最近C++编程中需要管理多个由同一个类实例化的对象，于是想到了C++的标准模板库STL，在此将STL的相关知识记录一下。

STL的来龙去脉

STL 历史可以追溯到 1972 年 C 语言在 UNIX 计算机上的首次使用。直到 1994 年，STL 才被正式纳入 C++ 标准中。

标准模板库（STL）是 C ++编程语言的软件库，影响了C ++标准库的许多部分。它提供了四个组件，分别称为算法，容器，仿函数和迭代器。

STL为 C ++提供了一组通用类，例如容器和关联数组，可以与任何内置类型和支持某些基本操作（例如复制和赋值）的任何用户定义类型一起使用。 STL算法独立于容器，从而大大降低了库的复杂性。

STL通过使用模板来实现其结果。这种方法提供的编译时多态性通常比传统的运行时多态性更有效。对现代 C ++编译器进行了调整，以最大程度地减少由于大量使用STL而引起的抽象损失。

STL是创建的第一个C ++通用算法和数据结构库，它牢记四个想法：通用编程，不损失效率的抽象性，冯·诺依曼计算模型和值语义。

STL 组件

STL 将“在数据上执行的操作”与“要执行操作的数据分开”，分别以如下概念指代：

容器：包含、放置数据的地方。
迭代器：在容器中指出一个位置、或成对使用以划定一个区域，用来限定操作所涉及到的数据范围。
算法：要执行的操作。

容器

容器即用来存储并管理某类对象的集合。例如鱼缸是用来盛放金鱼的容器。标准模板库中容器主要分为序列容器（sequence containers）与关系容器（associative containers）。

序列容器包括：

vector
list
forward_list
deque
array

关联容器包括：

set
multiset
map
multimap
unordered_set
unordered_multiset
unordered_map
unordered_multimap

其他类型的容器包括：

bitset
valarray

迭代器

迭代器用于在一个对象群集的元素上进行遍历动作。对象群集可能是容器，也可能是容器的一部分。

迭代器的主要用途是为容器提供一组很小的公共接口。利用这个接口，某项操作可以行进至群集内的下一个元素。

每种容器都提供了各自的迭代器。迭代器了解该容器的内部结构，所以能够正确行进。迭代器的接口和一般指针类似。

迭代器的作用就是提供一个遍历容器内部所有元素的接口，因此迭代器的内部必须保存一个与容器相关联的指针，然后重载各种运算操作来方便遍历，其中最重要的就是∗运算符和->运算符，以及++，–等可能需要的运算符重载。

根据迭代器的操作方式的不同，迭代器分为五种：

输入迭代器
输出迭代器
前向迭代器
双向迭代器
随机访问迭代器

迭代器的示例代码如下:

#include <iostream>
#include <vector>

using namespace std;

int main()
{
    vector<int> v;        // 定义一个vector容器

    v.push_back(1);        // 向容器中添加3个元素
    v.push_back(2);
    v.push_back(3);

    // 遍历向量的元素
    vector<int>::iterator b = v.begin();        // 指向容器的第一个元素
    vector<int>::iterator e = v.end();            // 指向容器尾元素的下一个位置

    // C++11新标准的写法, auto关键字为类型推断，由编译器自动完成
    // auto b = v.begin();
    // auto e = v.end();

    for (vector<int>::iterator iter = b; iter != e; ++iter)
    {
        cout << *iter << endl;
    }

    return 0;
}

算法

算法用来处理群集内的元素，可以出于不同目的搜寻、排序、修改、使用那些元素。所有容器的迭代器都提供一致的接口，通过迭代器的协助，算法程序可以用于任意容器。

STL 的一个特性是将数据和操作分离。数据由容器类别加以管理，操作则由可定制的算法定义。迭代器在两者之间充当“粘合剂”，以使算法可以和容器交互运作。

STL 的另一个特性即组件可以针对任意型别运作。“标准模板库”这一名称即表示“可接受任意型别”的模板，并且这些型别均可执行必要操作。

仿函数

STL中大量运用了仿函数。仿函数具有泛型编程强大的威力，是纯粹抽象概念的例证。

C++标准模板库STL入门

STL的来龙去脉

STL 组件

容器

迭代器

算法

仿函数

参考链接