【C++】— 一篇文章让你认识STL

🌵1.什么是STL？

 STL是Standard Template Library的简称，中文名是标准模板库，是C++标准库的重要组成部分,它不仅是一个可以复用的组件库，而且还是包罗了数据结构与算法的软件框架。

🌵2.STL的版本

 •原始版本

Alexander Stepanov ，Meng Lee在惠普实验室完成的原始版本，该版本是开源的，他们声明允许任何人运用，拷贝 ，修改，传播，商用这些代码。

 •P.J.版本

由P.J.Plauger开发，继承自HP版本，被Windows Visual C++采用，该版本不开源。缺陷：可读性比较低，符号命名比较怪异。

 •RW版本

由Rouge Wage公司开发，继承自HP版本，被C++Builder采用，该版本也不开源，可读性一般。

 •SGI版本

由Silicon Graphics Computer Systems公司开发，继承自HP版本，被GCC（Linux）采用，该版本可移植性好，且是开源的。

 •STLport版本

由于Rouge Wave STL版本长期没有更新且不完全符合标准，Borland C++ Builder 6.0决定弃用Rouge Wave STL而改用STLport。

这些版本在实现细节上存在差异，但都是基于STL的核心思想和组件构建的。

🌵3.STL的六大组件

容器： 各种数据结构，如vector、list、deque、set、map等，用于存储和管理数据。

算法： 一系列模板函数，提供了排序、查找、遍历等常用算法，可以在不同的容器上进行操作。

迭代器： 用于遍历容器元素的工具，提供了统一的访问接口，连接容器和算法。

仿函数： 行为类似函数，可作为算法的某种策略，允许将函数对象作为参数传递给算法。

适配器： 一种用来修饰容器、仿函数或迭代器接口的东西，可以在已有的容器或算法之间提供一个接口层，实现不同组件之间的互操作。

空间配置器： 负责空间的配置与管理，为容器分配和释放内存。

这些组件共同构成了STL的核心部分，为C++程序提供了强大、高效且通用的数据结构和算法支持。

🌵4.STL的重要性

• 提高编程效率

  STL提供了一系列经过高度优化和广泛测试的数据结构和算法，这些组件都是通用的，可以直接在程序中使用，从而避免了程序员从头开始设计并实现这些组件的繁琐过程。大大提高了编程效率。

• 增强了代码的可读性和可维护性

 STL采用模板技术，实现了代码重用和泛型编程。通过使用STL可以使我们编写更加简介，清晰，易于理解的代码。

• 促进C++标准的发展

 STL是C++标准库的重要组成部分，其设计和实现反映了C++语言的特点和优势。STL的推广和应用促进了C++标准的发展和完善,使C++语言在数据结构和算法方面更加成熟与强大。

• 提高程序性能

 STL的数据结构和算法经过精心的设计和优化，具有较高的时间和空间效率。通过使用STL我们可以更加容易的编写出高性能的程序。同时，STL还提供了丰富的迭代类型和算法接口，使我们可以更加灵活的控制程序的执行过程，从而进一步优化程序的性能。

5. 支持跨平台开发

emsp;STL是跨平台的，可以在不同的操作系统和编译器上运行。

🌵5. 如何学习STL

• 了解STL的基本概念

STL包含了容器，算法，迭代器，仿函数和适配器等核心组件。我们需要了解这些组件的基本概念和它们之间的关系。

• 掌握常用的容器用法

STL提供了多种常用的容器，如vector,list,deque,set,map 等。我们需要了解这些容器的特点和用法，以及它们的性能差异。通过编写实际的代码，我们可以深入理解这些容器的内部机制和适用场景。

• 学习STL算法

STL算法是对数据进行操作的一系列模板函数，如排序，查找，复制等。我们需要掌握这些算法的基本用法，了解它们的性能特点，通过在实际代码中应用这些算法，我们可以更加灵活的处理数据。

• 理解迭代器和仿函数

迭代器是STL用用于遍历容器中的对象，仿函数则是一种特殊的函数对象，可以用于算法的传参传递。我们需要理解迭代器和仿函数的概念和用法，以便更好地使用STL中的容器和算法。

• 阅读STL的源码和文档

阅读STL的源码和文档可以帮助我们更加深入的理解STL的内部机制和实现原理。我们可以通过查找STL的官方文档来获取这些信息，同时，也可以参与开源项目或者做练习题来加深对STL的理解。 STL的官方文档

• 实践应用

最后，实践是检验真理的唯一标准。我们需要在实际项目中应用STL，通过编写代码来解决问题，从而加深对STL的理解和掌握。

🌵6. 学习STL的三种境界

• 能用

在这一境界中，我们对STL的基本概念和常用组件有了初步的了解，并能够在实际编程中运用STL的容器、算法和迭代器等基本功能。我们可能还无法完全理解STL的内部机制或底层实现，但已经能够利用STL提供的工具来简化代码、提高编程效率。在这一阶段，学习者主要关注的是STL的实用性和功能性，通过实践来掌握STL的基本用法。

• 明理

当我们达到这一境界时，我们已经深入理解了STL的内部机制和实现原理。我们不仅知道如何使用STL的容器、算法和迭代器，还了解这些组件的底层数据结构、算法的时间复杂度以及迭代器的工作原理等。在这一阶段，学习者能够更加灵活地运用STL，根据具体问题的需求选择合适的容器和算法，甚至能够自定义仿函数和适配器来满足特定的需求。我们应开始关注STL的性能优化和内存管理等方面的问题，并能够编写出更加高效、简洁、易维护的代码。

• 能拓展

在这一境界中，学习者已经对STL有了深入的理解和全面的掌握。不仅能够灵活运用STL的现有功能，还能够根据实际需求对STL进行扩展和定制。这包括创建新的容器类型、算法实现以及迭代器接口等。在这一阶段，学习者已经不仅仅是STL的使用者，更是STL的创造者和推动者。能够通过创新应用STL来解决实际问题，推动C++编程技术的发展和进步。同时，还能够将STL与其他技术相结合，如并发编程、图形处理等，以创造出更加复杂和强大的应用程序。

需要注意的是，这三种境界并不是孤立的，而是相互关联、相互促进的。在学习过程中，学习者需要不断地实践、思考和总结，才能逐步提高自己的STL水平，达到更高的境界。同时，也需要保持对新技术和新知识的敏锐感知和学习能力，以便及时跟上STL的发展步伐。