| 3.13. Hello STL 列表篇 vector是一種容器。我們還知道，vector其實(shí)是一個(gè)“類(lèi)模板”，具體使用前，必須通過(guò)以下語(yǔ)法指定將要存儲的元素類(lèi)型： vector<元素類(lèi)型>
這就是決定了vector是一個(gè)“通用”的容器，如果元素類(lèi)型是“Beauty”，那么它就是一個(gè)裝美女的容器，如果元素類(lèi)型是“Money”，那么它就是裝錢(qián)的容器。 “列表/list” 也是一種容器，同樣，list也是一個(gè)“類(lèi)模板”，具體使用前，必須通過(guò)以下語(yǔ)法指定將要存儲的元素類(lèi)型： list <元素類(lèi)型>
看來(lái)list也是一種通用容器——或許你想問(wèn)：既生vector，何生list呢？
3.13.1. vector VS. list 最簡(jiǎn)單的回答是：list和vector的結構不同，因此決定了它們在能力分工上的不同。且先說(shuō)說(shuō)生活中的容器。桶是圓柱體，柜子是立方體，這就叫“結構不同的容器”。在設計上，圓柱體的桶，有利于用最少的材質(zhì)，制造出最大容量的桶，而柜子正好相反，如果家里所有衣柜、書(shū)柜等等全部是圓柱體，那么它們將憑空浪費掉屋子的很多空間。 因此，雖然容器的功能粗一看就是“存放元素”，但是，由于要存放的元素自身結構不同，或者外部對容器的遍歷方式不同等原因，我們不得不需要有多種“功能傾向”明顯不同的容器。比如vector和list。 vector最大的結構特點(diǎn)是：它開(kāi)辟連續的內存空間用以存儲元素。而list正好相反，它允許使用不連續內存空間。 假設你想在熱鬧的市區蓋5間房子，有兩種方案，第一種方案把5間房連續蓋在一起，這會(huì )讓你生活很方便，但你需要一大塊地皮，可能市政府不會(huì )滿(mǎn)足你，為了你這一塊地，可能要拆牽別人許多房；第二種方案你同意把五間房分開(kāi)蓋，這會(huì )給生活帶來(lái)一定不便，但現在你只需在市區見(jiàn)縫插針地找到5塊小地皮，就可以動(dòng)工了。 第一種方案正是vector分配內存的策略，第二種方案則是list分配內存的策略。由此，我們可以得出第一個(gè)“猜想”：如果我們有一大堆對象，并且這些對象個(gè)頭都很大，那么我們就必須考慮是否放棄采用vector直接存儲？ 作為代替方案，有兩種，其一是仍然采用vector存儲，但存放的元素改成是“堆對象”，也就是說(shuō)將每個(gè)對象創(chuàng )建在“堆內存區”中，而容器中僅僅保存對象在“堆內存”中的地址。這個(gè)方案不足之處是：由于“堆對象”我們必須手工“殺死它們”，所以會(huì )帶來(lái)額外的內存管理工作。其二，我們可以采用list容器進(jìn)行管理。list允許我們仍然將數據保存在“棧內存區”中，不過(guò)必須將每個(gè)元素分開(kāi)保存，從而有利于分配出足夠的內存。 當然，“內存分配”并不是我們考慮是否采用list的唯一因素——如果非要找一個(gè)vector的代替方案，STL中的deque容器可能更適合——更為重要的考慮對元素的訪(fǎng)問(wèn)，包括讀取元素、添加元素、插入元素、刪除元素的方式，及其代價(jià)。 比如“插入元素”：在vector模式下：你有三間緊密蓋在一起的房子，現在你想在第1、2間房子中插入一間新房子——老天，這在現實(shí)中幾乎難以實(shí)現。聽(tīng)說(shuō)有一種“樓房平移”技術(shù)，允許在地基下安裝輪子，然后以極慢的，比如一天1厘米的速度，將樓房不知不覺(jué)地挪開(kāi)數米…… vector采用連續內存保存元素，因此當需要在中間插入元素時(shí)，同樣需要將插入點(diǎn)之后的所有元素往后“平移”，有時(shí)甚至需要將整個(gè)內存摧毀重建。類(lèi)似的，在vector中刪除元素的代價(jià)也非常之大。由此我們得出第二個(gè)“猜想”：如果你在存儲對象的同時(shí)，還需要經(jīng)常插入、刪除位于中部的元素，那么采用vector也是不合適的。這時(shí)候又可以考慮list，因為list中的元素，東一個(gè)西一個(gè)，元素之間存在不是“物理”的，而是“邏輯”上的次序關(guān)系。要在所謂“中間位置”插入一個(gè)元素，易如反掌。 “猜想”到此結束，還是直接了解一下list的結構吧。
3.13.2. 基礎  (圖 39 list 內存結構示意)
現在，假設B左邊的那位“釘子戶(hù)”搬走，而我們正好在此時(shí)在A(yíng)和B之間插入A’元素，這引起的變化是什么呢？  (圖 40 A與B之間插入A''元素)
