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STL源码剖析 容器 stl_set.h
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set
------------------------------------------------------------------------所有元素都会根据元素的键值自动被排序。
不可以通过 set 的迭代器改变 set 的元素值。因为 set 元素值就是其键值，关系到 set 元素的排列规则。
set<T>::iterator 被定义为底层 RB-tree 的 const_iterator，杜绝写入操作
标准的 STL set 以 RB-tree 为底层机制，就像 stack 以 deque 为底层机制一样
multiset和 set 基本一样，只不过在插入的时候调用的是底层 RB-tree 的 insert_equal()，允许元素重复
示例：
struct ltstr
{
bool operator()(const char* s1, const char* s2) const
{
return strcmp(s1, s2) < 0;
}
};
int main()
{
const int N = 6;
const char* a[N] = {"isomer", "ephemeral", "prosaic",
"nugatory", "artichoke", "serif"};
const char* b[N] = {"flat", "this", "artichoke",
"frigate", "prosaic", "isomer"};
set<const char*, ltstr> A(a, a + N);
set<const char*, ltstr> B(b, b + N);
set<const char*, ltstr> C;
cout << "Set A: ";
copy(A.begin(), A.end(), ostream_iterator<const char*>(cout, " "));
cout << endl;
cout << "Set B: ";
copy(B.begin(), B.end(), ostream_iterator<const char*>(cout, " "));
cout << endl;
cout << "Union: ";
set_union(A.begin(), A.end(), B.begin(), B.end(),
ostream_iterator<const char*>(cout, " "),
ltstr());
cout << endl;
cout << "Intersection: ";
set_intersection(A.begin(), A.end(), B.begin(), B.end(),
ostream_iterator<const char*>(cout, " "),
ltstr());
cout << endl;
set_difference(A.begin(), A.end(), B.begin(), B.end(),
inserter(C, C.begin()),
ltstr());
cout << "Set C (difference of A and B): ";
copy(C.begin(), C.end(), ostream_iterator<const char*>(cout, " "));
cout << endl;
}源码：
#ifndef __SGI_STL_INTERNAL_SET_H
#define __SGI_STL_INTERNAL_SET_H
__STL_BEGIN_NAMESPACE
#if defined(__sgi) && !defined(__GNUC__) && (_MIPS_SIM != _MIPS_SIM_ABI32)
#pragma set woff 1174
#endif
#ifndef __STL_LIMITED_DEFAULT_TEMPLATES
template <class Key, class Compare = less<Key>, class Alloc = alloc>
#else
template <class Key, class Compare, class Alloc = alloc>
#endif
class set {
public:
// typedefs:
//key_type 和 value_type 的类型是一样的
typedef Key key_type;
typedef Key value_type;
//key_compare 和 value_compare 也用到了同一个比较函数
typedef Compare key_compare;
typedef Compare value_compare;
private:
//底层采用红黑树来实现 set --> 参见 Effective C++ ，这是利用了 Composition 的 is-implimented-in-terms-of 的功能
typedef rb_tree<key_type, value_type,
identity<value_type>, key_compare, Alloc> rep_type;
rep_type t; // red-black tree representing set
public:
typedef typename rep_type::const_pointer pointer;
typedef typename rep_type::const_pointer const_pointer;
typedef typename rep_type::const_reference reference;
typedef typename rep_type::const_reference const_reference;
//set 的 iterator 定义为红黑树的 const_iterator，这表示 set 的迭代器无法执行写入操作。
//这是因为 set 的元素有一定次序安排，不允许用户在任意处进行写入操作
typedef typename rep_type::const_iterator iterator;
typedef typename rep_type::const_iterator const_iterator;
typedef typename rep_type::const_reverse_iterator reverse_iterator;
typedef typename rep_type::const_reverse_iterator const_reverse_iterator;
typedef typename rep_type::size_type size_type;
typedef typename rep_type::difference_type difference_type;
// allocation/deallocation
// set 一定要使用 RB-tree 的 insert-unique() ，这样当要插入
//已经存在的键值时，会选择忽略
set() : t(Compare()) {} // 传递 Compare() 产生的函数对象给底层的红黑树作为初始化时设定的比较函数
explicit set(const Compare& comp) : t(comp) {}
#ifdef __STL_MEMBER_TEMPLATES
template <class InputIterator>
set(InputIterator first, InputIterator last)
: t(Compare()) { t.insert_unique(first, last); }
template <class InputIterator>
set(InputIterator first, InputIterator last, const Compare& comp)
: t(comp) { t.insert_unique(first, last); }
#else
set(const value_type* first, const value_type* last)
