C++ STL 是什么

Posted 2021-09-10 软件工程小施同学

什么是STL?

1) STL（Standard Template Library），即标准模板库，是一个高效的C++程序库，包含了诸多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。

2) 从逻辑层次来看，在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。

3) 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）。

STL有六大组件，但主要包含容器、算法和迭代器三个部分。

• 容器（Containers）：用来管理某类对象的集合。各种数据结构，如vector、list、deque、set、map等,用来存放数据，从实现角度来看，STL容器是一种class template。
• 算法（Algorithms）：用来处理对象集合中的元素，各种常用的算法，如sort、find、copy、for_each。从实现的角度来看，STL算法是一种function template。
• 迭代器（Iterators）：用来在一个对象集合的元素上进行遍历动作。扮演了容器与算法之间的胶合剂，共有五种类型，从实现角度来看，迭代器是一种将operator* , operator-> , operator++, operator–等指针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，只有容器的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。
• 仿函数：行为类似函数，可作为算法的某种策略。从实现角度来看，仿函数是一种重载了operator()的class 或者class template。
• 适配器：一种用来修饰容器或者仿函数或迭代器接口的东西。
• 空间配置器：负责空间的配置与管理。从实现角度看，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 tempalte。

STL 的基本观念就是将数据和操作分离。数据由容器进行管理，操作则由算法进行，而迭代器在两者之间充当粘合剂，使任何算法都可以和任何容器交互运作。通过迭代器的协助，我们只需撰写一次算法，就可以将它应用于任意容器之上，这是因为所有容器的迭代器都提供一致的接口。

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