C++重点---STL简介

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一、STL简介

       STL（Standard Template Library）是C++标准库中的一个重要组成部分，它提供了一套丰富的通用数据结构和算法模板。STL的设计目标是提供高效、可复用的数据结构和算法，以便开发人员能够更加方便地进行程序开发。

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二、STL版本

1.原始版本

       Alexander Stepanov、Meng Lee 在惠普实验室完成的原始版本，本着开源精神，他们声明允许任何人任意运用、拷贝、修改、传播、商业使用这些代码，无需付费。唯一的条件就是也需要向原始版本一样做开源使用。 HP 版本–所有STL实现版本的始祖。

2.P. J. 版本

       由P. J. Plauger开发，继承自HP版本，被Windows Visual C++采用，不能公开或修改，缺陷：可读性比较低，符号命名比较怪异。

3.RW版本

       由Rouge Wage公司开发，继承自HP版本，被C+ + Builder 采用，不能公开或修改，可读性一般。

4.SGI版本

       由Silicon Graphics Computer Systems，Inc公司开发，继承自HP版 本。被GCC(Linux)采用，可移植性好，可公开、修改甚至贩卖，从命名风格和编程 风格上看，阅读性非常高。我们后面学习STL要阅读部分源代码，主要参考的就是这个版本。

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三、STL的六大组件

       STL包含了六大组件，分别是容器（Containers）、算法（Algorithms）、迭代器（Iterators）、函数对象（Function Objects）、适配器（Adapters）和分配器（Allocators）。

注：各版本名称有所差异。

       1.容器（Containers）：容器是STL中用于存储和管理数据的类模板。STL提供了多种容器，如向量（vector）、链表（list）、双端队列（deque）、集合（set）、映射（map）等。每种容器都有自己的特点和适用场景，可以根据需求选择合适的容器。

       2.算法（Algorithms）：算法是STL中用于对容器中的数据进行操作和处理的函数模板。STL提供了大量的算法，包括排序、查找、遍历、变换等。这些算法可以直接应用于各种容器，使得开发者能够方便地进行数据处理和计算。

       3.迭代器（Iterators）：迭代器是STL中用于遍历容器元素的对象。迭代器提供了一种统一的访问容器元素的方式，使得算法可以独立于具体容器实现。STL提供了多种类型的迭代器，如输入迭代器、输出迭代器、前向迭代器、双向迭代器和随机访问迭代器，每种迭代器都有不同的功能和限制。

       4.函数对象（Function Objects）：函数对象是STL中用于封装函数行为的对象。STL中的算法通常通过函数对象来完成具体的操作，函数对象可以是普通函数指针、函数对象类或者Lambda表达式。函数对象可以作为算法的参数，使得算法具有更大的灵活性和可扩展性。

       5.适配器（Adapters）：适配器是STL中用于改变容器接口或算法行为的类模板。STL提供了多种适配器，如栈（stack）、队列（queue）、优先队列（priority_queue）等。适配器可以将容器或算法进行封装和调整，以满足特定的需求。

       6.分配器（Allocators）：分配器是STL中用于管理内存分配和释放的类模板。STL提供了默认的分配器，也支持自定义分配器。分配器可以控制容器的内存分配策略，如内存池管理、对齐方式等，以提高性能和灵活性。

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四、STL的重要性

       网上有句话说：“不懂STL，不要说你会C++”。STL是C++中的优秀作品，有了它的陪伴，许多底层的数据结构以及算法都不需要自己重新造轮子，站在前人的肩膀上，健步如飞的快速开发。

       面试中经常会对于STL进行考察：（面经来源于网络）

       笔试中也会出现：

                二叉数层序打印
                重建二叉树
                两个栈实现一个队列

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五、如何学习STL

推荐一本书：《The C++ Standard Library》

简单总结一下：学习STL的三个境界：能用，明理，能扩展 。

如同我们学习走路：先学爬，后会走，才能跑！

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六、STL的缺陷

       STL库的更新太慢了。这个得严重吐槽，上一版靠谱是C++98，中间的C++03基本一些修订。C++11出来已经相隔了13年，STL才进一步更新。

       STL现在都没有支持线程安全。并发环境下需要我们自己加锁。且锁的粒度是比较大的。

       STL极度的追求效率，导致内部比较复杂。比如类型萃取，迭代器萃取。

       STL的使用会有代码膨胀的问题，比如使用vector/vector/vector这样会生成多份代码，当然这是模板语法本身导致的。

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结语：C++关于STL简介的分享到这里就结束了，希望本篇文章的分享会对大家的学习带来些许帮助，如果大家有什么问题，欢迎大家在评论区留言，最后祝大家新的一年里学业有成，天天开心~~~