c++实现STL标准库和算法

【实验楼学习笔记】

STL的原名是“Standard Template Library”，翻译过来就是标准模板库。STL 是 C++ 标准库的一个重要组成部分，STL 实现了常用的数据结构和算法 ，蕴含其间的泛型编程和代码复用的思想深刻的影响了编程习惯，像微积分延长天文学家寿命一样，STL延长了程序员的寿命。 STL 由算法，容器，迭代器，适配器，仿函数（函数对象），空间适配器六大部件组成 。

鱼缸是容器，瓶子是容器，饭碗也是容器，STL 的容器也不列外。这里的容器首先是一个模板类，在类中实现对数据的操作，而包含这样的类的实现就叫一个容器。STL 有许多这样的容器，它们包括：向量（vector），列表（list），队列（queue），双端队列（deque），优先队列（Priority queue），集合（set），多种集合（multiset），映射（map），多重映射（multimap）。

适配器
学习过数据结构的同学大都知道，数据结构不是独立的，部分数据结构是可以相互转换的。比如栈和队列可以互相实现。当我们需要一个碗的时候我们不一定重新制造，我们可以把瓶子的上部去掉。同样的道理，当我们需要队列（queue）的时候，也可以用双端队列（deque）去实现。而queue就叫做适配器。STL有三种基本容器vector，deque，list。有用基本容器扩展的适配器queue，stack等。适配器主要有容器适配器，迭代器适配器，函数适配器，它们的作用范围不同，意思大致一致。后面我们也会详细讲到。

仿函数
又叫做函数对象，其本质是类的对象，一种可回调机制，在类中重载了（）运算符，使对象在用（）时呈现出函数的特性，所以叫做仿函数。叫仿函数体现了它的作用，叫函数对象体现其本质，大家喜欢叫什么都可以。而为什么需要仿函数呢？因为STL没有也不可能将所有东西都包含到函数中，而程序是对现实的模拟，现实又是最复杂的，一个sort（），你要 < ，我要 > 。如何协调呢？我们可以定义自己需要的仿函数，定制自己的操作。具体的内容我们后面会讲。这儿只做说明。

空间配置器
c++ 的一大魅力就是对底层的操作，你像一个魔法师一样，挥舞着魔杖操纵着底层的各种资源。当然一个不好，程序也崩给你看。而空间配置器就是 STL 自己的“内存池”。完成对内存的申请，释放，维护。配置器有两个部分：一级空间配置器，二级空间配置器。本次课程不会过度讲解配置器，感兴趣的同学可以去看一下实验楼另外一个课程：c++ 实现高性能内存池。