【推荐收藏】Effective STL， 30条有效使用STL的经验

最近看了一本书《Effective STL》，这本书内容比较老，但里面很多内容还是值得我们学习的。书里一共有50条有效使用STL的经验，我这里整理出了30条自认为有用的条目分享给大家，希望对大家有所帮助，想了解具体内容的的朋友可以直接去看书哈。

以下是干货：

1.慎重选择STL容器类型

a)确保自己了解每个容器的使用场景，特定的场景选择合适的容器类型

b)连续内存，支持下标访问，可考虑选择vector

c)频繁的在中间做插入或者删除操作，可考虑选择list

d)两者都有，可考虑使用deque

2.不要试图编写独立于容器类型的代码

a)不同容器有不同的成员函数，想独立于容器类型，只能取它们的交集

b)然而，取交集意义不大

3.确保容器中的对象拷贝正确而高效

a)大家应该都知道，容器中存放的都是对象的拷贝，想要拷贝正确那就实现拷贝构造函数和拷贝赋值运算符

b)想要更高效，可以使容器包含指针而不是对象，也可考虑智能指针

4.调用empty而不是检查size()是否为0

a)empty对所有的标准容器都是常数时间操作，而对一些list实现，size耗费线性时间

5.区间成员函数优先于与之对应的单元素成员函数

a)写起来更方便，代码更少

b)更能清晰的表达意图

c)有些情况下可能更高效

6.如果容器中包含了通过new操作创建的指针，切记在容器对象析构前将指针delete掉

a)其实就是为了避免资源泄漏

b)可以考虑在容器中存储shared_ptr

7.慎重选择删除元素的方法

a)要删除容器中有特定值的所有对象

i.如果容器是vector、string或deque，则使用erase-remove习惯用法

ii.如果容器是list，则使用list::remove

iii.如果容器是一个标准关联容器，则使用它的erase成员函数

b)要删除容器中满足特定条件的所有对象

i.如果容器是vector、string或deque，则使用erase-remove_if习惯用法

ii.如果容器是list，则使用list::remove_if

iii.如果容器是一个标准关联容器，则使用remove_copy_if和swap，或者写一个循环来遍历容器中的元素，记住当把迭代器传给erase时，要对它进行后缀递增

c)要在循环内部做某些操作

i.如果容器是一个标准序列容器，则写一个循环来遍历容器中的元素，记住每次调用erase时，要用它的返回值更新迭代器

ii.如果容器是一个标准关联容器，则写一个循环来遍历容器中的元素，记住当把迭代器传给erase时，要对迭代器做后缀递增。

d)返回值更新迭代器示例

for (auto i = c.begin(); i != c.end();) {
    if (xxx) {
        i = c.erase(i);    
    }
    else ++i;
}

e)迭代器后缀递增示例

for (auto i = c.begin(); i != c.end();) {
    if (xxx) {
        c.erase(i++);    
    }
    else ++i;
}

f)（!!!）现在可以统一使用返回值更新迭代器方式

8.切勿对STL容器的线程安全性有不切实际的依赖

a)书中原话是：当涉及STL容器和线程安全性时，你可以指望一个STL库允许多个线程同时读一个容器，以及多个线程对不同的容器做写入操作。你不能指望STL库会把你从手工同步控制中解脱出来，而且你不能依赖于任何线程支持。

b)原文磨磨唧唧的，我就可以理解为STL不支持线程安全，想要线程安全，那自己加锁就完事儿了。

9.vector等容器考虑使用reserve来避免不必要的重新分配

a)这种动态扩容的容器每次扩容都会大体经历4步：

i.分配一块大小为当前容量的某个倍数的新内存。大多数实现中，vector和string的容器每次以2的倍数增长

ii.把容器的所有元素从旧的内存移动或者拷贝到新的内存中

iii.如果有拷贝，析构掉旧内存中的对象

iv.如果有拷贝，释放旧内存

b)明确size()、capacity()、resize()、reserve()四个成员函数的具体含义

c)reserve能使重新分配的次数减少到最低限度，避免重新分配和迭代器失效带来的开销，两种方式：

i.若能明确知道或预计容器最终有多少元素，可使用reverse，预留适当大小的空间

ii.先预留足够大的空间，然后，当把所有数据都加入以后，再去除多余的空间。

10.使用swap技巧除去多余的容量

a)vector**().swap(a)**

b)a.clear()

