走进C++程序世界----STL标准库

STL简介

     1、STL是什么？

       作为一个C++程序设计者，STL是一种不可忽视的技术。
     Standard TemplateLibrary (STL)：标准模板库,更准确的说是 C++ 程序设计语言标准模板库。STL是所有C++编译器和所有操作系统平台都支持的一种库，说它是一种库是因为，虽然STL是一种标准，也就是说对所有的编译器来说，提供给C++程序设计者的接口都是一样的。也就是说同一段STL代码在不同编译器和操作系统平台上运行的结果都是相同的，但是底层实现可以是不同的。令人兴奋的是，STL的使用者并不需要了解它的底层实现。

STL的目的是标准化组件，这样你就不用重新开发它们了。你可以仅仅使用这些现成的组件。STL现在是C++的一部分，因此不用额外安装什么。它被内建在你的编译器之内。

   2、我们为什么要学习STL？

STL是 C++的ANSI/ISO标准的一部分,可以用于所有C++语言编译器和所有平台(Windows/Unix/Linux..)。STL的同一版本在任意硬件配置下都是可用的；

STL提供了大量的可复用软件组织。例如，程序员再也不用自己设计排序，搜索算法了，这些都已经是STL的一部分了。嘎嘎，有意思吧。

使用STL的应用程序保证了得到的实现在处理速度和内存利用方面都是高效的，因为STL设计者们已经为我们考虑好了。

使用STL编写的代码更容易修改和阅读，这是当然的啦。因为代码更短了，很多基础工作代码已经被组件化了；

使用简单，虽然内部实现很复杂。

3、<STL>的组成？

STL有三大核心部分：容器（Container）、算法（Algorithms）、迭代器（Iterator），容器适配器（containeradaptor），函数对象(functor)，除此之外还有STL其他标准组件。通俗的讲：

容器：装东西的东西，装水的杯子，装咸水的大海，装人的教室……STL里的容器是可容纳一些数据的模板类。

算法：就是往杯子里倒水，往大海里排污，从教室里撵人……STL里的算法，就是处理容器里面数据的方法、操作。

迭代器：往杯子里倒水的水壶，排污的管道，撵人的那个物业管理人员……STL里的迭代器：遍历容器中数据的对象。对存储于容器中的数据进行处理时，迭代器能从一个成员移向另一个成员。他能按预先定义的顺序在某些容器中的成员间移动。对普通的一维数组、向量、双端队列和列表来说，迭代器是一种指针。

下面让我们来看看专家是怎么说的：

容器（container）：容器是数据在内存中组织的方法，例如，数组、堆栈、队列、链表或二叉树（不过这些都不是STL标准容器）。STL中的容器是一种存储T（Template）类型值的有限集合的数据结构,容器的内部实现一般是类。这些值可以是对象本身，如果数据类型T代表的是Class的话。

算法（algorithm）：算法是应用在容器上以各种方法处理其内容的行为或功能。例如，有对容器内容排序、复制、检索和合并的算法。在STL中，算法是由模板函数表现的。这些函数不是容器类的成员函数。相反，它们是独立的函数。令人吃惊的特点之一就是其算法如此通用。不仅可以将其用于STL容器，而且可以用于普通的C＋＋数组或任何其他应用程序指定的容器。

迭代器(iterator)：一旦选定一种容器类型和数据行为(算法)，那么剩下唯一要他做的就是用迭代器使其相互作用。可以把达代器看作一个指向容器中元素的普通指针。可以如递增一个指针那样递增迭代器，使其依次指向容器中每一个后继的元素。迭代器是STL的一个关键部分，因为它将算法和容器连在一起。

STL中的容器有队列容器和关联容器，容器适配器（congtaineradapters：stack,queue，priorityqueue），位集（bit_set），串包(string_package)等等。
　　在本文中，我将介绍list,vector，deque等队列容器，和set和multisets,map和multimaps等关联容器，一共7种基本容器类。
　　队列容器（顺序容器）：队列容器按照线性排列来存储T类型值的集合，队列的每个成员都有自己的特有的位置。顺序容器有向量类型、双端队列类型、列表类型三种。
u    基本容器——向量
向量（vector容器类）：＃include<vector>，vector是一种动态数组，是基本数组的类模板。其内部定义了很多基本操作。既然这是一个类，那么它就会有自己的构造函数。

看下面关于向量容器的具体实例：

/* *operator_fun.cpp *cDate : 2013-11-09 *Author: sjin *Mail:[e-mail] *///简单的demo程序，认识向量void demo();void init_vector();void demo2();

