第 2 個程式 （七）

// name:example2_3.cpp// alias:aesthetic version#include <iostream>#include <vector>#include <algorithm>#include <iterator>using namespace std;void main(void){typedef vector<int>int_vector;typedef istream_iterator<int>istream_itr;typedef ostream_iterator<int>ostream_itr;typedef back_insert_iterator< int_vector >back_ins_itr;// STL中的vector容器int_vector num;// 從標準輸入裝置讀入整數， // 直到輸入的是非整型資料為止copy(istream_itr(cin), istream_itr(), back_ins_itr(num));// STL中的排序演算法sort(num.begin(), num.end());// 將排序結果輸出到標準輸出裝置copy(num.begin(), num.end(), ostream_itr(cout, "/n"));}     

在這個程式裡幾乎每行代碼都是和STL有關的（除了main和那對花括弧，當然還有注釋），並且它包含了STL中幾乎所有的各大組件（容器container，迭代器iterator, 演算法algorithm, 適配器adaptor），唯一的遺憾是少了函數對象（functor）的身影。

還記得開頭提到的一個典型系統所具有的基本特徵嗎？--輸入+處理+輸出。所有這些功能，在上面的程式裡，僅僅是通過三行語句來實現的，其中每一行語句對應一種操作。對於資料的操作被高度的抽象化了，而演算法和容器之間的組合，就像搭積木一樣輕鬆自如，系統的耦合度被降到了極低點。這就是閃耀著泛型之光的STL的偉大力量。如此簡潔，如此巧妙，如此神奇！就像魔術一般，以至於再一次讓你摸不著頭腦。怎麼實現的？為什麼在看第二版程式的時候如此清晰的你，又墜入了五裡霧中（竊喜）。

請留意此處的標題（唯美主義的傑作），在實際環境中，你未必要做到這樣完美。畢竟美好願望的破滅，在生活中時常會發生。過於理想化，並不是一件好事，至少我是這麼認為的。正如前面提到的，這個程式只是為了展示STL的獨特魅力，你不得不為它的出色表現所折服，也許只有深諳STL之道的人才會想出這樣的玩意兒來。如果你只是一般性的使用STL，做到第二版這樣的程度也就可以了。

實在是因為這個程式太過"簡單"，以至於我無法肯定，在你還沒有完全掌握STL之前，通過我的講解，是否能夠領會這區區三行代碼，我將盡我的最大努力。

前面提到的迭代器可以對容器內的任意元素進行定位和訪問。在STL裡，這種特性被加以推廣了。一個cin代表了來自輸入裝置的一段資料流，從概念上講它對資料流的訪問功能類似於一般意義上的迭代器，但是C++中的cin在很多地方操作起來並不像是一個迭代器，原因就在於其介面和迭代器的介面不一致（比如：不能對cin進行++運算，也不能對之進行取值運算--即*運算）。  為瞭解決這個矛盾，就需要引入適配器的概念。istream_iterator便是一個適配器，它將cin進行封裝，使之看起來像是一個普通的迭代器，這樣我們就可以將之作為實參傳給一些演算法了（比如這裡的copy演算法）。因為演算法只認得迭代器，而不會接受cin。對於上面程式中的第一個copy函數而言，其第一個參數展開後的形式是：istream_iterator(cin)，其第二個參數展開後的形式是：istream_iterator()（如果你對typedef的文法不清楚，可以參考有關的c++語言書籍）。其效果是產生兩個迭代器的臨時對象，前一個指向整型輸入資料流的開始，後一個則指向"pass-the-end value"。這個函數的作用就是將整型輸入資料流從頭至尾逐一"拷貝"到vector這個准整型數組裡，第一個迭代器從開始位置每次累進，最後到達第二個迭代器所指向的位置。或許你要問，如果那個copy函數的行為真如我所說的那樣，為什麼不寫成如下這個樣子呢？

copy(istream_iterator<int>(cin), istream_iterator<int>(), num.begin()); 

你確實可以這麼做，但是有一個小小的麻煩。還記得第一版程式裡的那個數組越界問題嗎？如果你這麼寫的話，就會遇到類似的麻煩。原因在於copy函數在"拷貝"資料的時候，如果輸入的資料個數超過了vector容器的範圍時，資料將會拷貝到容器的外面。此時，容器不會自動成長容量，因為這隻是簡單地拷貝，並不是從末端插入。為瞭解決這個問題，另一個適配器back_insert_iterator登場了，它的作用就是引導copy演算法每次在容器末端插入一個資料。程式中的那個back_ins_itr(num)展開後就是：back_insert_iterator(num)，其效果是產生一個這樣的迭待器對象。

終於將講完了三分之一（真不容易！），好在第二句和前一版程式沒有差別，這裡就略過了。至於第三句，ostream_itr(cout, "/n")展開後的形式是：ostream_iterator(cout, "/n")，其效果是產生一個處理輸出資料流的迭待器對象，其位置指向資料流的起始處，並且以"/n"作為分割符。第二個copy函數將會從頭至尾將vector中的內容"拷貝"到輸出裝置，第一個參數所代表的迭代器將會從開始位置每次累進，最後到達第二個參數所代表的迭代器所指向的位置。

這就是全部的內容。