list可以實(shí)現高速地插入、刪除元素，這一點(diǎn)讓vector望塵莫及。vector僅當在尾部“追加”元素時(shí)，才有可能因為不必遷移前面元素而獲得較高速度。然而，list卻沒(méi)有vector的“隨機訪(fǎng)問(wèn)”能力。我們無(wú)法采用“[N]”來(lái)直接訪(fǎng)問(wèn)list中第N個(gè)元素，相反，我們只能直接訪(fǎng)問(wèn)到第一個(gè)，或最后一個(gè)元素，然后依據“后一元素地址”，不斷往后， 或者依據“前一元素地址”不斷往前，從而遍歷每個(gè)元素。 如果你不太理解，那么想象一隊士兵，我們被規定只允許“接觸”正副班長(cháng)，但卻要將球傳給中間的某個(gè)士兵時(shí)該如何辦？（提示：一隊士兵中，通常班長(cháng)排頭，副班長(cháng)壓尾）。 3.13.3. 迭代器/iterator概念 由于在訪(fǎng)問(wèn)某一元素時(shí)，必須同時(shí)得到“前一元素地址”和“后一元素地址”等相關(guān)信息，因此，當我們在訪(fǎng)問(wèn)list時(shí)，并不是直接得到當初存入list的裸數據（如上圖中的A、B、C），而是得到另外一種類(lèi)型的數據，稱(chēng)為“迭代器/Iterator”。這不僅僅是list的策略，而是STL中常規容器共有的特點(diǎn)。對于list，“迭代器”包裝了裸數據，同時(shí)又新增了用于前往“前一元素”和“后一元素”的信息。 有關(guān)迭代器的實(shí)現，需要觸及許多們尚未學(xué)習的C++知識。在今天，你暫時(shí)可以把迭代器當作是對“裸數據”的一層封裝，比如一個(gè)list<Beauty>的迭代器，暫時(shí)可以理解為這樣一個(gè)結構： struct iterator { Beauty *ptr; //指向我們保存的“美女”元素 iterator* next; //后一個(gè)美女的位置 iterator* prior; //前一個(gè)美女的位置 }; 依據這個(gè)簡(jiǎn)單的迭代器結構，假設我們現在擁有一個(gè)iterator的對象，名為 cur。那么，我們可以這樣的操作： 1.訪(fǎng)問(wèn)到當前“美女”的名字： cur.ptr->GetName(); 2. 前進(jìn)到后一個(gè)“美女”元素： cur = cur.next; 3. 后退到前一個(gè)“美女”元素： cur = cur.prior;
真實(shí)的STL迭代器內部實(shí)現要比上面的例子，復雜得多——作為回報——它的對外的接口更加直觀(guān)了： 1. 訪(fǎng)問(wèn)到當前“美女”的名字： cur->GetName(); 2. 前進(jìn)到后一個(gè)“美女”元素： ++cur; //或者：cur++; 3. 后退到前一個(gè)“美女”元素： --cur; //或者：cur--；
 和vector提供的“[]”一樣，“++、- -、->、*”也是操作符，同樣可以通過(guò)“操作符重載”技術(shù)，使其與“函數”類(lèi)型的方式，提供特定的功能。 普通迭代器的類(lèi)型名稱(chēng)為：iterator。不過(guò)它總是定義在具體的容器類(lèi)中。對于list<Beauty>。我們可以認為存在這樣一個(gè)類(lèi)型： struct list< Beauty > { //… }; 而它的迭代器類(lèi)型的定義，總是嵌套其中： struct list< Beauty > { struct iteraotr { //… }; //… }; 回憶一下，我們經(jīng)?？梢园岩粋€(gè)類(lèi)也當作一個(gè)名字空間(namespace)，所以，list<int>容器類(lèi)型的迭代器的類(lèi)型完整名稱(chēng)即是：list< Beauty >::iterator——還記得“德國小蠊::小強”嗎？ 定義一個(gè)list<Beauty>的迭代器的變量，代碼為： list<Beauty>::iterator iter; 由于list的迭代器既可以前進(jìn)（++操作），又可以后退（--操作），因此，我們稱(chēng)之為“雙向迭代器”。 list的不少常用函數，都會(huì )涉及到迭代器，比如返回值是一個(gè)迭代器，或者參數是一個(gè)迭代器。我們先了解和迭代器無(wú)關(guān)的常用函數。
3.13.4. 常用函數（一） 請新建一個(gè)控制臺應用項目，命名為“HelloSTLVector”。打開(kāi)項目唯一的源文件：main.cpp。如果你覺(jué)得必要，請確保修改文件編碼為“系統默認”。 在002行加入包含<list>頭文件的代碼: 001 #include <iostream> 002 #include <list> 在main函數最前面加入一行定義，以產(chǎn)生一個(gè)“專(zhuān)門(mén)用于存儲整數的list”的變量，變量名為“l(fā)st”。（第1個(gè)字符是字母“l(fā)”還是數字“1”？你猜得出的，不是嗎？） 006 int main() { 008 list<int> lst; ...... 請在當前代碼的基礎上，請一邊閱讀以下課程，一邊在項目中完成相應的代碼。
