STL-related
This commit is contained in:
e2hang
@@ -204,3 +204,301 @@ if (auto [it, ok] = s.insert(10); ok) {
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* 🧩 `unordered_set` 的比较与选择策略
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* 🧩 `unordered_set` 的比较与选择策略
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是否要我继续讲 `multiset` 和 `unordered_set`？
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是否要我继续讲 `multiset` 和 `unordered_set`？
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<h1>C++ STL set容器完全攻略（超级详细）</h1>
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<div class="pre-next-page clearfix"> </div>
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<div id="arc-body">前面章节讲解了 map 容器和 multimap 容器的用法，类似地，<a href='/cplus/' target='_blank'>C++</a> <a href='/stl/' target='_blank'>STL</a> 标准库中还提供有 set 和 multiset 这 2 个容器，它们也属于关联式容器。不过，本节先讲解 set 容器，后续章节再讲解 multiset 容器。<br />
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和 map、multimap 容器不同，使用 set 容器存储的各个键值对，要求键 key 和值 value 必须相等。<br />
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举个例子，如下有 2 组键值对数据：
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<p class="info-box">
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{<'a', 1>, <'b', 2>, <'c', 3>}<br />
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{<'a', 'a'>, <'b', 'b'>, <'c', 'c'>}</p>
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显然，第一组数据中各键值对的键和值不相等，而第二组中各键值对的键和值对应相等。对于 set 容器来说，只能存储第 2 组键值对，而无法存储第一组键值对。<br />
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<br />
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基于 set 容器的这种特性，当使用 set 容器存储键值对时，只需要为其提供各键值对中的 value 值（也就是 key 的值）即可。仍以存储上面第 2 组键值对为例，只需要为 set 容器提供 {'a','b','c'} ，该容器即可成功将它们存储起来。<br />
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<br />
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通过前面的学习我们知道，map、multimap 容器都会自行根据键的大小对存储的键值对进行排序，set 容器也会如此，只不过 set 容器中各键值对的键 key 和值 value 是相等的，根据 key 排序，也就等价为根据 value 排序。<br />
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<br />
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另外，使用 set 容器存储的各个元素的值必须各不相同。更重要的是，从语法上讲 set 容器并没有强制对存储元素的类型做 const 修饰，即 set 容器中存储的元素的值是可以修改的。但是，C++ 标准为了防止用户修改容器中元素的值，对所有可能会实现此操作的行为做了限制，使得在正常情况下，用户是无法做到修改 set 容器中元素的值的。<br />
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<blockquote>
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<p>
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对于初学者来说，切勿尝试直接修改 set 容器中已存储元素的值，这很有可能破坏 set 容器中元素的有序性，最正确的修改 set 容器中元素值的做法是：先删除该元素，然后再添加一个修改后的元素。</p>
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</blockquote>
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值得一提的是，set 容器定义于<code><set></code>头文件，并位于 std 命名空间中。因此如果想在程序中使用 set 容器，该程序代码应先包含如下语句：
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<pre class="cpp">
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#include <set>
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using namespace std;</pre>
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注意，第二行代码不是必需的，如果不用，则后续程序中在使用 set 容器时，需手动注明 std 命名空间（强烈建议初学者使用）。<br />
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<br />
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set 容器的类模板定义如下：
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<pre class="cpp">
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template < class T, // 键 key 和值 value 的类型
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class Compare = less<T>, // 指定 set 容器内部的排序规则
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class Alloc = allocator<T> // 指定分配器对象的类型
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> class set;</pre>
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注意，由于 set 容器存储的各个键值对，其键和值完全相同，也就意味着它们的类型相同，因此 set 容器类模板的定义中，仅有第 1 个参数用于设定存储数据的类型。<br />
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<blockquote>
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<p>
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对于 set 类模板中的 3 个参数，后 2 个参数自带默认值，且几乎所有场景中只需使用前 2 个参数，第 3 个参数不会用到。</p>
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</blockquote>
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<h2>
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创建C++ set容器的几种方法</h2>
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常见的创建 set 容器的方法，大致有以下 5 种。<br />
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1) 调用默认构造函数，创建空的 set 容器。比如：
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<pre class="cpp">
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std::set<std::string> myset;</pre>
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<blockquote>
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<p>
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如果程序中已经默认指定了 std 命令空间，这里可以省略 std::。</p>
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</blockquote>
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由此就创建好了一个 set 容器，该容器采用默认的<code>std::less<T></code>规则，会对存储的 string 类型元素做升序排序。注意，由于 set 容器支持随时向内部添加新的元素，因此创建空 set 容器的方法是经常使用的。<br />
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<br />
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2) 除此之外，set 类模板还支持在创建 set 容器的同时，对其进行初始化。例如：
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<pre class="cpp">
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std::set<std::string> myset{"http://c.biancheng.net/java/",
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"http://c.biancheng.net/stl/",
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"http://c.biancheng.net/python/"};</pre>
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由此即创建好了包含 3 个 string 元素的 myset 容器。由于其采用默认的 std::less<T> 规则，因此其内部存储 string 元素的顺序如下所示：
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<p class="info-box">
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"http://c.biancheng.net/java/"<br />
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"http://c.biancheng.net/python/"<br />
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"http://c.biancheng.net/stl/"</p>
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<br />
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3) set 类模板中还提供了拷贝（复制）构造函数，可以实现在创建新 set 容器的同时，将已有 set 容器中存储的所有元素全部复制到新 set 容器中。<br />
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例如，在第 2 种方式创建的 myset 容器的基础上，执行如下代码：
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<pre class="cpp">
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std::set<std::string> copyset(myset);
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//等同于
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//std::set<std::string> copyset = myset</pre>
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该行代码在创建 copyset 容器的基础上，还会将 myset 容器中存储的所有元素，全部复制给 copyset 容器一份。<br />
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<br />
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另外，C++ 11 标准还为 set 类模板新增了移动构造函数，其功能是实现创建新 set 容器的同时，利用临时的 set 容器为其初始化。比如：
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<pre class="cpp">
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set<string> retSet() {
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std::set<std::string> myset{ "http://c.biancheng.net/java/",
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"http://c.biancheng.net/stl/",
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"http://c.biancheng.net/python/" };
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return myset;
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}
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std::set<std::string> copyset(retSet());
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//或者