/* *vector.cpp *cDate : 2014-04-09 *Author: sjin *Mail:[e-mail] */#include <iostream>#include <vector>#include <algorithm>#include "vector.h"using namespace std;//STL容器简单介绍//顺序容器vectorvoid demo(){int i;    /*一个动态的整型数组*/    vector <int> vecIntArray;    vecIntArray.push_back(1988);    vecIntArray.push_back(2);    vecIntArray.push_back(20);    vecIntArray.push_back(2013);    vecIntArray.push_back(11);    vecIntArray.push_back(2);    cout << "动态数组的内容是：" << endl;    vector <int>::iterator iArrayWalker = vecIntArray.begin();    while ( iArrayWalker != vecIntArray.end() ){        cout << *iArrayWalker << endl;        ++ iArrayWalker;    }    //查找2013是否存在数组中，并打印在数组中的位置    vector <int>::iterator iElement = find(vecIntArray.begin(),vecIntArray.end(),2013);    if(iElement != vecIntArray.end()){        int nPosition = distance(vecIntArray.begin(),iElement);        cout << "Value " << *iElement;        cout << "发现他在数组中的位置是："<< nPosition << endl;    }}/*1、默认构造函数，构造一个初始长度为0的空向量，如：vector<int> v1; *2、带有单个整形参数的构造函数，此参数描述了向量的初始大小。这个构造函数还有一个可选的参数，这是一个类型为T的实例，描述了 *各个向量种各成员的初始值；如：vector<int> v2(n,0); 如果预先定义了：n,他的成员值都被初始化为0； * 3、复制构造函数，构造一个新的向量，作为已存在的向量的完全复制，如：vector<int> v3(v2); * 4、带两个常量参数的构造函数，产生初始值为一个区间的向量。区间由一个半开区间[first,last) 来指定。如：vector<int> v4      *(first,last） */void init_vector(){int ar[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,0};char *str = "Hello World!";vector <int> vec1(ar,ar+10);vector <char> vec2(str,str+strlen(str));//打印vec1 和vec2 //const_iterator :是迭代器vector <int>::const_iterator p;cout <<"****************start vec1************************" <<endl;for(p = vec1.begin(); p != vec1.end(); ++p){cout << *p <<" ";}cout << "\n*********************end vec1*********************" << endl;vector <char>::const_iterator p1;cout <<"\n\n****************start vec2************************" <<endl;for(p1 = vec2.begin(); p1 != vec2.end(); ++p1){cout << *p1 <<" ";}cout << "\n*********************end vec2*********************" << endl;}/*测试容器的功能，了解基本函数的使用方法 *begin()，end()，push_back()，assign()，front()，back()，erase()，empty()，at()，size()。 *///自定义类型typedef vector <int> INTVECTOR;void demo2(){//vec1对象初始化为空INTVECTOR vec1;//vec2 对象最初由10个值为6的元素INTVECTOR vec2(10,6);//vec3 对象最初由3个值为6的元素，拷贝构造INTVECTOR vec3(vec2.begin(),vec2.begin()+3);//声明一个名为i 的双向迭代器INTVECTOR::iterator i;cout <<"\n****************start vec1************************" <<endl;for(i = vec1.begin(); i != vec1.end(); ++i){cout << *i <<" ";}cout << "\n*********************end vec1*********************" << endl;cout <<"\n****************start vec2************************" <<endl;for(i = vec2.begin(); i != vec2.end(); ++i){cout << *i <<" ";}cout << "\n*********************end vec2*********************" << endl;cout <<"\n****************start vec3************************" <<endl;for(i = vec3.begin(); i != vec3.end(); ++i){cout << *i <<" ";}cout << "\n*********************end vec3*********************" << endl;cout <<"测试添加和插入成员函数，vector 不支持从前插入"<<endl;vec1.push_back(2);vec1.push_back(4);//在vec1 第一个位置上插入5vec1.insert(vec1.begin()+1,5);//在vec1第一位置开始插入vec3的所有成员vec1.insert(vec1.begin()+1,vec3.begin(),vec3.end());cout <<"\n********push_back and insert start vec1**********" <<endl;for(i = vec1.begin(); i != vec1.end(); ++i){cout << *i <<" ";}cout << "\n*********push_back and insert end vec1*********" << endl;    //测试赋值成员函数//重新给vec2赋值，8个成员都被赋值为1；vec2.assign(8,1);cout <<"\n********vec2.assign(8,1); start vec2************" <<endl;for(i = vec2.begin(); i != vec2.end(); ++i){cout << *i <<" ";}cout << "\n*********vec2.assign(8,1); end vec2************" << endl;//测试引用类函数    cout<<"vec1第零个成员 vec1.front()="<<vec1.front()<<endl;    cout<<"vec1的最后一个成员 vec1.back()="<<vec1.back()<<endl;    cout<<"vec1的第五个成员 vec1.at(4)="<<vec1.at(4)<<endl;    cout<<"vec1的第五个成员 vec1[4]="<<vec1[4]<<endl;    //测试移出和删除    vec1.pop_back();//将最后一个成员移出vec1    vec1.erase(vec1.begin()+1,vec1.end()-2);//删除成员    cout<<"vec1.pop_back() and vec1.erase():" <<endl;    for (i =vec1.begin(); i !=vec1.end(); ++i){        cout << *i << " ";}    cout << endl;    //显示序列的状态信息    cout<<"vec1.size(): "<<vec1.size()<<endl;//打印成员个数    cout<<"vec1.empty(): "<<vec1.empty()<<endl;//清空}

/* *operator_fun.cpp *cDate : 2013-11-09 *Author: sjin *Mail:[e-mail] */#include <iostream>#include <vector>#include <algorithm>#include "vector.h"using namespace std;//STL容器简单介绍int main(){//demo();//init_vector();demo2();    return 0;}

push_back()是将数据放入vector（向量）或deque（双端队列）的标准函数。Insert()是一个与之类似的函数，然而它在所有容器中都可以使用，但是用法更加复杂。end()实际上是取末尾加一，以便让循环正确运行--它返回的指针指向最靠近数组界限的数据。