在list頭部插入一個(gè)元素。 lst.push_front(10); lst.push_front(20); 現在，lst中的元素是：20、10。
在list尾部插入一個(gè)元素。 lst.push_back(8); lst.push_back(9); 現在，list中的元素是：20、10、8、9。
刪除將list第一個(gè)元素。 lst.pop_front(); 現在，lst中的元素是：10、8、9。沒(méi)錯，第一個(gè)元素被丟棄了。 pop_front()僅僅是“丟”掉第一個(gè)元素，并不將第一個(gè)元素返回給函數的調用者。
刪除list最后一個(gè)元素。 lst.pop_back(); 現在，lst中的元素是：10、8。
 以下代碼片段錯在哪里： list<int> lst; lst.push_back(1); lst.push_back(2); int a = lst.pop_front(); int b = lst.pop_back();
請對比隨后的front()與back()函數，二者允許我們得到（但不丟棄）第一個(gè)元素或最后一個(gè)元素。
刪除容器中所有元素。 lst.clear(); 現在lst中一個(gè)元素也沒(méi)有。
返回第一個(gè)元素（“裸元素”，而非迭代器）。 lst.push_back(1); lst.push_back(2); int a = lst.front(); cout << a << endl; a的值是1。同時(shí)lst中的元素現在是：1、2。 front()并不影響容器內部的任何數據，所以它是一個(gè)“常量成員函數”。
返回最后一個(gè)元素（“裸元素”，而非迭代器）。 int b = lst.back(); cout << b << endl; b的值是2。 和front()一樣，back()同樣直接返回容器中的元素，而不是迭代器。本例與前例中，lst的類(lèi)型是：list<int>，所以a和b都被定義成int類(lèi)型。
返回容器中元素的個(gè)數。 int count = lst.size(); cout << count << endl; count值為2。
判斷容器是否為空（元素個(gè)數為0）。 如果僅關(guān)心容器是否為空，請調用此函數以獲得更好性能，而不要通過(guò)：“size() == 0” 判斷。 cout << lst.empty() << endl; lst.clear(); cout << lst.empty() << endl; 第一行輸出0；第二行輸出1。
默認狀態(tài)下，cout將bool值視為整數處理，值false對應0，值true對應1。
3.13.5. 常用函數（二）
begin()函數返回list第一個(gè)元素的迭代器。 需要特別注意的是：end() 返回的是最后一個(gè)元素的“下一個(gè)”迭代器。假設list有3個(gè)元素，那么end（）返回了第4個(gè)元素的迭代器，第4個(gè)元素并不真實(shí)存在，它是個(gè)“虛”的元素（請參看“l(fā)ist 內存結構示意圖”）。 得到lst的第一個(gè)迭代器代碼如下： list<int>::iterator iter = lst.begin(); 有了一個(gè)迭代器，如果通過(guò)它得到對應的元素呢？方法很簡(jiǎn)單——操作一個(gè)“迭代器”和操作堆對象非常類(lèi)似——采用“*”操作符。 int a = *iter; 我們也可以通過(guò)迭代器來(lái)修改對應的元素： *iter = 1000; 我們來(lái)一個(gè)相對完整的代碼片段，演示如何通過(guò)一個(gè)迭代器讀取與修改對應的元素。 list <int> lst; lst.push_back(1); lst.push_back(2); list<int>::iterator iter = lst.begin(); int a = *iter; cout << a << endl; //輸出 1 cout << *iter << endl; //同樣輸出1 *iter = 1000; cout << *iter << endl; //輸出1000 cout << a << endl; //輸出1； int b = *iter; cout << b << endl; //輸出1000; 光說(shuō)begin()函數了，end()函數是不是也可以有相同操作呢？ lst<int>::iterator iter2 = lst.end(); int a = *iter2; //災難發(fā)生 *iter2 = 100; //災難發(fā)生 因為end()返回的迭代器綁定到一個(gè)“虛擬”的元素。元素總是保存在內存中，所謂“虛擬”的元素，可能是一塊“并不真實(shí)存在的內塊”，也可能是指一塊“并不屬于你的內存”——還不理解嗎？來(lái)聽(tīng)一個(gè)故事吧。
