主要内容是代码，仅做个参考。当然这篇文章里还有一些相对来说值得重点关注的东西。
迭代器：
| 分类 | 操作 | 容器或者迭代器适配器 |
|---|---|---|
| 输入迭代器 (input iterator) | == != ++ *(仅用在=右侧) -> |
istream_iterator |
| 输出迭代器 (output iterator) | ++ *(仅用在=左侧) 一般而言++和*都是无任何操作返回迭代器本身，赋值操作被委托给具体执行的逻辑（<<,push_back,push_front,insert） |
ostream_iterator, back_inserter, front_inserter, inserter |
| 前向迭代器 (forward iterator) | *可用在=左右两侧(可读可写) |
forward_list, unordered_xxx系列容器 |
| 双向迭代器 (bidirectional iterator) | -- |
list,map,set,multimap,multiset |
| 随机访问迭代器 (random-access iterator) | 比较(<,<=,>=,>),迭代器和数值的计算(+,+=,-,-=),两个迭代器的减法计算(-),下标(iter[n]等价于*(iter+n)) |
vector,deque,string |
输入迭代器和输出迭代器是同一层级。每一层级都可以用于需要上一层级迭代器的场景，反之则不可。每一层迭代器都支持上一层支持的所有操作。
标准库算法执行过程中不会改变操作的源序列大小（使用插入迭代器在目标序列上可以改变大小），这保证了操作过程中迭代器绝不会失效。
对于链表类型的容器list和forward_list定义了几个成员函数形式的算法：sort,merge,remove,reverse,unique，提供特有函数splice。行为与<algorithm>中同类算法相似，区别是这些算法会修改给定的链表（需要注意迭代器失效问题）。
标准库泛型算法概览：
| 算法类型 | 类型细分 | 函数 | 迭代器要求 | 备注 |
|---|---|---|---|---|
| 查找算法 | 简单查找算法 | find find_if find_if_not count count_if all_of any_of none_of |
输入迭代器 | |
| 查找重复值算法 | adjacent_find search_n |
前向迭代器 | ||
| 查找子序列 | search find_first_of find_end |
两个前向迭代器(除find_first_of要求第一个输入为输入迭代器) |
||
| 其他只读算法 | for_each mismatch equal |
输入均为输入迭代器 | ||
| 二分搜索算法 | lower_bound upper_bound equal_range binary_search |
要求前向迭代器，要求系列元素有序 | 但如果提供随机访问迭代器的话性能会好很多 | |
| 写容器元素的算法 | 只写不读 | fill fill_n generate generate_n |
输出为输出迭代器 | |
| 使用输入迭代器的写算法 | copy copy_if copy_n move transform replace_copy replace_copy_if merge |
输入范围是输入迭代器，输出是输出迭代器 | merge要求输入序列有序。 |
|
| 使用前向迭代器的写算法 | iter_swap swap_ranges replace replace_if |
要求前向迭代器，向输入序列写入元素 | ||
| 使用双向迭代器的写算法 | copy_backward move_backward inplace_merge |
要求双向迭代器 | _backward是从后往前拷贝，元素在目标序列和输入序列中顺序相同。inplace_merge原地合并两个有序子序列。 |
|
| 划分与排序算法 | 划分算法 | is_partitioned partition_copy partition_point stable_partition partition |
双向迭代器 | 划分排序算法都分为稳定和不稳定版本 |
| 排序算法 | sort stable_sort is_sorted is_sorted_until partial_sort partial_sort_copy nth_element |
随机访问迭代器 | partial_sort nth_element只进行部分排序工作，常用于不需要排序整个序列的场合，工作量更少。 |
|
| 通用重排操作 | 使用前向迭代器的重排算法 | remove remove_if remove_copy remove_copy_if unique unique_copy unique_copy_if rotate rotate_copy |
前向迭代器 | 基本版本都进行原地操作，_copy则将结果拷贝到新序列。unique是去除相邻重复元素（可能需要先排序）。 |
| 使用双向迭代器的重排算法 | reverse reverse_copy |
双向迭代器 | 这些算法要反向处理序列，要求双向迭代器。 | |
| 使用随机访问迭代器的重排算法 | random_shuffle shuffle |
随机访问迭代器 | ||
| 排列算法 | is_permutation next_permutation prev_permutation |
双向迭代器 | 生成序列的字典序排列，返回bool值指出是否还有下一个或者前一个排列。算法假定序列中所有元素都唯一。 | |
| 有序序列集合算法 | includes set_union set_intersection set_difference set_symmetric_difference |
