STL简介

STL基本概念

• STL(Standard Template Libray, 标准模板库）——基于泛型编程（函数模板和类模板）实现常用数据结构和算法的一套标准库。
• STL从广义上分为：容器（container）、算法（algorithm）和迭代器（iterator）
• STL几乎所有代码都采用了函数模板和类模板

STL的六大组件

STL可分为六大组件：容器、算法、迭代器、仿函数、适配器（配接器）和空间分配器

• 容器（Container） —— STL定义的各种数据结构，用于存放数据；包括vector、list、queue、map、set、stack、hash_map等。从实现的角度来看，STL容器是一种class template。
• 算法（Algorithm） —— STL针对容器中的数据处理提供的各种算法，这些算法包括排序、查找、搜索、修改、数值运算符。从实现的角度来看，STL算法是一种 function template。
• 迭代器（Iterator） —— 是容器与算法之间的胶合剂，是所谓的“泛型指针”。 STL提供迭代器来实现对容器中数据元素的访问，所有STL容器都有自己专属的迭代器，只有容器本身才知道如何遍历自己的元素。从实现的角度来看，迭代器是一种将 operator*、operator->、operator++、operator- - 等指针相关操作进行重载的class template。
• 仿函数（Functor） —— 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。一般的函数指针也可视为狭义的仿函数。
• 适配器（Adapter） —— 一种用来修饰容器、仿函数、迭代器接口的东西。例如：STL提供的queue 和 stack，虽然看似容器，但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，所有操作都由底层的deque供应。改变 functors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。
• 配置器（Allocator） —— 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。

这六大组件之间的交互关系为：

 容器 通过 配置器 取得数据的存储空间，

 算法 通过 迭代器 存取容器的数据，

 仿函数 可以协助 算法 完成不同的策略变化，

 适配器 可以修饰 容器、仿函数及迭代器的接口。

容器

容器可分为序列式容器和关联式容器

• 序列式容器：强调值的位置顺序，序列式容器中的每个元素都有固定的位置
• 关联式容器：二叉树结构，各元素之间没有严格的物理上的顺序关系。

算法

算法可分为质变算法和非质变算法

• 质变算法：运算过程中会改变区间内的元素的内容。例如拷贝、替换、删除等
• 非质变算法：运算过程中不会改变区间内的元素的内容。例如查找、计数、遍历、找最大最小值等。

迭代器种类

种类	功能	支持运算
输入迭代器	对数据的只读访问	只读，支持++、==、！=
输出迭代器	对数据的只写访问	只写，支持++
前向迭代器	读写操作，并能向前推进迭代器	读写，支持++、==、！=
双向迭代器	读写操作，并能向前和向后操作	读写，支持++、–
随机访问迭代器	读写操作，可以跳跃访问任意数据，功能最强的迭代器	读写，支持++、–、[n]、-n、<、<=、>、>=

常用容器中的迭代器为双向迭代器和随机访问迭代器。

STL常用容器

• string
• vector
• deque
• stack
• queue
• list
• set/multiset
• map/multimap