提供了類型安全、高效而易用特性的STL無疑是最值得C++程序員驕傲的部分。每一個C＋＋程序員都應(yīng)該好好學(xué)習(xí)STL：).???
STL（Standard Template Library 標(biāo)準(zhǔn)模板庫）是C＋＋標(biāo)準(zhǔn)庫的一個重要組成部分，它由Stepanov and Lee等人最先開發(fā)，它是與C＋＋幾乎同時開始開發(fā)的；一開始STL選擇了Ada作為實現(xiàn)語言，但Ada有點不爭氣，最后他們選擇了C＋＋，一個原因了，C＋＋中已經(jīng)有了模板。在后來，STL又被添加進了C＋＋庫。1996年，惠普公司又免費公開了STL，為STL的推廣做了很大的貢獻。
STL大體上包括container（容器）、algorithm（算法）和iterator（迭代器），容器和算法通過迭代器可以進行無縫連接。??
STL體現(xiàn)了范型編程的思想，它具有高度的可重用性，高性能，高移植性。程序員不用思考具體實現(xiàn)過程，只要能夠熟練的應(yīng)用就OK了。（有興趣研究具體實現(xiàn)的，可以看侯捷老師編著的《STL源碼剖析》）這樣他們就可以把精力放在程序開發(fā)的別的方面。
我非常佩服創(chuàng)造STL的那些計算機和數(shù)學(xué)精英。因為他們做了一件非常辛苦的事情―――抽象概念。而STL就是通過把容器抽象為統(tǒng)一的接口，算法利用這個接口，通過迭代器來操縱容器。因為接口不變，實現(xiàn)的容器可以隨意更改。這樣，就為編程、調(diào)試和擴展提供了便利。也許有一天，我們生產(chǎn)軟件的時候也可以想DIY一臺PC一樣簡單，只要拿來相應(yīng)的實現(xiàn)模塊，通過簡單的拼裝和調(diào)試就可以創(chuàng)造一個軟件。這是多么令人興奮的一件事^_^.不過，到時候，可能會有很多程序員失業(yè)了。呵呵，畢竟編寫類庫不需要很多的人員。
雖然STL不是面向?qū)ο蟮模蚁耄總€人都會為它的創(chuàng)造力和高性能而感到興奮和折服。
一、容器?
作為STL的最主要組成部分－－容器，分為向量（vector），雙端隊列(deque)，表(list)，隊列（queue），堆棧(stack)，集合(set)，多重集合(multiset)，映射(map)，多重映射(multimap)。
容器???? | 特性 | 所在頭文件 |
向量vector | 可以用常數(shù)時間訪問和修改任意元素，在序列尾部進行插入和刪除時，具有常數(shù)時間復(fù)雜度，對任意項的插入和刪除就有的時間復(fù)雜度與到末尾的距離成正比，尤其對向量頭的添加和刪除的代價是驚人的高的 | <vector> |
雙端隊列deque | 基本上與向量相同，唯一的不同是，其在序列頭部插入和刪除操作也具有常量時間復(fù)雜度 | <deque> |
表list | 對任意元素的訪問與對兩端的距離成正比，但對某個位置上插入和刪除一個項的花費為常數(shù)時間。 | <list> |
隊列queue | 插入只可以在尾部進行，刪除、檢索和修改只允許從頭部進行。按照先進先出的原則。 | <queue> |
堆棧stack | 堆棧是項的有限序列，并滿足序列中被刪除、檢索和修改的項只能是最近插入序列的項。即按照后進先出的原則 | <stack> |
集合set | 由節(jié)點組成的紅黑樹，每個節(jié)點都包含著一個元素，節(jié)點之間以某種作用于元素對的謂詞排列，沒有兩個不同的元素能夠擁有相同的次序，具有快速查找的功能。但是它是以犧牲插入車刪除操作的效率為代價的 | <set> |
多重集合multiset | 和集合基本相同，但可以支持重復(fù)元素具有快速查找能力 | <set> |
映射map | 由{鍵，值}對組成的集合，以某種作用于鍵對上的謂詞排列。具有快速查找能力 | <map> |
多重集合multimap | 比起映射，一個鍵可以對應(yīng)多了值。具有快速查找能力 | <map> |
考慮到不同的實際需要，更主要的是效率的需要，我們可以選擇不同的容器來實現(xiàn)我們的程序，以此達到我們提高性能的目的。這也是用好STL的一個難點，但這也是關(guān)鍵。
二、算法
算法部分主要由頭文件<algorithm>，<numeric>和<functional>組成。<algorithm>是所有STL頭文件中最大的一個，它是由一大堆模版函數(shù)組成的，可以認(rèn)為每個函數(shù)在很大程度上都是獨立的，其中常用到的功能范圍涉及到比較、交換、查找、遍歷操作、復(fù)制、修改、移除、反轉(zhuǎn)、排序、合并等等。<numeric>體積很小，只包括幾個在序列上面進行簡單數(shù)學(xué)運算的模板函數(shù)，包括加法和乘法在序列上的一些操作。<functional>中則定義了一些模板類，用以聲明函數(shù)對象。
STL的算法也是非常優(yōu)秀的，它們大部分都是類屬的，基本上都用到了C＋＋的模板來實現(xiàn)，這樣，很多相似的函數(shù)就不用自己寫了，只要用函數(shù)模板就OK了。
我們使用算法的時候，要針對不同的容器，比如：對集合的查找，最好不要用通用函數(shù)find（），它對集合使用的時候，性能非常的差，最好用集合自帶的find（）函數(shù)，它針對了集合進行了優(yōu)化，性能非常的高。
三、迭代器
它的具體實現(xiàn)在<itertator> 中，我們完全可以不管迭代器類是怎么實現(xiàn)的，大多數(shù)的時候，把它理解為指針是沒有問題的（指針是迭代器的一個特例，它也屬于迭代器），但是，決不能完全這么做。
迭代器功能（Abilities Of IteratorGategories） |
輸入迭代器 Input iterator | 向前讀 Reads forward | istream |
輸出迭代器 Output iterator | 向前寫 Writes forward | ostream,inserter |
前向迭代器 Forward iterator | 向前讀寫 Read and Writes forward | ? |
雙向迭代器 Bidirectional iterator | 向前向后讀寫 Read and Writes forward and backward | list,set,multiset,map,mul timap |
