C++學習：list容器詳解（一）
list容器詳解
首先說說STL
STL就是Standard Template Library，標準模板庫。這可能是一個歷史上最令人興奮的工具的最無聊的術語。從根本上說，STL是一些“容器”的集合，這些“容器”有list,vector,set,map等，STL也是演算法和其他一些元件的集合。這裡的“容器”和演算法的集合指的是世界上很多聰明人很多年的傑作。
STL的目的是標準化元件，這樣就不用重新開發，可以使用現成的元件。STL現在是C++的一部分，因此不用額外安裝什麼。它被內建在你的編譯器之內
STL容器可以儲存物件，內建物件和類物件。它們會安全的儲存物件，並定義我們能夠操作的這個物件的介面。放在蛋架上的雞蛋不會滾到桌上。它們很安全。因此，在STL容器中的物件也很安全。
STL演算法是標準演算法，我們可以把它們應用在那些容器中的物件上。這些演算法都有很著名的執行特性。它們可以給物件排序，刪除它們，給它們記數，比較，找出特殊的物件，把它們合併到另一個容器中，以及執行其他有用的操作。
STL iterator就象是容器中指向物件的指標
你可以通過呼叫容器的成員函式begin()來得到一個指向一個容器起始位置的iterator。你可以呼叫一個容器的 end() 函式來得到過去的最後一個值（就是處理停在那的那個值）。
這就是STL所有的東西，容器、演算法、和允許演算法工作在容器中的元素上的iterator。 演算法以合適、標準的方法操作物件，並可通過iterator得到容器精確的長度。一旦做了這些，它們就在也不會“跑出邊界”。 還有一些其他的對這些核心元件型別有功能性增強的元件，例如函式物件。我們將會看到有關這些的例子，現在 ，我們先來看一看STL的list。
1. 定義一個list
#include ＜string＞
#include ＜list＞
int main (void)
{
list＜string＞ Milkshakes;
return 0;
}
這就行了，你已經定義了一個list。簡單嗎？list＜string＞ Milkshakes這句是你聲明瞭list＜string＞模板類的一個例項，然後就是例項化該類的一個物件。但是我們別急著做這個。在這一步其實你只需要知道你定義了一個字串型別的list。你需要包含提供STL list類的標頭檔案#include ＜list＞，注意iostream.h這個標頭檔案已經被STL的標頭檔案放棄了，所以可以不用這個標頭檔案。
注：在Linux中可以用 g++ test1.cpp -o test1 來編譯這個測試程式。
2. 使用list的成員函式push_back和push_front插入一個元素到list中：
現在我們有了一個list容器，我們可以使用它來裝東西了。我們將把一個字串加到這個list裡。有一個非常重要的東西叫做list的值型別。值型別就是list中的物件的型別。在這個例子中,這個list的值型別就是字串,string ，這是因為這個list用來放字串。
#include ＜string＞
#include ＜list＞
int main (void)
{
list＜string＞ Milkshakes; //聲明瞭list＜string＞模板類的一個例項
Milkshakes.push_back("Chocolate"); //例項化
Milkshakes.push_back("Strawberry");
Milkshakes.push_front("Lime");
Milkshakes.push_front("Vanilla");
return 0;
}
我們現在有個4個字串在list中。list的成員函式push_back()把一個物件放到一個list的後面，而 push_front()把物件放到前面。我通常把一些錯誤資訊push_back()到一個list中去，然後push_front()一個標題到list中， 這樣它就會在這個錯誤訊息以前列印它了。
3. list的成員函式empty()
知道一個list是否為空很重要。如果list為空，empty()這個成員函式返回真。 我通常會這樣使用它。通篇程式我都用push_back()來把錯誤訊息放到list中去。然後，通過呼叫empty() 我就可以說出這個程式是否報告了錯誤。如果我定義了一個list來放資訊，一個放警告，一個放嚴重錯誤， 我就可以通過使用empty()輕易的說出到底有那種型別的錯誤發生了。
我可以整理這些list，然後在列印它們之前，用標題來整理它們，或者把它們排序成類。
/**************************************************************
// Using a list to track and report program messages and status
#include ＜iostream.h＞
#include ＜string＞
#include ＜list＞
int main (void)
{
#define OK 0
#define INFO 1
#define WARNING 2
int return_code;
list＜string＞ InfoMessages;
list＜string＞ WarningMessages;
// during a program these messages are loaded at various points
InfoMessages.push_back("Info: Program started");
// do work...
WarningMessages.push_back("Warning: No Customer records have been found");
// do work...
return_code = OK;
if (!InfoMessages.empty()) {
// there were info messages
InfoMessages.push_front("Informational Messages:");
// ... print the info messages list, we'll see how later
return_code = INFO;
}
if (!WarningMessages.empty()) {
// there were warning messages
WarningMessages.push_front("Warning Messages:");
// ... print the warning messages list, we'll see how later
return_code = WARNING;
}
// If there were no messages say so.
if (InfoMessages.empty() && WarningMessages.empty()) {
cout ＜＜ "There were no messages " ＜＜ endl;
}
return return_code;
}
******************************************************************/
4.用for迴圈來處理list中的元素
我們想要遍歷一個list，比如列印一個list中的所有物件來看看list上不同操作的結果。要一個元素一個元素的遍歷一個list， 我們可以這樣做：
這個程式定義了一個iterator（類似指標），MilkshakeIterator。我們把它指向了這個list的第一個元素。 這可以呼叫Milkshakes.begin()來做到，它會返回一個指向list開頭的iterator。然後我們把它和Milkshakes.end()的 返回值來做比較，當我們到了那兒的時候就停下來。
容器的end()函式會返回一個指向容器的最後一個位置的iterator。當我們到了那裡，就停止操作。 我們不能不理容器的end()函式的返回值。我們僅知道它意味著已經處理到了這個容器的末尾，應該停止處理了。 所有的STL容器都要這樣做。
在上面的例子中，每一次執行for迴圈，我們就重複引用iterator來得到我們列印的字串。
在STL程式設計中，我們在每個演算法中都使用一個或多個iterator。我們使用它們來存取容器中的物件。 要存取一個給定的物件，我們把一個iterator指向它，然後間接引用這個iterator。
這個list容器，就象你所想的，它不支援在iterator加一個數來指向隔一個的物件。 就是說，我們不能用Milkshakes.begin()+2來指向list中的第三個物件，因為STL的list是以雙鏈的list來實現的， 它不支援隨機存取。vector和deque(向量和雙端佇列)和一些其他的STL的容器可以支援隨機存取。
上面的程式打印出了list中的內容。任何人讀了它都能馬上明白它是怎麼工作的。它使用標準的iterator和標準 的list容器。沒有多少程式設計師依賴它裡面裝的東西， 僅僅是標準的C++。這是一個向前的重要步驟。這個例子使用STL使我們的軟體更加標準。