标准模板库STL-优快云博客

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/Bulling_/article/details/142831657

C++ 的标准模板库（Standard Template Library，简称 STL）是一组由 C++ 标准委员会制定的模板类和函数，用于实现常见的数据结构和算法STL。STL 的设计目的是提供高性能、通用且易于使用的数据结构和算法，使得程序员能够更方便地进行开发工作。

STL 主要由以下几部分组成：

容器（Containers）：

序列容器（Sequence Containers）：如 vector、deque、list 和 array，这些容器存储元素序列，允许通过索引或迭代器访问元素。
关联容器（Associative Containers）：如 set、multiset、map 和 multimap，这些容器存储键值对，并自动按键排序。
无序容器（Unordered Containers）：如
unordered_set、unordered_multiset、unordered_map 和 unordered_multimap，这些容器存储键值对，但不保证顺序，通常使用哈希表实现。
容器适配器（Container Adapters）：如 stack、queue 和 priority_queue，这些适配器将其他容器（如
deque 或 vector）封装为特定类型的数据结构。

迭代器（Iterators）：
迭代器是一种用于遍历容器中的元素的对象。STL 提供了多种迭代器类型，包括输入迭代器、输出迭代器、前向迭代器、双向迭代器和随机访问迭代器。

算法（Algorithms）：
STL 提供了丰富的算法，用于对容器中的元素进行各种操作，如排序、查找、复制、替换、变换和生成等。这些算法分为非修改序列算法、修改序列算法、排序算法和二分查找算法等。

函数对象（Function Objects）：
函数对象（也称为仿函数）是重载了 operator() 的对象或类，它们可以像函数一样被调用。STL 中的许多算法都使用函数对象来指定操作细节。

适配器（Adapters）：
除了容器适配器外，STL 还提供了迭代器适配器和函数适配器，用于改变迭代器或函数对象的行为。
STL 的设计哲学是“泛型编程”，即通过使用模板来编写与类型无关的代码。这使得 STL 组件可以高效地处理各种数据类型，而无需对每种类型都编写专门的代码。

使用 STL 的好处包括：

提高代码重用性：STL 提供了许多通用的数据结构和算法，减少了重复代码。
提高开发效率：使用 STL 可以快速构建复杂的数据结构和算法，而无需从头开始编写。
提高代码可读性：STL 的命名规范和文档使得代码更加易于理解和维护。
性能优化：STL 组件经过高度优化，通常比手写代码更高效。

STL（标准模板库）中的常用函数涵盖了多个方面，包括容器操作、迭代器操作、算法等。以下是一些常用的STL函数及其简要说明：

容器操作函数

push_back()
功能：在容器末尾添加元素。
适用容器：vector、deque、list等。
pop_back()
功能：删除容器末尾的元素。
适用容器：vector、deque、list等。
insert()
功能：在容器的指定位置插入一个或多个元素。
适用容器：所有STL容器。
erase()
功能：删除容器中的元素，可以是单个元素或指定范围内的元素。
适用容器：所有STL容器。
clear()
功能：清空容器中的所有元素。
适用容器：所有STL容器。
size()
功能：返回容器中元素的个数。
适用容器：所有STL容器。
empty()
功能：检查容器是否为空。
适用容器：所有STL容器。
resize()
功能：调整容器的大小，如果容器变长，则以默认值填充新位置；如果容器变短，则删除末尾超出容器长度的元素。
适用容器：vector、deque等。

迭代器操作函数

begin()
功能：返回指向容器第一个元素的迭代器。
适用容器：所有STL容器。
end()
功能：返回指向容器最后一个元素之后位置的迭代器。
适用容器：所有STL容器。
rbegin()
功能：返回指向容器最后一个元素的反向迭代器。
适用容器：支持反向迭代的容器，如vector、deque等。
rend()
功能：返回指向容器第一个元素之前位置的反向迭代器。
适用容器：支持反向迭代的容器。

算法函数

sort()
功能：对容器中的元素进行排序。
适用容器：支持随机访问迭代器的容器，如vector、deque等。
find()
功能：在容器中查找指定元素。
适用容器：所有STL容器。
count()
功能：统计容器中指定元素出现的次数。
适用容器：所有STL容器。
for_each()
功能：对容器中的每个元素执行指定操作。
适用容器：所有STL容器。
unique()
功能：从容器中删除连续重复的元素，返回新逻辑末尾的迭代器。
注意：原数组不会缩小，需要手动截取有效数组段。
适用容器：支持随机访问迭代器的容器。
reverse()
功能：反转容器中元素的顺序。
适用容器：支持随机访问迭代器的容器，或可以通过迭代器进行反向遍历的容器。
fill()
功能：将容器中指定范围内的元素设置为指定值。
适用容器：所有STL容器。
lower_bound()
功能：返回指向容器中第一个不小于指定值的元素的迭代器。
适用容器：支持随机访问迭代器的有序容器。
upper_bound()
功能：返回指向容器中第一个大于指定值的元素的迭代器。
适用容器：支持随机访问迭代器的有序容器。