 有一次，丁小明興沖沖地給我一張1000萬(wàn)元的存款單，我拿了直奔銀行要求取現，結果那天我鼻青臉腫地回來(lái)了。 后來(lái)我去丁家，正遇上他家老婆蹲在地上，面前一張板凳，板凳上一個(gè)詭異紙盒，紙盒內一撂單據。他家老婆神情興奮地數著(zhù)：“開(kāi)始！50元、120元、75元5角、60元2角7分……1000萬(wàn)？結束?！蔽也粣u地罵了一聲：“虛偽！”。丁家老婆靦腆地沖我家一笑，蓋上了紙盒。我才發(fā)現紙盒上寫(xiě)了幾行字： 產(chǎn)地：C++標準委員會(huì ) 結構：std::list 類(lèi)型： std::list<存款單> 我惡狠狠地搶過(guò)這個(gè)紙盒，翻成底朝天——果然，這個(gè)盒子兩邊都有蓋！我惱怒地打開(kāi)后面的蓋，天！那張千萬(wàn)元的單據，居然自動(dòng)跑到另一邊去了！
rbegin() 是list中最后一個(gè)元素的迭代器。而rend()同樣需要引起你的注意：它是第一個(gè)元素之前的那個(gè)虛擬元素的迭代器。 rbegin()、rend()返回的迭代器，和begin()/end()返回類(lèi)型并不相同，前者稱(chēng)為“逆向迭代器”，具體類(lèi)型是：list<元素類(lèi)型>:: reverse_iterator。
在指定位置插入一個(gè)新元素。pos并不是一個(gè)用來(lái)表示元素位置的整數，而是一個(gè)iterator（并且不能是reverse_iterator），表示在指定迭代器的前面，插入新元素。 lst.clear(); lst.push_back(10); lst.push_back(100); list<int>::iterator iter = lst.begin(); ++iter; //iter前進(jìn)1步，指向第二個(gè)元素 lst.insert(iter, 1); //在第二個(gè)元素的位置上，插入新元素 現在，lst中的元素是：10、1、100。
從容器中刪除pos位置對應的元素。pos同樣是一個(gè)迭代器（但不能是reverse_iterator）。 lst.clear(); lst.push_back(10); lst.push_back(100); list<int>::iterator iter = lst.begin(); ++iter; lst.erase(iter); 現在lst中只有一個(gè)元素：10。
3.13.6. 常量迭代器 迭代器可以“訪(fǎng)問(wèn)”到容器中的每個(gè)元素，“訪(fǎng)問(wèn)”方法即可以是“讀取”，也可以“修改”。和“常量成員函數”的思路一樣，為了更好的“封裝”效果，STL提供了一種“只讀迭代器”，類(lèi)名為“const_iterator”及反向版“const_ reverse_iterator”。對應的，“begin()/end()、rbegin()/rend()”也分別有一個(gè)“常量版”。 list<int>::const_iterator c_iter = lst.begin(); //此時(shí)調用的是常量版 int a = *c_iter; //正確 *c_iter = 1000; //錯誤！c_iter是只讀版迭代器，不允許修改它綁定的元素
請將“常用函數（一）”“常用函數（二）”、“常量迭代器”三小節中的所有示例代碼，合并到工程的main.cpp源文件中，并確保沒(méi)有編譯錯誤。
3.13.7. 遍歷list容器 list容器不允許“隨機”訪(fǎng)問(wèn)，不過(guò)，我們可以得到第一個(gè)元素的 “迭代器”，然后通過(guò)“迭代器”不斷前進(jìn)，從而訪(fǎng)問(wèn)到每一個(gè)元素。 下面的代碼，實(shí)現將lst中的每一個(gè)整數，輸出到屏幕上。 001 for (list<int>::const_iterator c_iter = lst.begin(); 002 c_iter != lst.end(); 003 ++c_iter) { 005 cout << *c_iter << endl; } for循環(huán)頭被我故意折成三行，因為它看起來(lái)有點(diǎn)長(cháng)，但其實(shí)仍然是這樣三部分： 001行是“初始化語(yǔ)句”。