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//std::set<std::string> copyset = retSet();</pre>
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<p>
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注意，由于 retSet() 函数的返回值是一个临时 set 容器，因此在初始化 copyset 容器时，其内部调用的是 set 类模板中的移动构造函数，而非拷贝构造函数。</p>
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<blockquote>
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<p>
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显然，无论是调用复制构造函数还是调用拷贝构造函数，都必须保证这 2 个容器的类型完全一致。</p>
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</blockquote>
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<br />
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4) 在第 3 种方式的基础上，set 类模板还支持取已有 set 容器中的部分元素，来初始化新 set 容器。例如：
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<pre class="cpp">
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std::set<std::string> myset{ "http://c.biancheng.net/java/",
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"http://c.biancheng.net/stl/",
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"http://c.biancheng.net/python/" };
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std::set<std::string> copyset(++myset.begin(), myset.end());</pre>
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由此初始化的 copyset 容器，其内部仅存有如下 2 个 string 字符串：
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<p class="info-box">
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"http://c.biancheng.net/python/"<br />
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"http://c.biancheng.net/stl/"</p>
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<br />
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5) 以上几种方式创建的 set 容器，都采用了默认的<code>std::less<T></code>规则。其实，借助 set 类模板定义中第 2 个参数，我们完全可以手动修改 set 容器中的排序规则。比如：
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<pre class="cpp">
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std::set<std::string,std::greater<string> > myset{
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"http://c.biancheng.net/java/",
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||||||
|
"http://c.biancheng.net/stl/",
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||||||
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"http://c.biancheng.net/python/"};</pre>
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|
通过选用 std::greater<string> 降序规则，myset 容器中元素的存储顺序为:
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<p class="info-box">
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"http://c.biancheng.net/stl/"<br />
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||||||
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"http://c.biancheng.net/python/"<br />
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"http://c.biancheng.net/java/"</p>
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<h2>
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C++ STL set容器包含的成员方法</h2>
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表 1 列出了 set 容器提供的常用成员方法以及各自的功能。<br />
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<br />
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<table>
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<caption>
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表 1 C++ set 容器常用成员方法</caption>
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<tbody>
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<tr>
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<th>
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成员方法</th>
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|
<th>
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|
功能</th>
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</tr>
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<tr>
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|
<td>
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|
begin()</td>
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||||||
|
<td>
|
||||||
|
返回指向容器中第一个（注意，是已排好序的第一个）元素的双向迭代器。如果 set 容器用 const 限定，则该方法返回的是 const 类型的双向迭代器。</td>
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||||||
|
</tr>
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||||||
|
<tr>
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||||||
|
<td>
|
||||||
|
end()</td>
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||||||
|
<td>
|
||||||
|
返回指向容器最后一个元素（注意，是已排好序的最后一个）所在位置后一个位置的双向迭代器，通常和 begin() 结合使用。如果 set 容器用 const 限定，则该方法返回的是 const 类型的双向迭代器。</td>
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||||||
|
</tr>
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||||||
|
<tr>
|
||||||
|
<td>
|
||||||
|
rbegin()</td>
|
||||||
|
<td>
|
||||||
|
返回指向最后一个（注意，是已排好序的最后一个）元素的反向双向迭代器。如果 set 容器用 const 限定，则该方法返回的是 const 类型的反向双向迭代器。</td>
|
||||||
|
</tr>
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||||||
|
<tr>
|
||||||
|
<td>
|
||||||
|
rend()</td>
|
||||||
|
<td>
|
||||||
|
返回指向第一个（注意，是已排好序的第一个）元素所在位置前一个位置的反向双向迭代器。如果 set 容器用 const 限定，则该方法返回的是 const 类型的反向双向迭代器。</td>
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||||||
|
</tr>
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||||||
|
<tr>
|
||||||
|
<td>
|
||||||
|
cbegin()</td>
|
||||||
|
<td>
|
||||||
|
和 begin() 功能相同，只不过在其基础上，增加了 const 属性，不能用于修改容器内存储的元素值。</td>
|
||||||
|
</tr>
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||||||
|
<tr>
|
||||||
|
<td>
|
||||||
|
cend()</td>
|
||||||
|
<td>
|
||||||
|
和 end() 功能相同，只不过在其基础上，增加了 const 属性，不能用于修改容器内存储的元素值。</td>
|
||||||
|
</tr>
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||||||
|
<tr>
|
||||||
|
<td>
|
||||||
|
crbegin()</td>
|
||||||
|
<td>
|
||||||
|
和 rbegin() 功能相同，只不过在其基础上，增加了 const 属性，不能用于修改容器内存储的元素值。</td>
|
||||||
|
</tr>
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||||||
|
<tr>
|
||||||
|
<td>
|
||||||
|
crend()</td>
|
||||||
|
<td>
|
||||||
|
和 rend() 功能相同，只不过在其基础上，增加了 const 属性，不能用于修改容器内存储的元素值。</td>
|
||||||
|
</tr>
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||||||
|
<tr>
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||||||
|
<td>
|
||||||
|
find(val)</td>
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|
<td>
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||||||
|
在 set 容器中查找值为 val 的元素，如果成功找到，则返回指向该元素的双向迭代器；反之，则返回和 end() 方法一样的迭代器。另外，如果 set 容器用 const 限定，则该方法返回的是 const 类型的双向迭代器。</td>
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||||||
|
</tr>
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||||||
|
<tr>
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||||||
|
<td>
|
||||||
|
lower_bound(val)</td>
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||||||
|
<td>
|
||||||
|
返回一个指向当前 set 容器中第一个大于或等于 val 的元素的双向迭代器。如果 set 容器用 const 限定，则该方法返回的是 const 类型的双向迭代器。</td>
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||||||
|
</tr>
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||||||
|
<tr>
|
||||||
|
<td>
|
||||||
|
upper_bound(val)</td>
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||||||
|
<td>
|
||||||
|
返回一个指向当前 set 容器中第一个大于 val 的元素的迭代器。如果 set 容器用 const 限定，则该方法返回的是 const 类型的双向迭代器。</td>
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||||||
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</tr>
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||||||
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<tr>
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||||||
|
<td>
|
||||||
|
equal_range(val)</td>
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||||||
|
<td>
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||||||
|
该方法返回一个 pair 对象（包含 2 个双向迭代器），其中 pair.first 和 lower_bound() 方法的返回值等价，pair.second 和 upper_bound() 方法的返回值等价。也就是说，该方法将返回一个范围，该范围中包含的值为 val 的元素（set 容器中各个元素是唯一的，因此该范围最多包含一个元素）。</td>
