STL 以及 C语言与C++的区别

标签：容器 nums STL C++ C语言 vector include

C++语言的标准库（STL）

容器（Containers）

vector：动态数组，可以动态增长和收缩，支持快速随机访问元素。
list：双向链表，支持在任意位置快速插入和删除元素。
map：关联容器，以键值对（key-value）形式存储元素，支持快速查找和插入。
竞赛常用C++ STL 用法 https://io.zouht.com/154.html

vector VS. list VS. deque：
a、若需要随机访问操作，则选择vector；
b、若已经知道需要存储元素的数目，则选择vector；
c、若需要随机插入/删除（不仅仅在两端），则选择list
d、只有需要在首端进行插入/删除操作的时候，还要兼顾随机访问效率，才选择deque，否则都选择vector。
e、若既需要随机插入/删除，又需要随机访问，则需要在vector与list间做个折中-deque。
f、当要存储的是大型负责类对象时，list要优于vector；当然这时候也可以用vector来存储指向对象的指针，
同样会取得较高的效率，但是指针的维护非常容易出错，因此不推荐使用。

原文链接：https://blog.csdn.net/gogokongyin/article/details/51178378

示例：使用vector容器存储整数，并遍历输出

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;

int main() {
    // 创建一个vector容器存储整数
    vector<int> nums;

    // 向vector容器中添加元素
    nums.push_back(1);
    nums.push_back(2);
    nums.push_back(3);
    nums.push_back(4);
    nums.push_back(5);

    // 遍历vector容器并输出元素
    for (int i = 0; i < nums.size(); ++i) {
        cout << nums[i] << " ";
    }
    cout << endl;

    return 0;
}

示例：使用map容器存储键值对，并遍历输出

#include <iostream>
#include <map>
using namespace std;

int main() {
    // 创建一个map容器存储键值对
    map<string, int> scores;

    // 向map容器中添加键值对
    scores["Alice"] = 90;
    scores["Bob"] = 85;
    scores["Charlie"] = 95;

    // 遍历map容器并输出键值对
    for (auto it = scores.begin(); it != scores.end(); ++it) {
        cout << it->first << ": " << it->second << endl;
    }

    return 0;
}

算法（Algorithms）

sort：排序算法，用于对容器中的元素进行排序，如快速排序、归并排序等。
find：查找算法，用于在容器中查找特定值或满足条件的元素。

示例：使用sort算法对vector容器中的整数进行排序

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
using namespace std;

int main() {
    // 创建一个vector容器存储整数
    vector<int> nums = {5, 2, 8, 1, 9, 3};

    // 使用sort算法对vector容器中的整数进行排序
    sort(nums.begin(), nums.end());

    // 输出排序后的结果
    for (int num : nums) {
        cout << num << " ";
    }
    cout << endl;

    return 0;
}

示例：使用find算法在vector容器中查找指定元素

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
using namespace std;

int main() {
    // 创建一个vector容器存储整数
    vector<int> nums = {5, 2, 8, 1, 9, 3};

    // 使用find算法在vector容器中查找指定元素
    int target = 8;
    auto it = find(nums.begin(), nums.end(), target);
    if (it != nums.end()) {
        cout << "Element found at index " << distance(nums.begin(), it) << endl;
    } else {
        cout << "Element not found" << endl;
    }

    return 0;
}

迭代器（Iterators）

迭代器是一种用于遍历容器中元素的对象，类似于指针，可以按顺序访问容器中的元素。
提供了多种类型的迭代器，如输入迭代器、输出迭代器、前向迭代器、双向迭代器和随机访问迭代器，支持不同类型的容器和操作。

其他

函数对象（Functors）：可调用对象，类似于函数指针，用于实现自定义的算法和操作。
智能指针（Smart Pointers）：用于管理动态分配的内存，如shared_ptr、unique_ptr和weak_ptr，提高了内存管理的安全性和可靠性。

STL的优势和作用

提高了开发效率：STL提供了丰富的容器和算法，避免了重复实现常用的数据结构和算法，极大地提高了开发效率。
提高了代码质量：STL中的容器和算法经过严格测试和优化，保证了其性能和稳定性，提高了代码的质量和可靠性。
提供了统一的接口：STL中的容器和算法都遵循了统一的接口规范，使得不同的数据结构和算法可以方便地进行组合和替换，提高了代码的灵活性和可维护性。