: t(Compare()) { t.insert_unique(first, last); }
set(const value_type* first, const value_type* last, const Compare& comp)
: t(comp) { t.insert_unique(first, last); }
set(const_iterator first, const_iterator last)
: t(Compare()) { t.insert_unique(first, last); }
set(const_iterator first, const_iterator last, const Compare& comp)
: t(comp) { t.insert_unique(first, last); }
#endif /* __STL_MEMBER_TEMPLATES */
set(const set<Key, Compare, Alloc>& x) : t(x.t) {}
set<Key, Compare, Alloc>& operator=(const set<Key, Compare, Alloc>& x) {
t = x.t; // 调用了底层红黑树的 operator= 函数
return *this;
}
//以下所有的 set 操作行为，RB-tree 都已提供，所以 set 只要调用即可
// accessors:
key_compare key_comp() const { return t.key_comp(); }
value_compare value_comp() const { return t.key_comp(); }
iterator begin() const { return t.begin(); }
iterator end() const { return t.end(); }
reverse_iterator rbegin() const { return t.rbegin(); }
reverse_iterator rend() const { return t.rend(); }
bool empty() const { return t.empty(); }
size_type size() const { return t.size(); }
size_type max_size() const { return t.max_size(); }
void swap(set<Key, Compare, Alloc>& x) { t.swap(x.t); }
// insert/erase
typedef pair<iterator, bool> pair_iterator_bool;
pair<iterator,bool> insert(const value_type& x) {
pair<typename rep_type::iterator, bool> p = t.insert_unique(x);
return pair<iterator, bool>(p.first, p.second);
}
iterator insert(iterator position, const value_type& x) {
typedef typename rep_type::iterator rep_iterator;
return t.insert_unique((rep_iterator&)position, x);
}
#ifdef __STL_MEMBER_TEMPLATES
template <class InputIterator>
void insert(InputIterator first, InputIterator last) {
t.insert_unique(first, last);
}
#else
void insert(const_iterator first, const_iterator last) {
t.insert_unique(first, last);
}
void insert(const value_type* first, const value_type* last) {
t.insert_unique(first, last);
}
#endif /* __STL_MEMBER_TEMPLATES */
void erase(iterator position) {
typedef typename rep_type::iterator rep_iterator;
t.erase((rep_iterator&)position);
}
size_type erase(const key_type& x) {
return t.erase(x);
}
void erase(iterator first, iterator last) {
typedef typename rep_type::iterator rep_iterator;
t.erase((rep_iterator&)first, (rep_iterator&)last);
}
void clear() { t.clear(); }
// set operations:
iterator find(const key_type& x) const { return t.find(x); }
size_type count(const key_type& x) const { return t.count(x); }
iterator lower_bound(const key_type& x) const {
return t.lower_bound(x);
}
iterator upper_bound(const key_type& x) const {
return t.upper_bound(x);
}
pair<iterator,iterator> equal_range(const key_type& x) const {
return t.equal_range(x);
}
friend bool operator== __STL_NULL_TMPL_ARGS (const set&, const set&);
friend bool operator< __STL_NULL_TMPL_ARGS (const set&, const set&);
};
template <class Key, class Compare, class Alloc>
inline bool operator==(const set<Key, Compare, Alloc>& x,
const set<Key, Compare, Alloc>& y) {
return x.t == y.t;
}
template <class Key, class Compare, class Alloc>
inline bool operator<(const set<Key, Compare, Alloc>& x,
const set<Key, Compare, Alloc>& y) {
return x.t < y.t;
}
#ifdef __STL_FUNCTION_TMPL_PARTIAL_ORDER
template <class Key, class Compare, class Alloc>
inline void swap(set<Key, Compare, Alloc>& x,
set<Key, Compare, Alloc>& y) {
x.swap(y);
}
#endif /* __STL_FUNCTION_TMPL_PARTIAL_ORDER */
#if defined(__sgi) && !defined(__GNUC__) && (_MIPS_SIM != _MIPS_SIM_ABI32)
#pragma reset woff 1174
#endif
__STL_END_NAMESPACE
#endif /* __SGI_STL_INTERNAL_SET_H */
// Local Variables:
// mode:C++
// End:
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