STL学习笔记1— —STL简述

STL（Standard Template Library）里有很多组成部分，但是主要有三个，容器、迭代器和算法
容器用来管理某个特定对象的集合。每一种容器都有自己的优点和缺点，在项目中根据不同的需求，使用不同的容器。容器可以是数组、链表或者类字典。
迭代器用于遍历对象集合的元素。这些集合可以是容器或容器的子集。每一个容器类都提供了它自己的迭代器类型。
算法用来处理的元素的集合。例如，可以进行搜索、排序等操作。
STL的数据和操作是分离的。数据存储在容器里，使用算法进行操作。迭代器是这两者之间的粘合剂，让算法与容器可以进行交互。

某种程度上，STL的概念与面向对象编程的原则相背，
STL数据和算法是分离的而不是结合。STL是泛型编程的一个很好的例子。容器和算法分别是任意类型和类的泛型。STL提供了更通用的组件。还可以通过使用适配器和仿函数来达到特殊要求。

容器

容器管理着一系列元素，为了满足不同的需求，STL提供了多种类型的容器，见下图。

主要可以分为三大类
序列容器是有序集合，其中的每个元素都有特定位置。这个位置取决于插入的时间和地点，但是它跟元素的值无关。STL包含5个预定义的序列容器类：array、vector、deque、list和forward_list。
关联容器是把元素的值按照某种规则排好顺序的集合。STL包含4个预定义的关联容器类：set、multiset、map和multimap。
无序（关联）容器是无序集合。主要关注一个元素是否在集合中。不论是插入的顺序还是插入元素的值对元素的位置都没有任何影响。STL包含4个预定义的无序容器类：unordered_set、unordered_multiset、unordered_map和unordered_multimap。

序列容器通常是数组或链表的实现
关联容器通常是二叉树的实现
无序容器通常是哈希表的实现

容器适配器

容器适配器提供顺序容器的特殊接口

stack 堆栈适配器（LIFO）
queue 改写容器来提供队列（FIFO数据结构）
priority_queue 改写容器来提供优先级队列

迭代器

根据迭代器所支持的操作，一般分为下面5种。
前向迭代器只能利用递增运算符进行前向迭代。像unordered_set、unordered_multiset、unordered_map和unordered_multimap这些容器都“至少”是用前向迭代器（某些情况下可以提供双向迭代器）。
双向迭代器是可以用递增运算符向前迭代，或者用递减运算符向后迭代。像list、set、multiset、map和multimap的迭代器都是双向迭代器。
随机访问迭代器具有双向迭代器的所有属性。此外，他们还可以进行随机访问。这种迭代器本身支持运算操作，可以改变偏移量，也可以利用关系运算符（< 和 >）比较迭代器。像vector、deque、array和string的迭代器都是这类迭代器。
输入迭代器能够在迭代时读取或处理一些值。如Input stream iterators。
输出迭代器能够在迭代时输出一些值。如Inserters、和output stream iterators。

算法

STL提供了一些标准算法来处理集合元素。这些算法一般提供最基本的功能，如搜索、排序、复制、修改和数值处理。

算法不是容器类的成员函数，而是全局函数。算法可以操作不同容器类型的元素，甚至可以操作用户自定义的容器类型。总之，既减少了代码量，又增强了性能。

迭代器适配器

任何操作起来像迭代器的东西都可以当作迭代器。所以可以写出像迭代器的一些类但又执行不一样的操作。C++标准库提供的一些预定义的特殊迭代器，即迭代器适配器。
一般分为四类：
Insert iterators也称为inserters，用来将“赋值新值”操作转换为“安插新值”操作。通过这种迭代器，算法可以执行安插（insert）行为而非覆盖（overwrite）行为。所有Insert迭代器都隶属于Output迭代器类型，所以它只提供赋值（assign）新值的能力。通常算法会将数值赋值给目的迭代器，如copy()算法
Stream iterators是一种迭代器配接器，可以把stream当成算法的原点和终点。更明确的说，一个istream迭代器可以用来从input stream中读元素，而一个ostream迭代器可以用来对output stream写入元素。Stream迭代器的一种特殊形式是所谓的stream缓冲区迭代器，用来对stream缓冲区进行直接读取和写入操作。
Reverse iterators重新定义递增运算和递减运算，使其行为正好倒置。
Move iterators很像一个底层迭代器（必须至少有一个InputIterator）。如果这个迭代器被当作输入迭代器来用，要注意的是，值的操作是移动而不是复制。

仿函数

算法函数的参数不一定非要是函数。可以是行为类似函数的对象，称为函数对象，或仿函数。