C++之STL说明

最新推荐文章于 2023-06-06 15:11:15 发布

LaiLai_Fido

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一、什么是STL？

STL(Standard Template Library)，即标准模板库，是一个高效的C++程序库。它被容纳于C++标准程序库(C++ Standard Library)中。C++标准程序库也称之为C++标准库。STL包含了诸多在计算机科学领域里常用的基本数据结构和基本算法，为C++程序员提供了一个可扩展的应用框架。

STL的一个重要特点是数据结构和算法的分离，尽管这是个简单的概念，但这种分离使得STL变得非常通用。例如，由于STL的sort()函数是完全通用的，你可以用它来操作几乎任何数据集合，包括链表，容器和数组。这就是数据结构和算法的分离。STL另一个重要特性是它不是面向对象的。为了具有足够的通用性，STL主要依赖于模板而不是封装，继承和虚函数(多态性)——OOP的三个要素。另外，由于STL是基于模板的，内联函数的使用使得生成的代码短小高效。同时，STL也体现了泛型化程序设计的思想，引入了诸多新的名词，比如需求(requirement)，概念(concept)，模型(model)，容器(container)，算法(algorithm)，迭代(iterator)等。

二、STL内容

STL六大组件

1）容器（Container）：各种数据结构，如vector,list,deque,set,map, 用来存放数据。从实作的角度看，STL容器是一种class template。

2）迭代器（Iterator）：扮演容器与算法之间的胶着剂，是所谓的泛型指标，是一种将operator *, operator ->, operator ++, operator -- 等指标相关操作予以多载化的class template。所以STL容器都附带有自己专属的迭代器---是的，只有容器设计者才知道如何巡访自己的元素。原生指标（native pointer）也是一种迭代器。

3）算法（Algorithm）：各种常用算法如sort,search,copy,erase...,从实作的角度看，STL算法是一种function template。

4）仿函数（Function Object）：行为类似函式，可作为算法的某种策略。从实作的角度看，仿函式是一种重载了operator()的class或class template。一般函式指标可视为狭义的仿函式。

5）配接器（Adaptor）：一种用来修饰容器或仿函式或迭代器接口的东西。例如STL提供的queue和stack，虽然看似容器，其实只能算是一种容器配接器，因为他们的底部完全借重deque，所有动作都由底层的deque供应。改变functor接口者，称为function adapter,改变container接口者，称为container adapter,改变iterator界面着，称为iterator adapter。

6）配置器（Allocator）：负责空间配置与管理，从实作的角度看，配置器是一个实现了动态空间配置、空间管理、空间释放的class template。

STL六大组件的交互关系：Container透过Allocator取得数据存储空间，Algorithm透过Iterator存取Container内容，Functor可以协助Algorithm完成不同的策略变化，Adapter可以修饰或套接Functor。