【原】C++与C#对常用数据结构封装的对比，STL vs System.Collections.Generic
DotNet下的泛型容器类封装在System.Collections.Generic，使用的十分广泛。C++则靠STL实现了泛型容器与算法。下面对二者做一个对比，只谈用法，不深究原理。对比的内容有数组、链表和字典三种结构。
一、数组
C#使用List<T>，C++用的是std::vector<T>，内部实现都是数组，也就是一块连续的内存区域，插入、删除操作慢，随机访问速度快。
操作 | C++(STL) | C#(.net) | 说明 |
包含 | #include <vector> | using System.Collections.Generic; | C++中也可以using namespace std; |
声明 | std::vector<int> array; | List<int> array = new List<int>(); | 以int型数据为例 |
迭代器声明 | std::vector<int>::iterator iter=array.begin(); | List<int>.Enumerator iter = array.GetEnumerator(); | C#中迭代器不常用 |
插入 | array.push_back(4);
array.insert(iter,51); | array.Add(4);
array.Insert(2, 51); | 迭代器操作后失效 |
查询 | int val=array[0]; val=array.at(1); //进行下标检测 | int val = array[0];
array.Contains(5); //是否包含5 array.IndexOf(1); //元素1的下标 | |
删除 | array.pop_back(); //删除最后的元素 array.erase(iter); //删除iter位置的元素 array.clear(); | array.Remove(1); //删除"1”这个元素 array.RemoveAt(0); //删除0号元素 array.Clear(); | 迭代器操作后失效 |
大小 | array.empty(); array.capacity(); //容量（根据当前非配的内存） array.size(); //元素数 | array.Count; //元素数 array.Capacity; //容量 | |
遍历 | for (std::vector<int>::size_type i=0;i<array.size();++i){} for (iter=array.begin();iter!=array.end();iter++){} for_each(array.begin(),array.end(),func); //func()是函数 | for (int i = 0; i < array.Count; i++){} while (iter.MoveNext()){} foreach (int d in array){} | C++中第二种常用，C#中第三种常用（我是这么觉得……） |
排序 | std::sort(array.begin(),array.end()); | array.Sort(); | C++中要#include <algorithm>，上面的for_each也是 |
二、链表
C#使用LinkedList<T>，C++用的是std::list<T>，内部实现都是链表，插入、删除速度快，随机访问速度慢。链表的操作与数组十分相似，不同的地方大致有：
1. 任何通过下标访问的方式都是无效的，查看容量也是无效的，这是由链表的性质决定的。对链表的查询操作要通过迭代器进行。也就是说，上表中“查询”、“遍历”的第一种方法、“大小”中的容量都是非法操作。
2. 插入删除的时候也不能指定下标，C++中除了push_back()外，多了一个push_front()，C#中不能使用Add()、Insert()，要使用AddBefore()/AddAfter()/AddFirst()/AddLast()。
3. 排序在C++中直接用list.sort()。
4. std::list<T>要加头文件：#include <list>
三、字典
C#中使用Dictionary<TKey,TValue>，C++使用std::map<TK,TV>。map的内部实现是红黑树，Dictionary的实现是哈希表。DotNet中也有用树实现的字典类结构，叫SortedDictionary，似乎用得不多，效率也没有哈希表高，不过可以保持插入的数据是有序的。下面的对比是通过字符串来检索整数，为了写起来方便，C++中字符串直接用了LPCTSTR，并且typedef std::map<LPCTSTR,int> map_type;
操作 | C++(STL) | C#(.net) | 说明 |
包含 | #include <map> | using System.Collections.Generic; | |
声明 | map_type map; map_type::iterator iter=map.begin(); | Dictionary<string, int> map = new Dictionary<string, int>(); | 如果是自定义的Key类型，C++中需要重载比较运算符；C#中可自定义相等比较器 |
插入 | map[_T("first")]=5; map.insert(map_type::value_type(_T("second"),2)); map.insert(map_type::value_type(_T("second"),3)); //不覆盖，不异常 | map.Add("first", 5); map["second"] = 2; //这种操作已经进行了插入 //map.Add("second", 3); //重复异常 | |
删除 | map.erase(iter); //iter有效且不等于map.end() map.erase(_T("first")); map.clear(); | map.Remove("first"); map.Clear(); | |
查询 | int val=map[_T("second")]; //没有则构造新的 iter=map.find(_T("first")); if (iter!=map.end()) val=iter->second; | int data = map["second"]; //不存在则异常 map.ContainsKey("third"); map.ContainsValue(5); map.TryGetValue("hello", out data); | 注意C++中下标检索时如果不存在这个元素也不产生错误 |
遍历 | for (iter=map.begin();iter!=map.end();++iter) { //遍历时删除 map.erase(iter++); } | foreach (KeyValuePair<string, int> pair in map) { //不能进行删除操作 } | |
大小 | map.size(); map.empty(); //是否为空 | map.Count; |
以上便是三种常用的数据结构的用法对比，其实我对这些内容不熟悉，所以有错误的地方请见谅。
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