输入为输入迭代器，输出为输出迭代器（如果有的话） | 集合包含关系、并集、交集、差集、对称差 | |
| 最大最小值 | 比较元素大小 | min max minmax min_element max_element minmax_element |
输入迭代器 | min max接受两个数或者一个initializer_list。 |
| 字典序比较序列 | lexicographical_compare |
均为输入迭代器 | 字典序比较两个序列。 | |
| 数值算法 | accumulate inner_product partial_sum adjacent_difference iota |
输入迭代器 | 头文件<numeric>，iota是将一个值依次递增后依次赋给序列的元素。 |
表达式的两个属性：类型（type）和值类别（value category）。
- 左值引用和右值引用属于类型。
- 左值和右值属于值类别。
值类别的粗略理解（C++11前）：
- 左值：具名变量。
- 右值：临时变量。
值类别准确理解与分类：按照是否拥有身份（have identity）、是否能被移动（movable）对表示的值类别进行分类。
- 拥有身份：可以确定表达式是否与另一表达式指代同一实体（例如通过比较函数或者对象的直接或间接获得的地址）。
- 可被移动：移动构造、移动赋值运算符或者实现移动语义的其他函数重载能够绑定与这个表达式。
左值、右值分类细化：
- 左值（lvalue）：有身份不能移动。
- 包括：左值表达式结果，返回左值引用函数的返回值，字符串字面量。
- 用来被赋值，或者当做纯右值来用（使用它的值，如用来给另一个对象赋值）。
- 性质：可以初始化左值引用，可以使用内建的取地址符取到地址。
- 亡值（xvalue）：有身份能移动。
- 包括：主要就是
std::move结果（更一般地，返回右值引用的函数的返回值），或者static_cast<T&&>(obj)结果（通常不自己做转换，而是使用std::move）。 - 使用目的就是用来被移动。
- 性质：见泛左值和右值。特别是，可以是多态的，可以绑定到右值引用。
- 包括：主要就是
- 纯右值（prvalue）：无身份能移动。
- 包括：临时对象，右值表达式结果，其他字面量，返回值类型为非引用的函数返回值，右值的成员等。
- 用来赋给其他对象，或者被移动。
- 性质：不具备多态，所以不会是抽象类类型或者其数组，不会是不完全类型（除非位于decltype之中）。
混合类型：
- 泛左值(glvalue)：有身份。包含lvalue和xvalue。
- 可以自动转化为prvalue（即可以当做纯右值用）。
- 可以是多态的。
- 可以是不完整类型，前置声明但未定义的类型。
- 右值(rvalue)：可移动。包含xvalue和prvalue。
- 是可以移动的表达式。
- 无法直接使用内建取地址运算符取地址（绑定到右值引用之后可以取地址）。
- 对内置类型来说不能放在赋值号左边，
- 可以初始化const左值引用或者右值引用，该右值标识的对象的生命周期被延长到引用的作用域结尾。
- 可以影响重载，右值可以绑定到const左值引用和右值引用，优先绑定右值引用（移动语义）。
一些要点：
- 字符串字面值是左值，因为可以取地址，其他字面量比如字符字面量则不可。
- C++11之后会自动对函数返回对象（非返回左值或者右值引用的函数）做一个类似于
static_cast<T&&>的操作，使得返回的局部变量能够变成亡值，使之能够移动，以触发移动语义。编译器会做这个优化。 - 不要对右值调用
std::move()，（std::move的作用是将左值变为亡值，以用来移动，右值本身就可以移动，不需要再转换）。通常问题不大，但如果将右值转亡值的结果绑定到一个右值引用则会发生右值销毁后引用悬垂的情况（直接将右值绑定到右值引用则不会这样）。
左值引用：
- 别名。
右值引用：
- 延长纯右值的生命周期。
- 右值引用本身是左值（或者说无论左值右值引用都是左值）。
- 右值引用依然是一个引用，不要返回局部变量的引用。
判断一个变量是否是左值和右值引用：
std::is_lvalue_reference<decltype(a)>::valuestd::is_rvalue_reference<decltype(b)>::valuedecltype会保留所有修饰，包括左值和右值引用，顶层底层const。
比较特殊的表达式的值类别：
- 字符串字面值是左值。其他字面量都是纯右值。
- 枚举值是纯右值，不可取地址。
- 函数名是左值，可以取地址。
- 返回值类型是函数的右值引用的函数调用表达式是左值，转换为函数类型右值引用的转型表达式同理。C++11引入，为什么，怎么用不知。（方便取地址，转换为函数指针？）
- this指针是纯右值。不可修改，也不可再取地址。
- lambda表达式是纯右值。
- 右值通过对象取成员
a.m a.*mp。 - 三元条件表达式
a ? b : c的最终类型由b c决定，可以是左值、亡值、纯右值。
最后：
std::move仅仅只做一个左值（或者右值）到亡值的转换，不创建或绑定任何东西。- 右值引用基本上只用于函数参数中（其他情况基本都可以视为滥用）。除非使用模板实现类似
std::move这种东西，否则不应该用于返回值中。 return语句中的局部自动变量被隐式地视为亡值，就算没有RVO/NRVO，移动构造函数也一定会被调用（如果他们存在的话）。- 见标准
[class.copy] p32。