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||||||
|
</tr>
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||||||
|
<tr>
|
||||||
|
<td>
|
||||||
|
empty()</td>
|
||||||
|
<td>
|
||||||
|
若容器为空，则返回 true；否则 false。</td>
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|
</tr>
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||||||
|
<tr>
|
||||||
|
<td>
|
||||||
|
size()</td>
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||||||
|
<td>
|
||||||
|
返回当前 set 容器中存有元素的个数。</td>
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||||||
|
</tr>
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||||||
|
<tr>
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||||||
|
<td>
|
||||||
|
max_size()</td>
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||||||
|
<td>
|
||||||
|
返回 set 容器所能容纳元素的最大个数，不同的操作系统，其返回值亦不相同。</td>
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||||||
|
</tr>
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||||||
|
<tr>
|
||||||
|
<td>
|
||||||
|
insert()</td>
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||||||
|
<td>
|
||||||
|
向 set 容器中插入元素。</td>
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||||||
|
</tr>
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||||||
|
<tr>
|
||||||
|
<td>
|
||||||
|
erase()</td>
|
||||||
|
<td>
|
||||||
|
删除 set 容器中存储的元素。</td>
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||||||
|
</tr>
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||||||
|
<tr>
|
||||||
|
<td>
|
||||||
|
swap()</td>
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||||||
|
<td>
|
||||||
|
交换 2 个 set 容器中存储的所有元素。这意味着，操作的 2 个 set 容器的类型必须相同。</td>
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||||||
|
</tr>
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||||||
|
<tr>
|
||||||
|
<td>
|
||||||
|
clear()</td>
|
||||||
|
<td>
|
||||||
|
清空 set 容器中所有的元素，即令 set 容器的 size() 为 0。</td>
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||||||
|
</tr>
|
||||||
|
<tr>
|
||||||
|
<td>
|
||||||
|
emplace()</td>
|
||||||
|
<td>
|
||||||
|
在当前 set 容器中的指定位置直接构造新元素。其效果和 insert() 一样，但效率更高。</td>
|
||||||
|
</tr>
|
||||||
|
<tr>
|
||||||
|
<td>
|
||||||
|
emplace_hint()</td>
|
||||||
|
<td>
|
||||||
|
在本质上和 emplace() 在 set 容器中构造新元素的方式是一样的，不同之处在于，使用者必须为该方法提供一个指示新元素生成位置的迭代器，并作为该方法的第一个参数。</td>
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||||||
|
</tr>
|
||||||
|
<tr>
|
||||||
|
<td>
|
||||||
|
count(val)</td>
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||||||
|
<td>
|
||||||
|
在当前 set 容器中，查找值为 val 的元素的个数，并返回。注意，由于 set 容器中各元素的值是唯一的，因此该函数的返回值最大为 1。</td>
|
||||||
|
</tr>
|
||||||
|
</tbody>
|
||||||
|
</table>
|
||||||
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<br />
|
||||||
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下面程序演示了表 1 中部分成员函数的用法：
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||||||
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<pre class="cpp">
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#include <iostream>
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#include <set>
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#include <string>
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using namespace std;
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||||||
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int main()
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{
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||||||
|
//创建空set容器
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||||||
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std::set<std::string> myset;
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||||||
|
//空set容器不存储任何元素
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cout << "1、myset size = " << myset.size() << endl;
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||||||
|
//向myset容器中插入新元素
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myset.insert("http://c.biancheng.net/java/");
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||||||
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myset.insert("http://c.biancheng.net/stl/");
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||||||
|
myset.insert("http://c.biancheng.net/python/");
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||||||
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cout << "2、myset size = " << myset.size() << endl;
|
||||||
|
//利用双向迭代器，遍历myset
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||||||
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<a href='/view/1811.html' target='_blank'>for</a> (auto iter = myset.begin(); iter != myset.end(); ++iter) {
|
||||||
|
cout << *iter << endl;
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||||||
|
}
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||||||
|
return 0;
|
||||||
|
}</pre>
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|
程序执行结果为：
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<p class="info-box">
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|
1、myset size = 0<br />
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|
2、myset size = 3<br />
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||||||
|
http://c.biancheng.net/java/<br />
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http://c.biancheng.net/python/<br />
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||||||
|
http://c.biancheng.net/stl/</p>
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||||||
|
<blockquote>
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||||||
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<p>
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||||||
|
有关表 1 中其它成员方法的用法，后续章节会做详细讲解。</p>
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||||||
|
</blockquote>
|
||||||
|
</div>
|
||||||
45
STL/STL-Set/set.cpp
Normal file
45
STL/STL-Set/set.cpp
Normal file
@@ -0,0 +1,45 @@
|
|||||||
|
#include <iostream>
|
||||||
|
#include <string>
|
||||||
|
#include <set>
|
||||||
|
using namespace std;
|
||||||
|
int main(){
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||||||
|
auto cmp = [](auto a, auto b){
|
||||||
|
return a > b;
|
||||||
|
};
|
||||||
|
set<int> a;
|
||||||
|
set<int> b = {1, 5, 4, 3, 3, 2};
|
||||||
|
set<int, decltype(cmp)> c(cmp);
|
||||||
|
a.insert(1);a.insert(5);a.insert(3);a.insert(2);
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||||||
|
c.insert(1);c.insert(5);c.insert(3);c.insert(2);
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||||||
|
a.emplace(6);
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||||||
|
for(auto x : a){
|
||||||
|
cout << x << " ";
|
||||||
|
}
|
||||||
|
cout << endl;
|
||||||
|
for(auto x : c){
|
||||||
|
cout << x << " ";
|
||||||
|
}
|
||||||
|
cout << endl;
|
||||||
|
cout << a.count(3) << endl;
|
||||||
|
a.erase(6);
|
||||||
|
for(auto it = a.begin(); it != a.end(); it++){
|
||||||
|
cout << *it << " ";
|
||||||
|
}
|
||||||
|
//From "Smaller" To "Bigger", To compare big, we need "func:cmp"
|
||||||
|
cout << endl;
|
||||||
|
cout << *(c.find(5))<< endl;
|
||||||
|
//lower_bound : >= val ; upper_bound : > val ;
|
||||||
|
cout << *(c.lower_bound(2)) << " " << *(c.upper_bound(2)) << endl;
|
||||||
|
cout << *(a.lower_bound(2)) << " " <<*(a.upper_bound(2)) << endl;
|
||||||
|
return 0;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
/*
|
||||||
|
COUT
|
||||||
|
1 2 3 5 6
|
||||||
|
5 3 2 1
|
||||||
|
1
|
||||||
|
1 2 3 5
|
||||||
|
5
|
||||||
|
2 1
|
||||||
|
2 3
|
||||||
|
*/
|
||||||
BIN
STL/STL-Set/set.exe
Normal file
BIN
STL/STL-Set/set.exe
Normal file
Binary file not shown.
