STL源码解析1—六大组件关系

来源：互联网发布：80c51单片机引脚功能编辑：程序博客网时间：2024/05/21 11:35

一. STL六大组件介绍

STL就是容器类+算法实现+迭代器+配接器+仿函数+配置器.容器通过配置器取得数据存储空间,算法通过迭代器存取容器内容,仿函数可以协助算法完成不同的策略变化,配接器可以修饰或套界仿函数

1. 容器

STL容器包含两种：序列式容器主要有vector、list、deque，以及关联式容器主要有set、map、multiset、multimap。

容器主要是用来存放数据的，从实现的角度来看容器是一种class template（类模板）。

2. 算法

STL包含算法主要有sort、search、copy、erase、find等，从实现的角度来说算法是一种function template（函数模板）

注意一个问题：任何的一个STL算法，都需要获得由一对迭代器所标示的区间，用来表示操作范围。这一对迭代器所标示的区间都是前闭后开区间，例如[first, last)。也就是说实际上，整个区间是从first开始到last-1，迭代器last指的是最后一个元素的下一个位置。在STL中所有区间都是采用前闭后开，这样可以带来很多方便。

3. 迭代器

STL中迭代器主要用来把容器和算法结合起来，扮演容器与算法之间的胶合剂，是所谓的“泛型指针”。从实现的角度看迭代器是一种将operator*、operator->、operator++、operator--等指针操作重载的class template（类模板）。所有的STL容器都有自己的迭代器，只有容器本身才知道如何遍历自身的元素。

迭代器有五种型别：Input、Output、Forward、Bidirectional和Random Iterator。

4. 仿函数

仿函数是一种行为类似函数，但是实际是重载了operator()的class或class template（类模板），一般函数指针可视为狭义的仿函数。

下面是一个重载函数的例子：

[cpp] view plaincopy
#include<iostream>  
#include<algorithm>  
using namespace std;  
  
class A{  
public:  
      int operator()(int x, int y){  
          return x+y;  
      }  
};  
   
int main(){   
    A *a = new A();  
    cout<<(*a)(3,4)<<endl;  
      
    getchar();  
    return 0;  
}  
/* 
输出 
7  
*/  

5. 适配器

适配器主要用来修饰容器接口、迭代器接口或仿函数接口的东西；STL提供了stack、queue两种容器适配器，stack和queue的底层完全是由deque来实现的。

改变容器接口的称为容器适配器、改变迭代器接口的称为迭代器适配器、改变仿函数接口的称为仿函数适配器。

容器配接器（container adapter）：改变容器接口。

迭代器配接器（iterator adapter）：改变迭代器接口。

仿函数配接器（function adapter）：改变仿函数接口。

6. 空间配置器

STL的空间配置器主要用来给容器进行空间的配置与管理，从实现的角度来说空间配置器是实现了一个动态分配空间、空间管理、空间释放的class template（类模板）。

（1）容器缺省的配置器为alloc，而非allocator。（两者区别，之后介绍）

（2）stl 将内存空间的配置/释放和对象内容的构造/析构分开，由不同操作负责。

内存配置操作由alloc:;alllocate()负责，内存释放由alloc::deallocate()负责；

对象构造由::construct()负责，对象析构由::destroy()负责。

（3）内存空间采用双层级配置器。第一级使用malloc()和free()，第二级则视不同的情况采取不同的策略，当配置区域块超过128bytes时，调用第一级配置器；当配置区域小于128byte时，采用memory pool整理方式。因为在小额区太多时，配置时负担也重，所以在小区域时用的策略也多。

（4）二级配置器，主动将小额区块的内存需求上调至8的倍数，并维护16个freelists，各自管理大小分别为8、16、24、32…128bytes的小额区块。

二. STL六大组件的交互关系

容器通过空间配置器取得数据存储空间；算法利用迭代器向容器存取数据；仿函数协助算法完成不同的策略；适配器可以用来修改容器、迭代器或仿函数的接口；

写这几种关系的时候自己也还是有很多不懂得地方，但是之后会对这几部分做分别介绍，一定得了解了，才能更好地使用！

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