隨機迭代器 Random access iterator | 隨機讀寫 Read and Write with random access | vector,deque,array,string |
由此可見，指針和迭代器還是有很大差別的。和指針最接近的就是隨機訪問迭代器。下面是一個我編寫的小例子：功能是分別對數(shù)組，向量，表，多重集合進行插入操作，對每個容器插入100萬個隨機整數(shù)；
 #include<iostream>
#include<iterator>
#include<vector>
#include<list>
#include<set>
#include<time.h>
#include<conio.h>
#include<algorithm>
using?namespace?std;
template<typename?T>
void?arrayInsert(T*a,T*s,long?size)????//向數(shù)組插入數(shù)據(jù)
   {
 ???//for(long?i=0;i<10;i++)??//?//好像數(shù)組支持不到100萬，我們就算10萬的
?????????????????????????????????????????//最后在把把結(jié)果乘以10吧，
???//{
???????for(long?k=0;k<size;k++)
  ???????{
???????????a[k]=s[k];??
 ???????}
???//}
 }
template<typename?T>
void?vectorInsert(?vector<T>?*v,T*s,long?size)?????//向向量插入數(shù)據(jù)
{
???for(int?i=0;i<10;i++)
???{
???????for(long?k=0;k<size;k++)
???????{
???????????v->push_back(s[k]);?
??????}
???}
}
template<typename?T>
void?listInsert(list<T>*l,T*s,long?size)???//向表插入數(shù)據(jù)
{
???for(int?i=0;i<10;i++)
???{
???????for(long?k=0;k<size;k++)
???????{
???????????l->push_back(s[k]);
???????}???
???}
}
template<class?T>
void?multisetInsert(multiset<T>*s1,T*s,long?size)???//向多重集合插入數(shù)據(jù)
{
???for(int?i=0;i<10;i++)
???{
???????for(long?k=0;k<size;k++)
???????{
???????????s1->insert(s[k]);???
???????}
???}
}
int*?genIntData(long?size)??????????????????//生成隨機數(shù)
{
???int*?data=new?int[size];
???generate(&data[0],&data[size],rand);
???return?data;
}???
int?main(void)
{
???const?long?size=100000;
???int*?s_data,array1[size];
???double?begin,end;
???s_data=genIntData(size);
???vector<int>?vector1;
???list<int>?list1;
???multiset<int>?multiset1;
???clock();
???cout<<"?"<<endl;
???begin=(double)clock()/CLK_TCK;
???arrayInsert<int>(array1,s_data,size);
???end=(double)clock()/CLK_TCK;
???cout<<"??"<<(end-begin)<<endl;
???getch();
???begin=(double)clock()/CLK_TCK;
???vectorInsert<int>(&vector1,s_data,size);
???end=(double)clock()/CLK_TCK;
???cout<<"??"<<(end-begin)<<endl;
???getch();
???begin=(double)clock()/CLK_TCK;
???listInsert<int>(&list1,s_data,size);
???end=(double)clock()/CLK_TCK;
???cout<<"??"<<(end-begin)<<endl;
???getch();
???begin=(double)clock()/CLK_TCK;
???multisetInsert<int>(&multiset1,s_data,size);
???end=(double)clock()/CLK_TCK;
???cout<<"??"<<(end-begin)<<endl;
???getch();
???free(s_data);
???return?0;???????
}
|
?
這個程序清晰的表明這幾種容器在插入速度之間的差別，當(dāng)然，每種容器不是萬能的，不能一好百好。比如說，多集在查找方面的優(yōu)勢是其他序列容器不可比擬的。? 還有，最好不要試圖超越STL，因為：
1、STL實現(xiàn)使用的是最佳算法。它是幾乎完美的。
2、STL實現(xiàn)的設(shè)計者通常是相應(yīng)領(lǐng)域的專家。
3、各領(lǐng)域的專家致力于提供靈活的、強大和高效的庫。這是他們的首要的任務(wù)。對于，我們這些其余的人，開發(fā)可重用的容器和算法頂多只算第二個目標(biāo)。我們的首要任務(wù)是交付緊扣主題的應(yīng)用程序。大多數(shù)情況下，我們沒有時間和專門的技術(shù)去和那些專家相比。
但是，超越STL不是不可能的。但是一般情況下，你只能靠犧牲可移植性來提高性能，這對于很多情況來說是很不好的。為了，超越STL，我們要付出非常大的努力。而且，最好我們知道一些STL專家們不知道的東西，爾后我們可以有針對性的進行優(yōu)化，否則，我們的努力完全有可能白費。
面對這樣一個優(yōu)秀的庫，并且它是免費的。我們C++程序員沒有理由拒絕它，甚至去自己開發(fā)一個庫。