303
STL/STL-map/README.MD
Normal file
303
STL/STL-map/README.MD
Normal file
@@ -0,0 +1,303 @@
|
|||||||
|
<h1>C++ STL map容器详解</h1>
|
||||||
|
<div class="pre-next-page clearfix"> </div>
|
||||||
|
<div id="arc-body">作为关联式容器的一种，map 容器存储的都是 pair 对象，也就是用 pair 类模板创建的键值对。其中，各个键值对的键和值可以是任意数据类型，包括 <a href='/cplus/' target='_blank'>C++</a> 基本数据类型（int、double 等）、使用结构体或类自定义的类型。<br />
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<blockquote>
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<p>
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通常情况下，map 容器中存储的各个键值对都选用 string 字符串作为键的类型。</p>
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</blockquote>
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与此同时，在使用 map 容器存储多个键值对时，该容器会自动根据各键值对的键的大小，按照既定的规则进行排序。默认情况下，map 容器选用<code>std::less<T></code>排序规则（其中 T 表示键的数据类型），其会根据键的大小对所有键值对做升序排序。当然，根据实际情况的需要，我们可以手动指定 map 容器的排序规则，既可以选用 <a href='/stl/' target='_blank'>STL</a> 标准库中提供的其它排序规则（比如<code>std::greater<T></code>），也可以自定义排序规则。<br />
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<blockquote>
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<p>
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关于如何自定义 map 容器的排序规则，后续章节会做详细讲解。</p>
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</blockquote>
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另外需要注意的是，<span style="color:#b22222;">使用 map 容器存储的各个键值对，键的值既不能重复也不能被修改。</span>换句话说，map 容器中存储的各个键值对不仅键的值独一无二，键的类型也会用 const 修饰，这意味着只要键值对被存储到 map 容器中，其键的值将不能再做任何修改。
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<blockquote>
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<p>
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前面提到，map 容器存储的都是 pair 类型的键值对元素，更确切的说，该容器存储的都是 pair<const K, T> 类型（其中 K 和 T 分别表示键和值的数据类型）的键值对元素。</p>
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</blockquote>
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map 容器定义在 <map> 头文件中，并位于 std 命名空间中。因此，如果想使用 map 容器，代码中应包含如下语句：
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<pre class="cpp">
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#include <map>
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using namespace std;</pre>
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<blockquote>
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<p>
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注意，第二行代码不是必需的，如果不用，则后续程序中在使用 map 容器时，需手动注明 std 命名空间（强烈建议初学者使用）。</p>
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</blockquote>
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map 容器的模板定义如下：
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<pre class="cpp">
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template < class Key, // 指定键（key）的类型
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class T, // 指定值（value）的类型
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class Compare = less<Key>, // 指定排序规则
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class Alloc = allocator<pair<const Key,T> > // 指定分配器对象的类型
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> class map;</pre>
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可以看到，map 容器模板有 4 个参数，其中后 2 个参数都设有默认值。大多数场景中，我们只需要设定前 2 个参数的值，有些场景可能会用到第 3 个参数，但最后一个参数几乎不会用到。<br />
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<h2>
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创建C++ map容器的几种方法</h2>
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map 容器的模板类中包含多种构造函数，因此创建 map 容器的方式也有多种，下面就几种常用的创建 map 容器的方法，做一一讲解。<br />
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<br />
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1) 通过调用 map 容器类的默认构造函数，可以创建出一个空的 map 容器，比如：
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<pre class="cpp">
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std::map<std::string, int>myMap;</pre>
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<blockquote>
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<p>
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如果程序中已经默认指定了 std 命令空间，这里可以省略 <code>std::</code>。</p>
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</blockquote>
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通过此方式创建出的 myMap 容器，初始状态下是空的，即没有存储任何键值对。鉴于空 map 容器可以根据需要随时添加新的键值对，因此创建空 map 容器是比较常用的。<br />
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<br />
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2) 当然在创建 map 容器的同时，也可以进行初始化，比如：
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<pre class="cpp">
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std::map<std::string, int>myMap{ {"C语言教程",10},{"STL教程",20} };</pre>
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||||||
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由此，myMap 容器在初始状态下，就包含有 2 个键值对。<br />
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<br />
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再次强调，map 容器中存储的键值对，其本质都是 pair 类模板创建的 pair 对象。因此，下面程序也可以创建出一模一样的 myMap 容器：<br />
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<pre class="cpp">
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std::map<std::string, int>myMap{std::make_pair("C语言教程",10),std::make_pair("STL教程",20)};</pre>
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<br />
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3) 除此之外，在某些场景中，可以利用先前已创建好的 map 容器，再创建一个新的 map 容器。例如：
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<pre class="cpp">
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std::map<std::string, int>newMap(myMap);</pre>
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由此，通过调用 map 容器的拷贝（复制）构造函数，即可成功创建一个和 myMap 完全一样的 newMap 容器。<br />
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<br />
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C++ 11 标准中，还为 map 容器增添了移动构造函数。当有临时的 map 对象作为参数，传递给要初始化的 map 容器时，此时就会调用移动构造函数。举个例子：
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<pre class="cpp">
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#创建一个会返回临时 map 对象的函数
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std::map<std::string,int> disMap() {
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std::map<std::string, int>tempMap{ {"C语言教程",10},{"STL教程",20} };
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return tempMap;
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||||||
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}
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||||||
|
//调用 map 类模板的移动构造函数创建 newMap 容器
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||||||
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std::map<std::string, int>newMap(disMap());</pre>
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<blockquote>
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<p>
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注意，无论是调用复制构造函数还是调用拷贝构造函数，都必须保证这 2 个容器的类型完全一致。</p>
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</blockquote>
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<br />
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4) map 类模板还支持取已建 map 容器中指定区域内的键值对，创建并初始化新的 map 容器。例如：
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<pre class="cpp">
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std::map<std::string, int>myMap{ {"C语言教程",10},{"STL教程",20} };
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std::map<std::string, int>newMap(++myMap.begin(), myMap.end());</pre>
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这里，通过调用 map 容器的双向迭代器，实现了在创建 newMap 容器的同时，将其初始化为包含一个 {"STL教程",20} 键值对的容器。<br />
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<blockquote>
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<p>
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有关 map 容器迭代器，后续章节会做详细讲解。</p>
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</blockquote>
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<br />
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5) 当然，在以上几种创建 map 容器的基础上，我们都可以手动修改 map 容器的排序规则。默认情况下，map 容器调用 std::less<T> 规则，根据容器内各键值对的键的大小，对所有键值对做升序排序。<br />
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<br />
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因此，如下 2 行创建 map 容器的方式，其实是等价的：
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<pre class="cpp">
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std::map<std::string, int>myMap{ {"C语言教程",10},{"STL教程",20} };
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std::map<std::string, int, std::less<std::string> >myMap{ {"C语言教程",10},{"STL教程",20} };</pre>
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以上 2 中创建方式生成的 myMap 容器，其内部键值对排列的顺序为：
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<p class="info-box">
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<"C语言教程", 10><br />
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<"STL教程", 20></p>
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<br />
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下面程序手动修改了 myMap 容器的排序规则，令其作降序排序：
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<pre class="cpp">
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std::map<std::string, int, std::greater<std::string> >myMap{ {"C语言教程",10},{"STL教程",20} };</pre>
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此时，myMap 容器内部键值对排列的顺序为：
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<p class="info-box">
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<"STL教程", 20><br />
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<"C语言教程", 10></p>
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<blockquote>
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<p>
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在某些特定场景中，我们还需要为 map 容器自定义排序规则，此部分知识后续将利用整整一节做重点讲解。</p>
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</blockquote>
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<h2>
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|
C++ map容器包含的成员方法</h2>
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表 1 列出了 map 容器提供的常用成员方法以及各自的功能。<br />
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<table>
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<caption>
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表 1 C++ map容器常用成员方法</caption>
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<tbody>
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<tr>
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<th>
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成员方法</th>
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|
<th>
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|
功能</th>
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</tr>
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<tr>
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<td>
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|
begin()</td>
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||||||
|
<td>
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||||||
|
返回指向容器中第一个（注意，是已排好序的第一个）键值对的双向迭代器。如果 map 容器用 const 限定，则该方法返回的是 const 类型的双向迭代器。</td>
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||||||
|
</tr>
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||||||
|
<tr>
|
||||||
|
<td>
|
||||||
|
end()</td>
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||||||
|
<td>
|
||||||
|