定義了一個(gè)“只讀迭代器”的變量：c_iter，它指向lst的第一個(gè)元素。 002行是“循環(huán)條件判斷”語(yǔ)句?！?=”是C++中用以實(shí)現“不等”判斷的操作符。本循環(huán)不斷進(jìn)行的條件就是：c_iter不等于lst的“結束迭代器”。 003行，c_iter通過(guò)++操作，實(shí)現前進(jìn)到下一元素的位置上。 如果你對這三行感覺(jué)得有些不太理解，那么你需復習一下3.12.3 小節有關(guān)如何遍歷vector的內容。 005行，輸出c_iter當前指向的元素的值。 由于list擁有“雙向迭代器”，所以這個(gè)次序也可以倒過(guò)來(lái)，改成從最后一個(gè)元素開(kāi)始，“倒著(zhù)”走向第一個(gè)元素。強調一點(diǎn)，對于一個(gè)逆向迭代器/ reverse_iterator，對它進(jìn)行“++”操作，就是促使它從容器的尾部往頭部“前進(jìn)”一個(gè)位置，而對其進(jìn)行“--”操作，則是促使它從容器的頭部往“后退”一個(gè)位置。 001 for (list<int>::const_reverse_iterator c_iter = lst.rbegin(); 002 c_iter != (list<int>::const_reverse_iterator) lst.rend(); ++c_iter) { cout << *c_iter << endl; }
事實(shí)上，002行中的加粗部分，本不必要。然而gcc 4.0(含4.0)以下版本存在錯誤，我們不得不加上該段代碼，用于強制告知編譯器我們要的是一個(gè)“const_reverse_iterator”,而非“reverse_iterator”。 4.1以上版本的gcc不存在該問(wèn)題，然而Code::Blocks自帶的gcc是mingw-gcc3.4.5。
變化發(fā)生在001行和002行。你喜歡玩“找碴”游戲嗎？仔細找找兩段代碼之間的不同。 請在上次課堂作業(yè)的基礎上，加入本小節兩種方向遍歷list的練習代碼。
3.13.8. 實(shí)例：成績(jì)管理系統1.0 夜。 風(fēng)雨夜。 白發(fā)蒼蒼的老者，敲開(kāi)丁家大門(mén)。 來(lái)者姓李，20年前丁小明的小學(xué)老師。 他帶著(zhù)厚厚的一摞試卷…… 他想做什么？
自打小丁完成了“美女大賽管理系統”之后，他就一直在想寫(xiě)一個(gè)更有意義的軟件。 現在需求來(lái)了：老師希望能夠按照試卷的次序，錄入學(xué)生成績(jì)，然后依據學(xué)號的次序，輸出學(xué)生成績(jì)。小丁簡(jiǎn)單地翻了一下試卷，發(fā)現一個(gè)事實(shí)：試卷的次序和學(xué)號無(wú)關(guān)。 李老師說(shuō)，錄入時(shí)，需要輸入學(xué)號與成績(jì)；輸出時(shí)，最好能同時(shí)顯示學(xué)號與姓名。 小丁的思路是：分成兩個(gè)struct，其一包含學(xué)號、姓名；其二包含學(xué)號、成績(jì)。二者之間通過(guò)“學(xué)號”構成邏輯關(guān)聯(lián)： //學(xué)生 struct Student { unsigned int number; //學(xué)號 string name; }; //成績(jì) struct Score { unsigned int number; //學(xué)號 float mark; //分數 }; 學(xué)號采用“無(wú)符號整數”（0和正整數）類(lèi)型，因為學(xué)號不允許為負數，為0則有特殊用處。分數采用“float”類(lèi)型，因為存在像86.5分這樣帶小數的成績(jì)。
小丁的思路是正確的。表面看，“學(xué)生”可以擁有一或多個(gè)“成績(jì)”，但“擁有”并不一定適合在類(lèi)中加入一個(gè)相關(guān)的成員數據?！俺煽?jì)”在很多時(shí)候，可以暫時(shí)脫離“學(xué)生”而獨立進(jìn)行運算，比如本例的“錄入成績(jì)”。這種情況下，相關(guān)信息獨立定義，通過(guò)一個(gè)“關(guān)鍵值”來(lái)維系兩者的關(guān)系是個(gè)好主意。本例中，這個(gè)關(guān)鍵值就是“學(xué)號”。 再考慮一個(gè)更為極端的例子：“學(xué)生”有“家長(cháng)”，“家長(cháng)”有“工作單位”、“工作單位”有“法人代表”。顯然，在“學(xué)生”結構中含有“法人代表”很不合理，這就稱(chēng)為信息之間的過(guò)度偶合，在編程設計中，應該避免。
