C++中的STL与函数式编程技术

### C++ 中的 STL 与函数式编程技术 #### 1. STL 用于期权数据处理 在 C++ 编程中，STL（标准模板库）提供了强大的功能来处理各种数据。以期权数据处理为例，我们可以利用 STL 函数来加速期权数据的处理过程。 首先，定义一个 `StandardOption` 类来表示期权，其中一个数据成员是距离到期的天数： ```cpp class StandardOption { public: StandardOption() : m_daysToExpiration() {} StandardOption(int days); StandardOption(const StandardOption &p); ~StandardOption(); StandardOption &operator=(const StandardOption &p); int daysToExpiration() const { return m_daysToExpiration; } // Other function members here... private: int m_daysToExpiration; // Other data members here... }; StandardOption::StandardOption(int days) : m_daysToExpiration(days) { } StandardOption::StandardOption(const StandardOption &p) : m_daysToExpiration(p.m_daysToExpiration) { } StandardOption::~StandardOption() { } StandardOption &StandardOption::operator=(const StandardOption &p) { if (this != &p) { m_daysToExpiration = p.m_daysToExpiration; } return *this; } ``` 该类是标准期权的简化版本，距离到期的天数存储在成员变量 `m_daysToExpiration` 中，并通过 `daysToExpiration` 成员函数返回。 我们的目标是从一个 `StandardOption` 对象的容器中找出接近到期的期权（这里定义为到期前 10 天内）。第一步是定义一个谓词函数 `is_expiring`： ```cpp bool is_expiring(const StandardOption &opt) { return opt.daysToExpiration() < 10; } ``` 这个函数用于判断期权是否接近到期，如果满足条件则返回 `true`。 接下来，使用 STL 算法 `std::copy_if` 来找出所有接近到期的期权： ```cpp #include <iostream> #include <vector> #include <algorithm> vector<StandardOption> find_expiring_options(vector<StandardOption> &options) { vector<StandardOption> result(options.size()); std::copy_if(options.begin(), options.end(), result.begin(), is_expiring); if (result.size()) { std::cout << " no expiring option was found " << std::endl; } return result; } ``` 具体步骤如下： 1. 声明一个新的向量 `result` 来存储结果，其最大大小为 `options` 向量的大小。 2. 使用 `std::copy_if` 算法将 `options` 向量中满足 `is_expiring` 谓词函数的元素复制到 `result` 向量中。 3. 如果 `result` 向量的大小不为 0，则输出提示信息。 4. 最后返回 `result` 向量。 #### 2. C++20 中 STL 的改进 C++20 标准（以及 C++11 和 C++14）对 C++ 语言进行了改进，使得 STL 模板的使用更加简单。 ##### 2.1 `auto` 关键字的使用 在 C++11 中引入的 `auto` 关键字，在 C++20 中得到了进一步增强。`auto` 关键字可以在编译器能够推断出真实类型时，替代复杂的类型。例如，原来的代码： ```cpp std::vector<std::string>::iterator it = std::find_if (myvector.begin(), myvector.end(), IsUpperCase); ``` 现在可以简化为： ```cpp auto it = std::find_if (myvector.begin(), myvector.end(), IsUpperCase); ``` 在 C++20 中，甚至可以将 `auto` 用于函数的返回类型： ```cpp auto find_my_value(auto myvector) -> auto { return std::find_if (myvector.begin(), myvector.end(), IsUpperCase); } ``` 这使得处理 STL 头文件中声明的复杂数据类型变得更加容易。 ##### 2.2 模板类类型推导 C++17 引入了模板类类型推导的功能。例如，原来需要明确指定模板参数类型： ```cpp std::vector<int> int_vector = {1, 2, 3, 4}; ``` 现在可以省略类型指定： ```cpp std::vector int_vector = {1, 2, 3 ```