返回指向容器最后一个元素（注意，是已排好序的最后一个）所在位置后一个位置的双向迭代器，通常和 begin() 结合使用。如果 map 容器用 const 限定，则该方法返回的是 const 类型的双向迭代器。</td>
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||||||
|
</tr>
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||||||
|
<tr>
|
||||||
|
<td>
|
||||||
|
rbegin()</td>
|
||||||
|
<td>
|
||||||
|
返回指向最后一个（注意，是已排好序的最后一个）元素的反向双向迭代器。如果 map 容器用 const 限定，则该方法返回的是 const 类型的反向双向迭代器。</td>
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||||||
|
</tr>
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||||||
|
<tr>
|
||||||
|
<td>
|
||||||
|
rend()</td>
|
||||||
|
<td>
|
||||||
|
返回指向第一个（注意，是已排好序的第一个）元素所在位置前一个位置的反向双向迭代器。如果 map 容器用 const 限定，则该方法返回的是 const 类型的反向双向迭代器。</td>
|
||||||
|
</tr>
|
||||||
|
<tr>
|
||||||
|
<td>
|
||||||
|
cbegin()</td>
|
||||||
|
<td>
|
||||||
|
和 begin() 功能相同，只不过在其基础上，增加了 const 属性，不能用于修改容器内存储的键值对。</td>
|
||||||
|
</tr>
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||||||
|
<tr>
|
||||||
|
<td>
|
||||||
|
cend()</td>
|
||||||
|
<td>
|
||||||
|
和 end() 功能相同，只不过在其基础上，增加了 const 属性，不能用于修改容器内存储的键值对。</td>
|
||||||
|
</tr>
|
||||||
|
<tr>
|
||||||
|
<td>
|
||||||
|
crbegin()</td>
|
||||||
|
<td>
|
||||||
|
和 rbegin() 功能相同，只不过在其基础上，增加了 const 属性，不能用于修改容器内存储的键值对。</td>
|
||||||
|
</tr>
|
||||||
|
<tr>
|
||||||
|
<td>
|
||||||
|
crend()</td>
|
||||||
|
<td>
|
||||||
|
和 rend() 功能相同，只不过在其基础上，增加了 const 属性，不能用于修改容器内存储的键值对。</td>
|
||||||
|
</tr>
|
||||||
|
<tr>
|
||||||
|
<td>
|
||||||
|
find(key)</td>
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||||||
|
<td>
|
||||||
|
在 map 容器中查找键为 key 的键值对，如果成功找到，则返回指向该键值对的双向迭代器；反之，则返回和 end() 方法一样的迭代器。另外，如果 map 容器用 const 限定，则该方法返回的是 const 类型的双向迭代器。</td>
|
||||||
|
</tr>
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||||||
|
<tr>
|
||||||
|
<td>
|
||||||
|
lower_bound(key)</td>
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||||||
|
<td>
|
||||||
|
返回一个指向当前 map 容器中第一个大于或等于 key 的键值对的双向迭代器。如果 map 容器用 const 限定，则该方法返回的是 const 类型的双向迭代器。</td>
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||||||
|
</tr>
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||||||
|
<tr>
|
||||||
|
<td>
|
||||||
|
upper_bound(key)</td>
|
||||||
|
<td>
|
||||||
|
返回一个指向当前 map 容器中第一个大于 key 的键值对的迭代器。如果 map 容器用 const 限定，则该方法返回的是 const 类型的双向迭代器。</td>
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||||||
|
</tr>
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||||||
|
<tr>
|
||||||
|
<td>
|
||||||
|
equal_range(key)</td>
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||||||
|
<td>
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||||||
|
该方法返回一个 pair 对象（包含 2 个双向迭代器），其中 pair.first 和 lower_bound() 方法的返回值等价，pair.second 和 upper_bound() 方法的返回值等价。也就是说，该方法将返回一个范围，该范围中包含的键为 key 的键值对（map 容器键值对唯一，因此该范围最多包含一个键值对）。</td>
|
||||||
|
</tr>
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||||||
|
<tr>
|
||||||
|
<td>
|
||||||
|
empty() </td>
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||||||
|
<td>
|
||||||
|
若容器为空，则返回 true；否则 false。</td>
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||||||
|
</tr>
|
||||||
|
<tr>
|
||||||
|
<td>
|
||||||
|
size()</td>
|
||||||
|
<td>
|
||||||
|
返回当前 map 容器中存有键值对的个数。</td>
|
||||||
|
</tr>
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||||||
|
<tr>
|
||||||
|
<td>
|
||||||
|
max_size()</td>
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||||||
|
<td>
|
||||||
|
返回 map 容器所能容纳键值对的最大个数，不同的操作系统，其返回值亦不相同。</td>
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||||||
|
</tr>
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||||||
|
<tr>
|
||||||
|
<td>
|
||||||
|
operator[]</td>
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||||||
|
<td>
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||||||
|
map容器重载了 [] 运算符，只要知道 map 容器中某个键值对的键的值，就可以向获取数组中元素那样，通过键直接获取对应的值。</td>
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||||||
|
</tr>
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||||||
|
<tr>
|
||||||
|
<td>
|
||||||
|
at(key)</td>
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||||||
|
<td>
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||||||
|
找到 map 容器中 key 键对应的值，如果找不到，该函数会引发 out_of_range 异常。</td>
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||||||
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</tr>
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||||||
|
<tr>
|
||||||
|
<td>
|
||||||
|
insert()</td>
|
||||||
|
<td>
|
||||||
|
向 map 容器中插入键值对。</td>
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||||||
|
</tr>
|
||||||
|
<tr>
|
||||||
|
<td>
|
||||||
|
erase()</td>
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||||||
|
<td>
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||||||
|
删除 map 容器指定位置、指定键（key）值或者指定区域内的键值对。后续章节还会对该方法做重点讲解。</td>
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||||||
|
</tr>
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||||||
|
<tr>
|
||||||
|
<td>
|
||||||
|
swap()</td>
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||||||
|
<td>
|
||||||
|
交换 2 个 map 容器中存储的键值对，这意味着，操作的 2 个键值对的类型必须相同。</td>
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||||||
|
</tr>
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||||||
|
<tr>
|
||||||
|
<td>
|
||||||
|
clear()</td>
|
||||||
|
<td>
|
||||||
|
清空 map 容器中所有的键值对，即使 map 容器的 size() 为 0。</td>
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||||||
|
</tr>
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||||||
|
<tr>
|
||||||
|
<td>
|
||||||
|
emplace()</td>
|
||||||
|
<td>
|
||||||
|
在当前 map 容器中的指定位置处构造新键值对。其效果和插入键值对一样，但效率更高。</td>
|
||||||
|
</tr>
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||||||
|
<tr>
|
||||||
|
<td>
|
||||||
|
emplace_hint()</td>
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||||||
|
<td>
|
||||||
|
在本质上和 emplace() 在 map 容器中构造新键值对的方式是一样的，不同之处在于，使用者必须为该方法提供一个指示键值对生成位置的迭代器，并作为该方法的第一个参数。</td>
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||||||
|
</tr>
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||||||
|
<tr>
|
||||||
|
<td>
|
||||||
|
count(key)</td>
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||||||
|
<td>
|
||||||
|
在当前 map 容器中，查找键为 key 的键值对的个数并返回。注意，由于 map 容器中各键值对的键的值是唯一的，因此该函数的返回值最大为 1。</td>
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||||||
|
</tr>
|
||||||
|
</tbody>
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||||||
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</table>
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|
<br />
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下面的样例演示了表 1 中部分成员方法的用法：<br />
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<pre class="cpp">
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#include <iostream>
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#include <map> // map
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#include <string> // string
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using namespace std;
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int main() {
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//创建空 map 容器，默认根据个键值对中键的值，对键值对做降序排序
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std::map<std::string, std::string, std::greater<std::string>>myMap;
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||||||
|
//调用 emplace() 方法，直接向 myMap 容器中指定位置构造新键值对
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||||||
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myMap.emplace("C语言教程","http://c.biancheng.net/c/");
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||||||
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myMap.emplace("<a href='/python/' target='_blank'>Python</a>教程", "http://c.biancheng.net/python/");
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|
myMap.emplace("STL教程", "http://c.biancheng.net/stl/");
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||||||
|
//输出当前 myMap 容器存储键值对的个数
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cout << "myMap size==" << myMap.size() << endl;
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//判断当前 myMap 容器是否为空
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if (!myMap.empty()) {
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|
//借助 myMap 容器迭代器，将该容器的键值对逐个输出
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<a href='/view/1811.html' target='_blank'>for</a> (auto i = myMap.begin(); i != myMap.end(); ++i) {
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cout << i->first << " " << i->second << endl;
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}
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}
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||||||
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return 0;
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}</pre>
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|
程序执行结果为：
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<p class="info-box">
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myMap size==3<br />
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STL教程 http://c.biancheng.net/stl/<br />
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|
Python教程 http://c.biancheng.net/python/<br />
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C语言教程 http://c.biancheng.net/c/</p>
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<blockquote>
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<p>
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有关表 1 中其它成员函数的用法，后续章节会做详细详解。</p>
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||||||
|
</blockquote>
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||||||
|
</div>
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||||||
7
STL/STL-map/map.cpp
Normal file
7
STL/STL-map/map.cpp
Normal file
@@ -0,0 +1,7 @@
|
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|
#include <iostream>
|
||||||
|
#include <map>
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|
using namespace std;
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int main(int argc, char* argv[]){
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return 0;
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||||||
|
}
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||||||
421
STL/STL-priority_queue/README.MD
Normal file
421
STL/STL-priority_queue/README.MD
Normal file
@@ -0,0 +1,421 @@
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|||||||
|
好的！我来给你详细介绍一下 C++ STL 里的 `priority_queue` 容器适配器的用法和常见技巧，帮你全面掌握它。
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# 一、什么是 `priority_queue`？
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`priority_queue` 是 STL 提供的一个容器适配器，底层默认使用堆（heap）数据结构实现，保证访问时总能快速取得最大（默认）或最小元素。
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它类似于一个“优先级队列”，总是先弹出优先级最高（优先级依据元素大小）的元素。
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# 二、包含头文件
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```cpp
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#include <queue>
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```
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`priority_queue` 位于 `<queue>` 头文件中。
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# 三、定义和基本用法
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```cpp
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#include <iostream>
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#include <queue>