接著(zhù)，小丁決定使用vector來(lái)保存班級里的學(xué)生。因為學(xué)生數據相對穩定。成績(jì)數據則使用list保存，每次錄入成績(jì)時(shí)，根據錄入的學(xué)號，找到合適的位置插入，比如已經(jīng)錄入10、11、14、16號成績(jì)，當錄入12號時(shí)，自動(dòng)找到11與14之間插入。既然成績(jì)要不斷地插入，那么采用list確實(shí)很合理。
新建一個(gè)控制臺應用項目，命名為“HelloSTL_ScoreManage_Ver1”。打開(kāi)該項目下的main.cpp文件，再通過(guò)菜單：“編輯->文件編碼”設置為“系統默認”。 首先加入<list>、<vector>、<string>等頭文件的包含，以及前述兩個(gè)類(lèi)型的定義。代碼如下： #include <iostream> #include <list> #include <vector> #include <string> using namespace std; //學(xué)生 struct Student { unsigned int number; //學(xué)號 string name; }; //成績(jì) struct Score { unsigned int number; //學(xué)號 float mark; //分數 }; //此處是 main() 函數的默認實(shí)現，略…… 接著(zhù)，需要一個(gè)“學(xué)生成績(jì)管理/StudentScoreManager”類(lèi)型，該類(lèi)型當前提供以下三樣功能： 第一、批量錄入學(xué)生基本信息（學(xué)號、姓名） 第二、批量錄入考試成績(jì)。 第三、以學(xué)號為次序，輸出考試成績(jì)。 考試時(shí)，誰(shuí)先做完，誰(shuí)就先交卷，所以交完以后的卷子，可以看成是無(wú)序的。那么第三步如何實(shí)現呢？我們現在想到的辦法是：拿到一個(gè)學(xué)號時(shí)，就在無(wú)序的list中查找這個(gè)學(xué)號的成績(jì)。 請在main()函數之前，Score類(lèi)定義之后，插入以下代碼： //學(xué)生成績(jì)管理類(lèi) class StudentScoreManager { public: void InputStudents(); void InputScores(); void OutputScores() const; private: vector<Student> students; list<Score> scores; }; OutputScores函數被聲明為“const”，因為通常一個(gè)用來(lái)“顯示”成績(jì)的功能，不應該修改類(lèi)型的任何成員數據。想想，你的老師交給你一份學(xué)生成績(jì)表，讓你將它打印，并張貼出來(lái)——在這個(gè)過(guò)程中，你的成績(jì)由30分變成80分？有這可能嗎？
InputStudents()函數將用來(lái)實(shí)現錄入學(xué)生基本信息。由于通常是對著(zhù)“花名冊”錄入，所以實(shí)現為只能按照學(xué)號次序錄入——這樣做也有一個(gè)好處：可以不用手工輸入學(xué)號了。 void StudentScoreManager::InputStudents() { 037 int number = 1; //學(xué)號從1開(kāi)始 while(true) { 041 cout << "請輸入" << number << "號學(xué)生姓名(輸入x表示結束)："; string name; getline(cin, name); 047 if (name == "x") { break; } 052 Student student; 053 student.number = number; 054 student.name = name; 056 students.push_back(student); 058 ++number; } } 這又是一個(gè)“死循環(huán)”，不過(guò)這次打破循環(huán)的方法比較有趣，041行提示用戶(hù)輸入小寫(xiě)字母‘x’表示退出。具體實(shí)現是在047選擇的if條件判斷。 程序被設計成以1號、2號、3號順序輸入學(xué)生姓名，學(xué)號從1開(kāi)始，并且在每次錄完一個(gè)學(xué)生之后，學(xué)號就自動(dòng)加1。這是037行與058兩行所完成的重要任務(wù)。 每次循環(huán)，都會(huì )在052行新定義了一個(gè)Student的“棧對象”，并且在隨后053、054兩行取得必要的值，然后在056行處，被加入到vector中?！皸ο蟆眘tudent會(huì )在每次循環(huán)結束自動(dòng)消亡，然而，由于push_back()函數是先復制一份，再把復制品扔入vector，所以不必擔心每次錄入的學(xué)生對象會(huì )人間蒸發(fā)。