综上所述，C++语言的标准库（STL）提供了丰富而强大的容器、算法和迭代器等组件，极大地提高了开发效率和代码质量，成为C++程序员不可或缺的利器。

C语言与C++的区别

C和C++是两种广泛使用的编程语言，它们有许多相似之处，但也存在一些显著的区别。以下是对它们的详细比较和描述。

1. 历史和发展背景

C语言：由丹尼斯·里奇（Dennis Ritchie）在1972年开发，是一种通用的过程式编程语言。C语言旨在提供一种简洁、高效的语言，用于系统编程和低级程序开发，如操作系统和嵌入式系统。
C++语言：由比雅尼·斯特劳斯特鲁普（Bjarne Stroustrup）在1979年开发，最初称为“C with Classes”。C++是在C的基础上扩展的，增加了面向对象编程（OOP）特性。C++是一种多范式语言，支持过程式编程、面向对象编程和泛型编程。

2. 编程范式

C语言：主要支持过程式编程（Procedural Programming），强调函数和过程调用，代码组织上以函数为基本单位。
C++语言：支持多种编程范式，包括过程式编程、面向对象编程（OOP）和泛型编程。面向对象编程引入了类、对象、继承、多态、封装等概念。

3. 数据类型和结构

C语言：提供基本数据类型（如int、char、float、double）和结构体（struct），支持共用体（union）和枚举（enum）。
C++语言：继承了C的所有数据类型，并增加了类（class）和模板（template）等高级数据结构。类和对象是C++面向对象编程的基础。

4. 内存管理

C语言：使用标准库函数如malloc、calloc、realloc和free进行动态内存分配和释放，手动管理内存。
C++语言：除了支持C语言的内存管理函数外，还引入了运算符new和delete用于动态内存分配和释放，更加简洁和安全。

5. 输入输出

C语言：使用标准输入输出库函数，如printf、scanf、fgets、fputs等。
C++语言：引入了标准输入输出流库，如iostream中的cin、cout、cerr等，提供了更高级和方便的输入输出操作。

6. 函数和方法

C语言：函数是独立的代码单元，通过函数指针实现回调或多态性。
C++语言：支持函数重载（Overloading）和内联函数（Inline Function）。类中的函数称为方法（Method），可以是成员函数、静态函数或虚函数（Virtual Function）。

7. 面向对象编程

C语言：不支持面向对象编程，但可以通过结构体和函数指针模拟。
C++语言：全面支持面向对象编程，引入了类（class）、对象（object）、继承（inheritance）、多态（polymorphism）和封装（encapsulation）等概念。

8. 泛型编程

C语言：没有直接支持泛型编程，可以通过宏定义和void指针实现有限的泛型操作。
C++语言：引入模板（template）机制，实现类型安全的泛型编程，支持函数模板和类模板。

9. 标准库

C语言：标准库相对简单，包括标准输入输出、字符串处理、数学运算、内存管理等基本功能。
C++语言：标准库（STL，Standard Template Library）更加丰富和强大，包含容器（如vector、list、map）、算法（如sort、find）、迭代器（Iterator）等，极大地提高了开发效率。

10. 异常处理

C语言：没有内置的异常处理机制，通常通过返回错误码或设置全局错误变量处理错误。
C++语言：引入了异常处理机制（try、catch、throw），提供结构化的错误处理方式。

11. 命名空间

C语言：没有命名空间，名称冲突需要通过命名约定或作用域规则避免。
C++语言：引入了命名空间（namespace），可以有效避免名称冲突，组织和管理代码更加灵活。

示例代码对比

C语言版本

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

void printMessage() {
    printf("Hello, C!\n");
}

int main() {
    printMessage();
    return 0;
}

C++语言版本

#include <iostream>
using namespace std;

void printMessage() {
    cout << "Hello, C++!" << endl;
}

int main() {
    printMessage();
    return 0;
}

在C++版本中，使用了iostream库和cout进行输出，而不是C语言的stdio.h库和printf函数。
namespace std的使用使得在使用cout和endl时不需要加std::前缀。

通过以上对比，可以看出C和C++在语法、功能和编程范式上的一些显著区别。C语言简洁高效，适用于系统编程和嵌入式开发；而C++则功能强大，支持多范式编程，适用于大型软件系统的开发。理解这些区别有助于在实际开发中选择合适的编程语言和工具。

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From： https://www.cnblogs.com/zhouhongyuan/p/18209640