STL相关知识

 STL库源码下载：http://www.sgi.com/tech/stl/download.html

STL详解：http://www.doc88.com/p-904293483272.html

《STL源码剖析》系列文章说明：http://blog.csdn.net//MDL13412  

 

stl提供了三个最基本的容器：vector,list,deque。  
   
  vector和built-in数组类似，它拥有一段连续的内存空间，并且起始地址不变，因此  
  它能非常好的支持随即存取，即[]操作符，但由于它的内存空间是连续的，所以在中间  
  进行插入和删除会造成内存块的拷贝，另外，当该数组后的内存空间不够时，需要重新  
  申请一块足够大的内存并进行内存的拷贝。这些都大大影响了vector的效率。  
   
  list就是数据结构中的双向链表(根据sgi   stl源代码)，因此它的内存空间可以是不连续  
  的，通过指针来进行数据的访问，这个特点使得它的随即存取变的非常没有效率，因此它  
  没有提供[]操作符的重载。但由于链表的特点，它可以以很好的效率支持任意地方的删除  
  和插入。  
   
  deque是一个double-ended   queue，它的具体实现不太清楚，但知道它具有以下两个特点：  
  它支持[]操作符，也就是支持随即存取，并且和vector的效率相差无几，它支持在两端的  
  操作：push_back,push_front,pop_back,pop_front等，并且在两端操作上与list的效率  
  也差不多。  
   
  因此在实际使用时，如何选择这三个容器中哪一个，应根据你的需要而定，一般应遵循下面  
  的原则：  
      1、如果你需要高效的随即存取，而不在乎插入和删除的效率，使用vector  
      2、如果你需要大量的插入和删除，而不关心随即存取，则应使用list  
      3、如果你需要随即存取，而且关心两端数据的插入和删除，则应使用deque。

 

STL的容器可以分为以下几个大类:
一：序列容器，　有vector, list, deque, string.

二 : 关联容器,     有set, multiset, map, mulmap

               hash_set,hash_map, hash_multiset, hash_multimap

三: 其他的杂项： stack, queue, valarray, bitset

STL各个容器的实现:

(1) vector
内部数据结构：数组。
随机访问每个元素，所需要的时间为常量。
在末尾增加或删除元素所需时间与元素数目无关，在中间或开头增加或删除元素所需时间随元素数目呈线性变化。
可动态增加或减少元素，内存管理自动完成，但程序员可以使用reserve()成员函数来管理内存。
vector的迭代器在内存重新分配时将失效（它所指向的元素在该操作的前后不再相同）。当把超过capacity()-size()个元素插入 vector中时，内存会重新分配，所有的迭代器都将失效；否则，指向当前元素以后的任何元素的迭代器都将失效。当删除元素时，指向被删除元素以后的任何元素的迭代器都将失效。

(2)deque
内部数据结构：数组。
随机访问每个元素，所需要的时间为常量。
在开头和末尾增加元素所需时间与元素数目无关，在中间增加或删除元素所需时间随元素数目呈线性变化。
可动态增加或减少元素，内存管理自动完成，不提供用于内存管理的成员函数。
增加任何元素都将使deque的迭代器失效。在deque的中间删除元素将使迭代器失效。在deque的头或尾删除元素时，只有指向该元素的迭代器失效。

(3)list
内部数据结构：双向环状链表。
不能随机访问一个元素。
可双向遍历。
在开头、末尾和中间任何地方增加或删除元素所需时间都为常量。
可动态增加或减少元素，内存管理自动完成。
增加任何元素都不会使迭代器失效。删除元素时，除了指向当前被删除元素的迭代器外，其它迭代器都不会失效。

 

(4)slist
内部数据结构：单向链表。
不可双向遍历，只能从前到后地遍历。
其它的特性同list相似。

 

(5)stack
适配器，它可以将任意类型的序列容器转换为一个堆栈，一般使用deque作为支持的序列容器。
元素只能后进先出（LIFO）。
不能遍历整个stack。

 

(6)queue
适配器，它可以将任意类型的序列容器转换为一个队列，一般使用deque作为支持的序列容器。
元素只能先进先出（FIFO）。
不能遍历整个queue。

 

(7)priority_queue
适配器，它可以将任意类型的序列容器转换为一个优先级队列，一般使用vector作为底层存储方式。
只能访问第一个元素，不能遍历整个priority_queue。
第一个元素始终是优先级最高的一个元素。

 

(8)set
按照键进行排序存储， 值必须可以进行比较， 可以理解为set就是键和值相等的map
键唯一。
元素默认按升序排列。
如果迭代器所指向的元素被删除，则该迭代器失效。其它任何增加、删除元素的操作都不会使迭代器失效。

 

(9)multiset
键可以不唯一。
其它特点与set相同。

 

(10)hash_set
与set相比较，它里面的元素不一定是经过排序的，而是按照所用的hash函数分派的，它能提供更快的搜索速度（当然跟hash函数有关）。hash_set将key进行hash， 然后将key放在hash值对应的桶中， 原理可以这样理解， hash_set就是key， value相等的hash_map
其它特点与set相同。

 

(11)hash_multiset
键可以不唯一。
其它特点与hash_set相同。

 

(12)map
键唯一。
元素默认按键的升序排列。
如果迭代器所指向的元素被删除，则该迭代器失效。其它任何增加、删除元素的操作都不会使迭代器失效。

 

(13)multimap
键可以不唯一。
其它特点与map相同。

 

(14)hash_map
与map相比较，它里面的元素不一定是按键值排序的，而是按照所用的hash函数分派的，它能提供更快的搜索速度（当然也跟hash函数有关）。
其它特点与map相同。

 

(15)hash_multimap
键可以不唯一。
其它特点与hash_map相同。