c)以上两种都是清空容器的方法，swap相对于clear一般更合适一些

11.避免使用vector存储bool

a)有两点：

i.它不是一个STL容器，不能取元素的地址

ii.它不存储bool

b)可以用deque**和bitset来替代**

12.理解相等和等价的区别

a)相等的概念基于operator==，即a==b，则为相等

b)如果!(a < b) && !(b < a)，则为等价

13.为包含指针的关联容器指定比较类型

a)容器里面存储的都是指针，但是由于是关联容器，需要进行比较，但默认的比较（比较指针）一般不是我们想要的行为

b)所以需要指定比较类型，自定义比较行为

14.总是让比较函数在等值情况下返回false

a)直接看这个文章吧[【线上问题】P1级公司故障，年终奖不保] ，很不错

15.切勿直接修改set或multiset中的键

a)如果改变了键，那么可能破坏该容器（顺序），再使用该容器可能导致不确定的结果

b)为什么标题是切勿修改set，而不是切勿修改map中的键呢？

i.因为map中的键是const K，本来就不允许修改

16.考虑用排序的vector替代关联容器

a)在排序的vector中存储数据可能比在标准关联容器中存储同样的数据要耗费更少的内存。

b)由于Page Fault，通过二分搜索来查找一个排序的vector可能比查找一个标准关联容器要更快一些

c)对于排序的vector，最不利的地方在于它必须保持有序，这对vector来说，代价是很高的。所以，在查找操作几乎从不跟插入删除操作混在一起时，使用排序的vector才更合适。

17.当效率至关重要时，请在map::operator[]与map::insert之间谨慎做出选择

a)当向map中添加元素时，优先选用insert而不是operator[]

b)当更新map中的值时，优先选用operator[]

18.iterator优先于const_iterator、reverse_iterator、const_reverse_iterator

a)尽量用iterator来代替const或reverse型的迭代器

b)iterator相对于其它更加实用

c)很多参数都是iterator，很少有其它

19.使用distance和advance将容器的const_iterator转换成iterator

Container d;
ConstIter ci;
Iter i(d.begin());
advance(i, distance(i, ci));

20.对于逐个字符的输入, 请考虑使用istreambuf_iterator

a)istreambuf_iterator性能一般优于istream_iterator

b)istreambuf_iterator不会跳过任何字符

istream inputFile("xxx.txt");
string str(istreambuf_iterator<char>(inputFile), istreambuf_iterator<char>());

21.容器的插入, 要确保目标空间足够大

a)灵活使用reverse和back_inserter、front_inserter和inserter返回的迭代器。

22.了解各种与排序有关的选择

a)重点关注以下几项：

i.partial_sort

ii.nth_element

iii.stable_sort

iv.sort

v.partition

vi.stable_partition

b)对排序算法的选择应该更多地基于所需要完成的功能，而不是算法的性能

c)总结：

i.如果需要对vector、string、deque或者数组中的元素执行一次完全排序，那可以使用sort或者stable_sort

ii.如果有一个vector、string、deque或者数组，并且只需要对等价性最前面的n个元素进行排序，那可以使用partial_sort

iii.如果有一个vector、string、deque或者数组，并且需要找到第n个位置上的元素，或者，需要找到等价性最前面的n个元素但又不必对这n个元素进行排序，那么，nth_element正是所需要的函数

iv.如果需要将一个标准序列容器中的元素按照是否满足某个特定的条件区分开来，那么，partition和stable_partition可能正是你所需要的

v.如果你的数组在一个list中，那么你仍然可以调用partition和stable_partition算法，可以用list::sort来替代sort和stable_sort算法。

23.如果确实需要删除元素，则需要在remove这一类算法之后调用erase

a)erase-remove这块应该大家都知道

b)list是个例外，list的remove就是erase

c)remove指针时注意释放掉对应的内存，防止内存泄漏

24.了解哪些算法使用排序的区间作为参数

a)某些算法为了性能考虑，需要使用排序的区间作为参数

b)如果传递了没有排序的区间进去，会导致错误的结果

c)要求排序区间的STL算法：

i.binary_search

ii.lower_bound

iii.upper_bound

iv.equal_range

v.set_union

vi.set_intersection

vii.set_difference

viii.set_symmetric_difference

ix.merge

x.inplace_merge

xi.includes

d)下面的算法不一定要求排序区间，但通常和排序区间一起使用

i.unique

ii.unique_copy

25. 通过mismatch或lexicographical_compare实现简单的忽略大小写的字符串比较

a)mismatch或lexicographical_compare更通用

b)但strcmp在处理长字符串时可能更高效

26.使用accumulate或者for_each进行区间统计

a)accumulate会计算出一个区间的统计信息

b)for_each是对一个区间的每个元素做一个操作

27.算法调用优先于手写的循环

a)大多数情况下，标准的STL肯定比我们自己手写的好一些，包括正确性以及性能和可维护性方面

b)比如：

i.min_element

ii.accumulate

iii.partition

iv.find

v.find_if

vi.for_each

vii.erase-remove

viii.transform

28.容器的成员函数优先于同名的算法

a)关联容器提供了count、find、lower_bound、upper_bound、equal_range

b)list提供了remove、remove_if、unique、sort、merge、reverse

c)有两个原因：

i.成员函数通常与容器（特别是关联容器）结合得更加紧密

ii.成员函数往往速度更快

29.正确区分count、find、binary_search、lower_bound、upper_bound、equal_range

30.考虑使用函数对象而不是函数作为STL算法的参数

a)现在一般都是使用lambda表达式作为STL算法参数