C++ STL（1）--概述

1. 简述

    STL即标准模板库 Standard Template Library，包含了许多在计算机科学领域里所常用的基本数据结构和算法。STL具有高可重用性、高性能、高可移植性(跨平台)的优点。

    两个特点：

    1.1 数据结构和算法分离。

    1.2 它不是面向对象的，是基于模板(template)的。

2. 六大组件

组件	描述	例子
容器(Container)	各种数据结构，类模板实现	array、set、map、vector、list
算法(Algorithm)	各种常用的算法，函数模板实现	sort、find、copy、for_each
迭代器(Iterator)	提供访问容器中对象的方法	iterator、const_iterator、reverse_iterator、const_reverse_iterator
仿函数(Functor)	使一个类的使用看上去象一个函数。class 或者class template通过重载operator()实现	plus<T>、equal_to<T>
适配器(Adaptor)	用来修饰容器或者仿函数或迭代器接口
分配器(Allocator)	负责空间的配置与管理。是一个实现了动态空间配置、空间管理、空间释放的类模板

        六大组件之间的关系，容器通过分配器取得数据存储空间，算法通过迭代器访问容器中的内容，仿函数可以协助算法完成不同的策略的变化，适配器可以修饰容器(使其表现出另一种行为)。

3. 两种容器

   3.1 序列式容器(Sequence Containers)

         每个元素都有固定位置，如vector、deque、list。

   3.2 关联式容器(Associated Containers)

         元素位置取决于特定的排序准则，和插入顺序无关，如set、multiset、map、multimap

4. 算法

    STL提供了大约100个实现算法的模版函数，后续文章将详细介绍。
    算法主要由三个头文件<algorithm>，<numeric>和<functional>组成。

头文件	说明
<algorithm>	所有STL头文件中最大的一个，由一大堆模版函数组成的。每个函数在很大程度上都是独立的，其中常用到的功能范围涉及到比较、交换、查找、遍历操作、复制、修改、移除、反转、排序、合并等等。
<numeric>	体积很小，只包括几个在序列上面进行简单数学运算的模板函数，包括加法和乘法在序列上的一些操作。
<functional>	定义了一些模板类，用以声明函数对象。

5. 迭代器

    容器提供迭代器，算法使用迭代器。Iterator通过运用聚合对象的模式，使得可以在不知道对象

    内部表示的情况下，按照一定顺序(由iterator提供的方法)访问聚合对象中的各个元素。

    作用：迭代器与算法可以互不干扰地发展，最后又能一起无缝粘合地使用。

6. 仿函数

    可以自定义仿函数，也可以使用STL内建的仿函数(必须包含<functional>头文件)。

    而STL内建的仿函数包括三种：

分类
算术类	加：plus<T> 减：minus<T> 乘：multiplies<T> 除：divides<T> 模取：modulus<T> 否定：negate<T>
关系运算类	等于：equal_to<T> 不等于：not_equal_to<T> 大于：greater<T> 大于等于：greater_equal<T> 小于：less<T> 小于等于：less_equal<T>
逻辑运算	逻辑与：logical_and<T> 逻辑或：logical_or<T> 逻辑否：logical_no<T>

7. 适配器

    适配器概念源于设计模式中的适配器模式：将一个类的接口转化为另一个类的接口，使原本不兼

    容而不能合作的类，可以一起工作。适配器就是接口模板。

    7.1 容器适配器

类型	描述	声明
stack	FILO,底层是deque	template<class T, class Container = std::deque<T>> class stack
queue	FIFO,底层是deque	template<class T, class Container = std::deque<T>> class queue
priority_queue	进队后自动排序，默认大值先出，底层是vector	template<class T, class Container = std::vector<T>, class Compare = std::less<typename Container::value_type>> class priority_queue

    7.2 迭代器适配器

类型		函数	功能
插入迭代器	front_insert_iterator	front_inserter	在容器的头部插入元素，底层调用push_front()
	back_insert_iterator	back_inserter	在容器的尾部插入元素，底层调用push_back()
	insert_iterator	inserter	在容器指定位置插入元素，底层调用insert()
反向迭代器	reverse_iterator		将迭代器的方向进行逆转，实现逆序遍历，底层是双向迭代器
流迭代器	ostream_iterator		输出流迭代器
	istream_iterator		输入流迭代器
移动迭代器	move_iterator	make_move_iterator	将元素从一个容器移动到另一个容器，不作copy

   7.3 仿函数适配器

         仿函数适配器是一种特殊的函数对象，它可以将一个仿函数转换为另一个仿函数，或者将一

         个普通函数指针转换为仿函数。

分类		功能
绑定 bind	bind1st	将参数绑定为函数对象的第一个参数
	bind2nd	将参数绑定为函数对象的第二个参数
否定 negate	not1	对一元函数对象取反
	not2	对二元函数对象取反
组合 compose	compose1、compose2	将两个仿函数对象组合成一个新的仿函数对象，其中一个仿函数对象的输出作为另一个仿函数对象的输入
普通函数修饰	ptr_fun	将一个普通函数指针转换为一个仿函数对象
成员函数修饰	mem_fun	存放对象指针
	mem_fun_ref	存放对象

8. 分配器

    STL的分配器是一个模板类。它提供了一种可移植的方式来管理内存，可以根据需要自动调整

    内存大小，并提供了一些特殊的内存分配策略，如内存池和堆栈分配等。STL分配器使用C++的

    new和delete操作符来分配和释放内存，可以在不同的平台和编译器下使用。