When the criteria for elision of a copy operation are met or would be met save for the fact that the source object is a function parameter, and the object to be copied is designated by an lvalue, overload resolution to select the constructor for the copy is first performed as if the object were designated by an rvalue. If overload resolution fails, or if the type of the first parameter of the selected constructor is not an rvalue reference to the object’s type (possibly cv-qualified), overload resolution is performed again, considering the object as an lvalue. [ Note: This two-stage overload resolution must be performed regardless of whether copy elision will occur. It determines the constructor to be called if elision is not performed, and the selected constructor must be accessible even if the call is elided. — end note ]
- 见标准
- 因为存在RVO/NRVO，所以不应该返回
std::move（会影响RVO/NRVO优化，且返回值如果是左值本身就会被先当右值处理）。
参考：
返回值优化（C++11）：
- 复制消除：https://zh.cppreference.com/w/cpp/language/copy_elision
- 目的是减少拷贝次数，RVO/NRVO/构造时的复制省略。
- g++中关闭优化：
-fno-elide-constructors。
- https://stackoverflow.com/questions/4986673/c11-rvalues-and-move-semantics-confusion-return-statement
文档：https://zh.cppreference.com/w/cpp/language/copy_elision
省略赋值和移动构造函数的调用，产生零复制的按值传递语义。分为强制的复制/移动消除和非强制的复制/移动消除。即使复制/移动构造函数和析构函数拥有可观察的副作用也不会影响下列（所以保证程序不依赖这些副作用工作是程序员的责任）。
强制的复制/移动消除：
-
以下情况将省略类对象的复制/移动构造：
- return语句中，操作数是与函数返回类型相同的类类型的纯右值（忽略cv限定）。
T f() { return T(); } f(); // 仅调用一次 T 的默认构造函数
- 对象初始化时，初始化器表达式是一个与变量类型相同的类类型纯右值（忽略cv限定）。
T x = T(T(f())); // 仅调用一次 T 的默认构造函数以初始化 x只能在已知要初始化的对象不是可能重叠的子对象时应用此规则，也就是说如果在构造函数初始化列表中，那么就不会做。
-
注意：C++17中已经规定：不再有临时量被用于赋值、移动。也就是当临时量用于赋值和移动时，不再有临时量被实例化出来，将直接实例化最终的对象（或者说传递未实例化的值）。也就是说上述的复制消除已经不再是优化，而已经是标准是语义确定了的。
非强制的复制/移动消除：
- 下列情况允许但是不要求编译器省略类对象的复制和移动：
- return语句中，操作数是非参数非
volatile非catch子句形参的局部变量的名字，且其与函数返回值类型（忽略cv限定）相同。这种复制消除称为具名返回值优化（NRVO，named return value optimization）。 - RVO：返回值优化，即是上面强制省略中的第一条（C++17后强制，C++17前非强制）。
- throw表达式中，源对象是无名临时量且与目标对象具有相同类型（忽略cv限定）时，并且其非并非函数形参或者
catch子句形参，且其作用域不延伸超过最内层的try块时。 catch子句中，当实参与抛出的异常对象具有相同类型（忽略 cv 限定）时，省略异常对象的复制，而该catch子句体直接访问该异常对象，如同按引用捕获它一样（不可能从异常对象移动，因为它始终是左值）。如果这种复制消除会因为除了跳过该catch子句形参的复制构造函数和析构函数之外的任何原因，导致程序的可观察行为发生改变，则它被禁止（例如，当修改了catch子句的实参，并以throw重新抛出异常对象时）。- 在协程中，可以消除将形参向协程状态内的复制/移动，只要除了对形参的构造函数与析构函数的调用被忽略以外，不改变程序的行为即可。这种情形可以在暂停点后始终不使用形参，或者整个协程状态本就始终不在堆上分配时出现。（C++20起，待理解）
- return语句中，操作数是非参数非
注意：
- 可以将多次复制消除连锁起来，消除多次复制。
- 在常量表达式和常量初始化中，保证进行RVO，禁止NRVO。
- 复制消除是允许可观察副作用的唯一得到允许的两种优化形式之一，另一个是分配消除与扩展（C++14）。
- 一些编译器可能不会在所有场合进行复制消除（如debug模式下），依赖于复制/移动构造函数和析构函数的副作用的程序是不可移植的。
- 在return和throw语句中，如果不进行复制消除，但满足或本应满足复制消除的条件，即使对象由左值表示，编译器也将尝试使用移动构造函数。
- 上面已经提到过了，细节将return语句。
- 会做两次重载决议，第一次将返回值假设为右值表达式。如果失败则会把表达式当做左值再做一次。