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int main() {
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std::priority_queue<int> pq; // 默认大顶堆，元素类型为int
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pq.push(5);
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pq.push(1);
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pq.push(10);
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pq.push(7);
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// 访问优先级最高的元素（最大值）
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std::cout << "Top: " << pq.top() << "\n"; // 10
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|
// 弹出元素，优先级最高的先出
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pq.pop();
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||||||
|
std::cout << "Top after pop: " << pq.top() << "\n"; // 7
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||||||
|
return 0;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
```
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||||||
|
|
||||||
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---
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# 四、构造函数（常见形式）
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||||||
|
|
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|
```cpp
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||||||
|
priority_queue();
|
||||||
|
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||||||
|
priority_queue(const Compare& comp); // 指定比较函数
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||||||
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priority_queue(const Compare& comp, const Container& cont);
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priority_queue(const priority_queue& other);
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```
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# 五、成员函数
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| 函数 | 说明 |
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| ----------------------- | ------------- |
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| `push(const T& val)` | 插入元素 |
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| `pop()` | 删除堆顶元素 |
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| `top()` | 返回堆顶元素（最大或最小） |
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| `empty()` | 判断是否为空 |
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| `size()` | 返回元素个数 |
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| `emplace(args...)` | 原地构造并插入元素 |
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| `swap(priority_queue&)` | 交换两个优先队列 |
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# 六、默认是大顶堆，怎么做小顶堆？
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默认情况下，`priority_queue` 采用 `std::less<T>`，即大顶堆。
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**方法1：用 `std::greater<T>`**
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```cpp
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std::priority_queue<int, std::vector<int>, std::greater<int>> minHeap;
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minHeap.push(3);
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minHeap.push(10);
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minHeap.push(1);
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std::cout << minHeap.top() << "\n"; // 1
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```
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**说明：**
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* 第二个模板参数是底层容器，默认是 `std::vector<T>`
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* 第三个模板参数是比较器，默认是 `std::less<T>`（大顶堆）
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* 改成 `std::greater<T>` 就是小顶堆
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# 七、自定义比较器
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1. **函数对象**
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```cpp
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struct Compare {
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bool operator()(int a, int b) {
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return a > b; // 这里定义小顶堆
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}
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};
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std::priority_queue<int, std::vector<int>, Compare> pq;
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```
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2. **Lambda 表达式（C++11 及以上）**
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```cpp
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auto cmp = [](int left, int right) { return left > right; };
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std::priority_queue<int, std::vector<int>, decltype(cmp)> pq(cmp);
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pq.push(4);
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pq.push(2);
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pq.push(8);
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std::cout << pq.top() << "\n"; // 2
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```
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# 八、优先队列存储自定义类型
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假设你有一个结构体：
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```cpp
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struct Person {
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std::string name;
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int age;
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};
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// 按年龄从大到小排序（大顶堆）
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struct ComparePerson {
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bool operator()(const Person& a, const Person& b) {
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return a.age < b.age; // 年龄大的优先级高
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}
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};
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std::priority_queue<Person, std::vector<Person>, ComparePerson> pq;
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```
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使用：
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```cpp
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pq.push({"Alice", 30});
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pq.push({"Bob", 25});
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pq.push({"Cindy", 35});
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auto top = pq.top();
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std::cout << top.name << " " << top.age << "\n"; // Cindy 35
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# 九、注意事项和技巧
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* `priority_queue` 不能遍历和访问除堆顶以外的元素。
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* 如果需要修改某个元素的优先级，通常做法是重新插入修改后的元素，旧元素保留或标记过期。
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* `emplace()` 比 `push()` 直接传入构造参数，效率更高。
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# 十、示例综合
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```cpp
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#include <iostream>
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#include <queue>
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#include <vector>
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#include <string>
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struct Task {
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std::string name;
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int priority;
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};
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struct TaskCmp {
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bool operator()(const Task& a, const Task& b) {
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return a.priority < b.priority; // 大顶堆
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}
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};
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int main() {
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std::priority_queue<Task, std::vector<Task>, TaskCmp> tasks;
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tasks.emplace(Task{"Task1", 5});
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tasks.push({"Task2", 1});
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tasks.push({"Task3", 10});
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while (!tasks.empty()) {
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Task t = tasks.top();
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std::cout << t.name << ": " << t.priority << "\n";
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tasks.pop();
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}
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return 0;
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}
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```
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输出：
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Task3: 10
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Task1: 5
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Task2: 1
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好的！这里给你整理一个**C++ STL `priority_queue` 的全面使用方法大全**，包含它的构造函数、所有成员函数（含继承自底层容器的限制），以及使用示例和细节说明。
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# STL `priority_queue` 完整介绍
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```cpp
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template<
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class T,
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class Container = std::vector<T>,
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class Compare = std::less<typename Container::value_type>
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> class priority_queue;
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```
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* `T`：元素类型
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* `Container`：底层容器类型，必须满足随机访问迭代器，默认是 `std::vector<T>`
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* `Compare`：排序规则，默认是 `std::less<T>`（大顶堆）
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# 一、构造函数
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| 函数原型 | 说明 |
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| ------------------------------------------------------------- | --------------- |
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| `priority_queue()` | 默认构造一个空优先队列 |
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| `explicit priority_queue(const Compare& comp);` | 使用指定比较器构造空优先队列 |
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| `priority_queue(const Compare& comp, const Container& cont);` | 指定比较器和底层容器，拷贝构造 |
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| `priority_queue(const priority_queue& other);` | 拷贝构造 |
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|
| `priority_queue(priority_queue&& other) noexcept;` | 移动构造（C++11） |