接下來(lái)是錄入成績(jì)的成員函數：InputScores()。 void StudentScoreManager::InputScores() { while(true) { unsigned int number; cout << "請輸入學(xué)號（輸入0表示結束）："; cin >> number; if (number == 0) { break; } //簡(jiǎn)單判斷學(xué)號是否正確： 078 if (number > students.size()) { cout << "錯誤：學(xué)號必須位于: 1 ~ " << students.size() << " 之間。" << endl; 081 continue; } float mark; cout << "請輸入該學(xué)員成績(jì)："; cin >> mark; Score score; score.number = number; score.mark = mark; 092 scores.push_back(score); //直接加在尾部 } } 錄入成績(jì)的代碼，并不比錄入學(xué)生信息復雜多少。我們耍了同樣的花招來(lái)結束一個(gè)循環(huán)，只不過(guò)這一次用到學(xué)號上面：輸入0，表示結束錄入。 078行我們對用戶(hù)輸入的學(xué)號做一個(gè)簡(jiǎn)單的合法判斷。學(xué)員的總數已知是students.size()，如果用戶(hù)輸入大于學(xué)員總數的學(xué)號，被認為不合法。這里用到了continue。 092行通過(guò)調用push_back，直接將新錄入的成績(jì)添加在list的尾部，所以list聽(tīng)成績(jì)存儲并沒(méi)有按照學(xué)號排序。
我們將遍歷students中的每一個(gè)學(xué)生，輸出他的學(xué)號和姓名。然后再次通過(guò)循環(huán)，在scores中找到指定學(xué)號的成績(jì)，如果沒(méi)有找到，提輸出：“查無(wú)成績(jì)”。 void StudentScoreManager::OutputScores() const { 120 for (unsigned int i=0; i<students.size(); ++i) { 122 unsigned int number = students[i].number; //學(xué)號 cout << "學(xué)號：" << number << endl; cout << "姓名：" << students[i].name << endl; //查找成績(jì): 128 bool found = false; 130 for (list<Score>::const_iterator iter = scores.begin(); iter != scores.end(); ++iter) { if (iter->number == number) { found = true; //找到了 cout << "成績(jì)：" << iter->mark << endl; break; } } 144 if (found ==false) //沒(méi)找到?? { cout << "成績(jì)：" << "查無(wú)成績(jì)。" << endl; } } } 這段代碼有兩層for循環(huán)。 120行的for循環(huán)，遍歷了每個(gè)學(xué)生。122行定義number記住當前學(xué)員的學(xué)號。隨后兩行輸出學(xué)號和姓名。 128行我們又定義了一個(gè)bool變量：found。通過(guò)130行的for循環(huán)，遍歷每個(gè)成績(jì)，找到指寫(xiě)學(xué)號的分數，然后輸出。如果沒(méi)有找到，則直至循環(huán)結束，found也不會(huì )被置為真。 隨后144行的判斷條件成立，屏幕輸出相應提示。
為了簡(jiǎn)化代碼，前述兩InputXXX函數對用戶(hù)非法輸入的情況僅做最簡(jiǎn)單的判斷。事實(shí)上，在要求輸入學(xué)號或者分數時(shí)，如果用戶(hù)不小心輸入一些字母，比如：abc，程序就會(huì )陷入真正的死循環(huán)，此時(shí)必須使用Ctrl+C來(lái)強行中斷。如果你想預防此類(lèi)錯誤，可以每次接受輸入之后，立即判斷cin.fail()是否為真，具體請參看3.12.4節的實(shí)例。
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