C++中的STL

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STL简介

STL(Standard Template Library),中文叫做标准模板库,是一个高效的C++程序库。它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。为广大C++程序员们提供了一个可扩展的应用框架,高度体现了软件的可复用性。从逻辑层次来看,STL中体现了泛型化程序设计的思想(generic programming),在这种思想里,大部分基本算法被抽象,被泛化,独立于与之对应的数据结构,用于以相同或相近的方式处理各种不同情形;从实现层次看,整个STL是以一种类型参数化(type parameterized)的方式实现的基于模板(template)。如下所示STL有六大组件,更为常见常用的为前三个。

STL的6个组件

1. 容器(Containers)

各种数据结构,如Vector,List,Deque,Set,Map,用来存放数据,STL容器是一种Class Template,就体积而言,这一部分很像冰山载海面的比率。

2. 算法(Algorithms)

各种常用算法如Sort,Search,Copy,Erase,从实现的角度来看,STL算法是一种Function Templates。

3. 迭代器(Iterators)

扮演容器与算法之间的胶合剂,是所谓的“泛型指针”,共有五种类型,以及其它衍生变化,从实现的角度来看,迭代器是一种将:Operators*,Operator->,Operator++,Operator–等相关操作予以重载的Class Template。所有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遍历自己的元素,原生指针(Native pointer)也是一种迭代器。

4. 仿函数(Functors)

行为类似函数,可作为算法的某种策略(Policy),从实现的角度来看,仿函数是一种重载了Operator()的Class 或 Class Template。一般函数指针可视为狭义的仿函数。

5. 适配器(Adapters)

一种用来修饰容器(Containers)或仿函数(Functors)或迭代器(Iterators)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 它们的底部完全借助Deque,所有操作有底层的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接口者,称为Iterator Adapter。配接器的实现技术很难一言蔽之,必须逐一分析。

6. 分配器(Allocators)

负责空间配置与管理,从实现的角度来看,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。

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