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|
| `priority_queue& operator=(const priority_queue& other);` | 拷贝赋值 |
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| `priority_queue& operator=(priority_queue&& other) noexcept;` | 移动赋值（C++11） |
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# 二、成员函数
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| 函数原型 | 说明 |
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| ------------------------------------------------------- | ------------------ |
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| `bool empty() const;` | 判断是否为空 |
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| `size_type size() const;` | 返回元素个数 |
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| `const_reference top() const;` | 返回堆顶元素（优先级最高元素） |
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|
| `void push(const value_type& val);` | 插入元素 |
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|
| `void push(value_type&& val);` | 插入右值元素（移动语义，C++11） |
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|
| `template<class... Args> void emplace(Args&&... args);` | 原地构造插入元素（C++11） |
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|
| `void pop();` | 弹出堆顶元素 |
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|
| `void swap(priority_queue& other) noexcept;` | 交换两个优先队列 |
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| `~priority_queue();` | 析构函数 |
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# 三、底层容器访问（protected）
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* `priority_queue` 不提供直接访问底层容器的接口，但它有一个受保护成员：
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```cpp
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protected:
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Container c;
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* 如果你继承 `priority_queue`，可以访问它。
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# 四、成员变量说明
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* `priority_queue` 内部维护了一个满足堆性质的容器 `c`，默认是 `vector<T>`
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* 通过调用 `std::push_heap` 和 `std::pop_heap` 保持堆的有序结构。
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# 五、示例代码
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```cpp
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#include <iostream>
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#include <queue>
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#include <vector>
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#include <functional> // std::greater
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int main() {
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// 默认大顶堆
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std::priority_queue<int> pq1;
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pq1.push(5);
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pq1.push(2);
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pq1.push(8);
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std::cout << "Max element: " << pq1.top() << "\n"; // 8
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// 小顶堆，使用 greater 作为比较器
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std::priority_queue<int, std::vector<int>, std::greater<int>> pq2;
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pq2.push(5);
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|
pq2.push(2);
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pq2.push(8);
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std::cout << "Min element: " << pq2.top() << "\n"; // 2
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// emplace 直接构造
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pq1.emplace(10);
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std::cout << "Max element after emplace: " << pq1.top() << "\n"; // 10
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// pop
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pq1.pop();
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|
std::cout << "Max element after pop: " << pq1.top() << "\n"; // 8
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return 0;
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}
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```
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# 六、使用自定义类型
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```cpp
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#include <iostream>
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#include <queue>
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#include <vector>
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struct Person {
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std::string name;
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int age;
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};
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|
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||||||
|
struct ComparePerson {
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||||||
|
bool operator()(const Person& a, const Person& b) {
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|
return a.age < b.age; // 按年龄降序（大顶堆）
|
||||||
|
}
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||||||
|
};
|
||||||
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|
int main() {
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|
std::priority_queue<Person, std::vector<Person>, ComparePerson> pq;
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||||||
|
pq.push({"Alice", 30});
|
||||||
|
pq.push({"Bob", 25});
|
||||||
|
pq.push({"Cindy", 35});
|
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|
while (!pq.empty()) {
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auto p = pq.top();
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std::cout << p.name << " (" << p.age << ")\n";
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pq.pop();
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}
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}
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```
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# 七、底层容器可以替换
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默认是 `std::vector<T>`，也可以用 `std::deque<T>`，但必须支持随机访问迭代器。
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```cpp
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std::priority_queue<int, std::deque<int>> pq;
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```
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# 八、内部实现原理（简述）
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* 底层容器是一个随机访问序列，使用 `std::push_heap`，`std::pop_heap` 来维护堆性质。
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* `push()`：先插入底层容器尾部，再调用 `push_heap`。
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* `pop()`：调用 `pop_heap` 将最大元素交换到尾部，然后移除尾部元素。
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* `top()`：返回底层容器的第一个元素，即堆顶元素。
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# 九、完整成员函数接口（C++标准）
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```cpp
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// 构造与析构
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priority_queue();
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explicit priority_queue(const Compare&);
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priority_queue(const Compare&, const Container&);
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priority_queue(const priority_queue&);
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|
priority_queue(priority_queue&&) noexcept;
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|
~priority_queue();
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// 赋值
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priority_queue& operator=(const priority_queue&);
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priority_queue& operator=(priority_queue&&) noexcept;
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// 访问
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bool empty() const;
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size_type size() const;
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const_reference top() const;
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// 修改
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void push(const value_type&);
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void push(value_type&&);
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template <class... Args>
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void emplace(Args&&...);
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void pop();
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void swap(priority_queue&) noexcept;
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```
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# 十、注意点
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* 只能访问堆顶元素，不能遍历优先队列中的所有元素。
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* 如果需要修改队列中间元素的优先级，通常要重新插入，不能直接修改。
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|
* `emplace` 可以避免不必要的复制，提高效率。
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* 默认是大顶堆，如果要小顶堆，改比较器为 `std::greater` 或自定义。
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如果你需要，我可以帮你写详细代码示例，或者帮你写自定义比较器的示例！
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43
STL/STL-priority_queue/main.cpp
Normal file
43
STL/STL-priority_queue/main.cpp
Normal file
@@ -0,0 +1,43 @@
|
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|
#include <queue>
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|
#include <functional>
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#include <iostream>
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using namespace std;
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bool cmp(const int& a, const int& b) {
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return a < b;
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}
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|
class compare {
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||||||
|
public:
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||||||
|
template <typename T>
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||||||
|
bool operator()(const T& a, const T& b) {
|
||||||
|
//返回大的，泛型不能直接返回指针，没有初始化
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||||||
|
//用struct或者class套一下，在class初始化的过程中就顺带着初始化了
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||||||
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return a < b;//false是向上swap
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|
}
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||||||
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
int main() {
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||||||
|
auto cmpl = []<class T>(const T& a, const T& b) {
|
||||||
|
return a < b;
|
||||||
|
};
|
||||||
|
//priority_queue<int, deque<int>, decltype(cmpl)> pq(cmpl);合法
|
||||||
|
//priority_queue<int, deque<int>, bool(*)(const int&, const int&)> pq(cmp);合法
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|
