Linux下C++怎样使用容器技术
导读：Linux下C++容器技术使用指南 一 环境准备与编译运行 在 Linux 上开发 C++ STL 程序，先安装编译器与构建工具，例如 GCC/G++ 与 CMake。示例安装与编译命令： 安装：sudo apt-get update...
Linux下C++容器技术使用指南
一 环境准备与编译运行
- 在 Linux 上开发 C++ STL 程序，先安装编译器与构建工具，例如 GCC/G++ 与 CMake。示例安装与编译命令：
- 安装：
sudo apt-get update & & sudo apt-get install -y g++ cmake - 编译：
g++ -std=c++17 -O2 main.cpp -o app - 运行：
./app
- 安装：
- 建议使用 C++17 或更高标准，以获得更好的容器与语言特性支持。
二 常用容器与典型用法
- 序列容器
- std::vector：动态数组，支持随机访问，尾部插入/删除高效；常用接口：
push_back/emplace_back、at[]/operator[]、front/back、insert/erase、size/capacity/reserve/resize。 - std::deque：双端队列，头尾插入/删除高效，支持随机访问。
- std::list：双向链表，任意位置插入/删除高效，不支持随机访问。
- std::vector：动态数组，支持随机访问，尾部插入/删除高效；常用接口：
- 关联容器
- std::set / std::map：基于红黑树，元素/键有序，查找、插入、删除一般为 O(log n)。
- std::unordered_set / std::unordered_map：基于哈希表，平均 O(1) 查找/插入/删除，遍历无序，性能依赖哈希函数与负载因子。
- 容器适配器
- std::stack / std::queue / std::priority_queue：分别提供 LIFO/FIFO/优先级 语义，适配底层序列容器实现。
- 典型代码片段
#include < iostream> #include < vector> #include < unordered_map> #include < set> #include < queue> int main() { // vector std::vector< int> v = { 1,2,3} ; v.push_back(4); std::cout < < "v[2]=" < < v[2] < < ", size=" < < v.size() < < '\n'; // unordered_map std::unordered_map< std::string, int> m{ { "a",1} ,{ "b",2} } ; m["c"] = 3; if (m.find("b") != m.end()) std::cout < < "b=" < < m["b"] < < '\n'; // set std::set< int> s{ 3,1,4} ; s.insert(2); for (int x : s) std::cout < < x < < ' '; // 1 2 3 4 std::cout < < '\n'; // queue std::queue< int> q; q.push(10); q.push(20); std::cout < < "front=" < < q.front() < < '\n'; q.pop(); }
三 容器选择与性能要点
- 选择建议
- 需要随机访问：优先 vector/deque；频繁头尾操作：deque。
- 频繁在中间插入/删除：list（链表结构对中间操作友好）。
- 去重且有序：set；可重复且有序：multiset。
- 键值映射且有序：map；可重复键：multimap。
- 高频查找、插入、删除且对顺序无要求：优先 unordered_map/unordered_set（平均 O(1)）。
- 性能优化要点
- 预估容量，使用 reserve(n) 减少 vector 扩容与拷贝。
- 构造元素优先用 emplace_back/emplace 减少临时对象与移动开销。
- 对 unordered_*，提供高质量哈希函数、合理设置初始桶数（如 rehash/reserve）以降低冲突与重哈希抖动。
- 大量插入/删除的热点路径，评估 list 与 vector 的取舍（内存局部性与指针追逐的权衡）。
四 与STL算法协同与遍历
- 常用算法：std::sort、std::find、std::count、std::reverse 等，与容器迭代器无缝配合。
- 遍历方式：范围 for、迭代器、索引（随机访问容器）。
- 示例
#include < algorithm> #include < vector> #include < iostream> int main() { std::vector< int> v = { 3,1,4,1,5} ; std::sort(v.begin(), v.end()); // 排序 O(n log n) auto it = std::find(v.begin(), v.end(), 4); // 查找 if (it != v.end()) std::cout < < "found 4\n"; std::cout < < "count(1)=" < < std::count(v.begin(), v.end(), 1) < < '\n'; }
五 调试与性能分析工具
- 内存与泄漏检测：Valgrind（如 memcheck）定位越界、使用未初始化内存、内存泄漏等问题。
- CPU 性能剖析：perf 采样热点函数、调用栈与缓存命中，辅助定位容器操作瓶颈。
- 基础监控：top/htop 观察进程 CPU、内存占用，配合热点定位做迭代优化。
- 建议流程：功能正确 → Valgrind 清理内存问题 → perf 找到热点 → 依据容器特性与数据规模做针对性优化。
声明：本文内容由网友自发贡献，本站不承担相应法律责任。对本内容有异议或投诉，请联系2913721942#qq.com核实处理，我们将尽快回复您，谢谢合作！
若转载请注明出处： Linux下C++怎样使用容器技术
本文地址： https://pptw.com/jishu/778664.html