C++ STL学习笔记(3) 分配器Allocator，OOP, GP简单介绍

         继续学习侯捷老师的课程！

         在前面的博客《C++ STL学习笔记(2) 容器结构与分类》中介绍了STL中常用到的容器以及他们的使用方法，在我们使用容器的时候，背后需要一个东西支持对内存的使用，这个东西就是分配器（Allocator）。容器一般都会有一个默认的分配器。

例如，以vector为例，可以看到它的定义：

他有一个默认的分配器std::allocator(位于#include <memory>),还有其他的分配器如下所示：

可以定义具有不同分配器的容器：

一般我们不会直接去使用分配器，而是选择使用容器，对于少量的额内存需求，我们会使用new,delete或者malloc， free来分配内存。

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OOP与GP的差别：
1. OOP企图将datas和methods关联在一起，类中定义了数据和方法，如下所示：

2. 而GP是将datas和methods分开。例如：

而迭代器相当于容器和算法之间的一个桥梁，算法通过迭代器，对容器中的数据进行特定的操作。

采用泛型编程(GP),Containers和Algorithm团队可以各自“闭门造车”，他们之间只需要以Iterator沟通即可。algorithm通过Iterator确定操作范围，并通过iterator获取容器中的元素。

例如，c++中的max()函数：

template<typename T>
T max(const T& a, const T& b)
{
    return (a > b) ? a : b;
}

算法团队只需要关注如何实现max()函数，至于a.b之间大小如何比较，则由container团队根据具体的对象实现。

链表list和vector的迭代器的区别：

list的迭代器不是连续的。而vector中的迭代器是连续的，所以可以对vector的迭代器进行+n的操作。所以vector可以使用全局的sort()函数进行排序，而list只能使用list类里面定义的sort方法进行排序。

C++中的另一个概念，特化

C++的模板函数，模板类允许我们定义的类或者函数的参数具有泛化的特性，与之相对，C++也允许我们定义特化的版本。

例如，定义一个泛化的结构体(这个例子是侯捷老师PPT上面的)，也是标准库中的源代码

可以定义它的两个特化的版本：

1. 特化版本，当参数的类型是int的时候

2. 特化版本，当参数的类型是doublet的时候

对于上面的泛化特化的概念，可以举一个例子：

// ConsoleApplication1.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。
#include "stdafx.h"
#include <iostream>

template<typename T>    // 定义泛化的测试函数
void print_info(T x)
{
    std::cout << "This is a generic version: " << x << std::endl;
}

template<>     // 定义特化的版本
void print_info<int>(int x)
{
    std::cout << "This is a specialization int version: " << x << std::endl;
}

template<>  // 因为已经指定类型，所以不需要在template中声明类型   // 定义特化的版本
void print_info<double>(double x)
{
    std::cout << "This is a specialization double version: " << x << std::endl;
}


int main()
{
    print_info(5);
    print_info(5.9);
    print_info("delf");
    print_info('f');
    return 0;
}

特化可以分为全特化(full specialization) 和 偏特化，也称局部特化(partial specialization),同时，特化又可以分为两种情况

1. 参数个数的特化

例如： 定义一个泛化的类：

template<typename T, typename Alloc = alloc>   // 泛化的类
class vector
{
    ...
};

再定义一个偏特化的类：

template<typename Alloc>   // 特化的版本
class vector<bool, Alloc>    // 这里只对第一个类型进行特化，第二个类型还是泛化，所以称为偏特化
{
    ...
};

2.参数范围的特化，这里的范围指的是类型的范围

具体的意思如下面的程序所示：

1. 定义一个泛化的版本：

template<typename Iterator>
struct iterator_traits
{
    ...
};

2. 定义一个特化的版本：

template<typename Iterator>
struct iterator_traits
{
    ...
};

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