priority_queue<int, deque<int>, compare> pq;
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|
//上面三种写法非常重要
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pq.push(1);
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|
pq.push(2);
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|
pq.push(6);
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|
pq.push(3);
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||||||
|
pq.push(7);
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||||||
|
pq.push(4);
|
||||||
|
while (!pq.empty()) {
|
||||||
|
cout << pq.top() << " ";
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||||||
|
pq.pop();
|
||||||
|
}
|
||||||
|
cout << endl;
|
||||||
|
return 0;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
/*
|
||||||
|
7 6 4 3 2 1
|
||||||
|
*/
|
||||||
108
特性/auto自动推导.MD
Normal file
108
特性/auto自动推导.MD
Normal file
@@ -0,0 +1,108 @@
|
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|
好，那我就帮你系统性地整理一份 **C++ 中 `auto` 与 lambda 函数的知识大全**，把语法细节、坑点、进阶用法都讲全，让你能用到开发级别。
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我会先分两部分：
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1. `auto` 关键字大全
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2. Lambda 函数大全
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最后会给出它们的 **联合应用技巧**。
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## 1. `auto` 关键字大全
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### 1.1 基础概念
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* **作用**：让编译器自动推导变量、函数返回值、模板参数的类型。
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* **推导时间**：编译期完成（不影响运行时性能）。
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* **核心限制**：
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* 必须有初始化值（除非是函数返回类型或形参声明中）。
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|
* 不能推导为 **数组类型**（会退化为指针）和 **函数类型**（会退化为函数指针）。
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### 1.2 基本用法
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```cpp
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auto x = 10; // int
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auto y = 3.14; // double
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auto ptr = &x; // int*
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auto str = "Hello"; // const char*
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```
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### 1.3 `auto` 推导规则
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假设初始化表达式类型为 `T`：
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1. **普通变量**：直接推导为 `T`。
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2. **有引用**：
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```cpp
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int a = 5;
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int& r = a;
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auto x = r; // int（引用被忽略）
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```
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3. **有 const**：
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```cpp
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const int a = 5;
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auto x = a; // int（顶层 const 被忽略）
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```
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4. **保留引用和 const**：需要 `auto&` / `const auto&`
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```cpp
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const int a = 5;
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auto& r = a; // const int&
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const auto& cr = a; // const int&
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### 1.4 特殊形式
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* **`auto*`**：明确推导为指针类型
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* **`decltype(auto)`**：保留完整类型信息（包括引用、const）
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```cpp
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int x = 1;
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int& r = x;
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auto a = r; // int
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decltype(auto) b = r; // int&
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### 1.5 在函数中
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* **返回类型推导**
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```cpp
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auto add(int a, int b) { return a + b; } // 返回 int
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* **尾返回类型**
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```cpp
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template<class T, class U>
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auto add(T a, U b) -> decltype(a+b) { return a+b; }
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### 1.6 常见坑
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* **不同返回类型不能推导**：
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```cpp
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auto test(bool b) {
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if (b) return 1; // int
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else return 1.5; // double
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} // ❌ 编译错误
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* **列表初始化可能推导成 `std::initializer_list`**：
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```cpp
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auto x = {1, 2, 3}; // std::initializer_list<int>
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138
特性/lambda函数.MD
Normal file
138
特性/lambda函数.MD
Normal file
@@ -0,0 +1,138 @@
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## 2. Lambda 函数大全
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### 2.1 基础概念
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* **定义**：一种匿名函数对象（closure object）。
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* **语法结构**：
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```cpp
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[捕获列表] (参数列表) -> 返回类型 { 函数体 }
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* **返回类型可省略**：由 `return` 推导。
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### 2.2 捕获方式
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假设外部有 `int a; int b;`
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| 捕获方式 | 含义 |
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| `[=]` | 按值捕获所有外部变量（只读） |
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| `[&]` | 按引用捕获所有外部变量 |
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| `[a]` | 按值捕获变量 `a` |
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| `[&a]` | 按引用捕获变量 `a` |
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| `[=, &b]` | 默认值捕获，单独指定引用捕获某些变量 |
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| `[&, a]` | 默认引用捕获，单独指定按值捕获某些变量 |
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| `[this]` | 捕获当前对象指针（隐式捕获成员变量） |
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| `[=, this]` | 按值捕获外部变量，同时捕获 this |
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### 2.3 可变 Lambda (`mutable`)
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* 按值捕获默认是 **不可修改捕获变量副本**
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* 加 `mutable` 可以修改副本
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```cpp
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int x = 5;
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auto f = [=]() mutable { x += 1; }; // 修改的是副本
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### 2.4 泛型 Lambda（C++14+）
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```cpp
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auto add = [](auto a, auto b) { return a + b; };
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```cpp
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C++20
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auto add = []<class T>(const T& a, const T& b) { return a + b; };
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相当于模板函数。
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### 2.5 返回类型
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* **推导**（C++14+ 支持多返回类型推导一致性检查）
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* **显式声明**：
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```cpp
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auto div = [](double a, double b) -> double { return a/b; };
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### 2.6 存储与调用
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* **立即调用**：
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```cpp
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[]{ std::cout << "Hi\n"; }();
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* **存储到变量**：
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```cpp
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auto f = [](int x){ return x*x; };
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std::cout << f(5);
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### 2.7 转换为函数指针
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* 仅无捕获 Lambda 可转换：
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```cpp
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void (*fp)(int) = [](int x){ std::cout << x; };
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### 2.8 在 STL 中用作比较器
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```cpp
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auto cmp = [](int a, int b) { return a > b; };
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std::priority_queue<int, std::vector<int>, decltype(cmp)> pq(cmp);
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## 3. `auto` + Lambda 联合技巧
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1. **类型保存**（比较器、回调等）：
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auto cmp = [](int a, int b){ return a < b; };
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std::set<int, decltype(cmp)> s(cmp);
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2. **推导返回类型**（泛型 + `auto`）：
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```cpp
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auto combine = [](auto a, auto b) { return a + b; };
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3. **模板中传 Lambda**：
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```cpp
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template<class F>
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void run(F f) { f(); }
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run([]{ std::cout << "run!\n"; });
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4. **`decltype(auto)` 保持引用**：
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```cpp
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auto getter = [](auto& c, size_t i) -> decltype(auto) { return c[i]; };
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如果你愿意，我可以给你画一个 **`auto` 与 Lambda 的知识地图**，把所有用法和推导规则可视化，这样你看一次就能记住。这样对理解捕获机制和类型推导特别直观。
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你要我画吗？这样你可以一眼就看全流程。
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