Standard Template Library（标准模版库）

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概要
STL是泛型编程(Generic Programming,GP)和C++结合的产物。STL主要由几个核心部件组成：迭代器、容器、算法、函数对象、适配器。容器即物之所属；算法是解决问题的方式；迭代器是对容器的访问逻辑的抽象，是连接算法和容器的纽带，通过添加了一种间接层的方式实现了容器和算法之间的独立。本文从应用的角度对STL的方方面面进行了简单的介绍。
关键词 STL,C++,应用,SGI,GP,泛型,迭代器,容器,算法
目录
1. 概述
2. 基础
2.1. 内联
2.2. 函数对象
2.3. 函数模板
2.4. 类模板
3. 迭代器
3.1. 输入迭代器
3.2. 输出迭代器
3.3. 前向迭代器
3.4. 双向存取迭代器
3.5. 随机存取迭代器
4. 容器
4.1. 共性
4.2. 顺序容器
4.2.1. vector
4.2.2. list
4.2.3. deque
4.3. 关联容器
4.3.1. set
4.3.2. multiset
4.3.3. map
4.3.4. multimap
4.3.5. 其它
5. 算法
5.1. 改变序列的算法
5.2. 不改变序列的算法
5.3. 排序以及相关算法
5.4. 常用数字算法
6. 适配器(Adaptor)
6.1. 容器适配器
6.2. 迭代器适配器
6.3. 函数适配器
7. 资源
参考文献
1. 概述
泛型编程思想最早缘于A.Stepanov提出的部分算法可独立于数据结构的论断。20世纪90年代初A.Stepanov和Meng Lee根据泛型编程的理论用C++共同编写了STL。但直至1998年，STL才成为C++的正式标准。在后来的几年中，各大主流编译器也都相继加入了对STL的支持，至此STL才开始得到广泛的应用。
STL体现的是泛型编程的核心思想：独立数据结构和算法(这是一种独立于OO的编程哲学)。
STL主要由几个核心部件组成，即迭代器、容器、算法、函数对象、适配器。容器即物之所属；算法是解决问题的方式；迭代器是对容器的访问逻辑的抽象，是连接算法和容器的纽带；迭代器通过添加了一种间接层的方式实现了容器和算法之间的独立；函数对象，就是重载了operator()操作符的对象；适配器是通过组合特定的容器实现的一种新的数据结构。在后续的内容中，我们将对几个核心部件的基础应用进行详细的描述。
2. 基础
C++产生的历史背景赋予了C++太多的职责，比如兼容C、综合的编程语言等，这些虽然赋予了C++强大的功能，但同时也扔给了极大的复杂度。在这篇文章中，我们并不打算将你带入C++的复杂地带，但是需要你有一定的C++基础，比如类、结构等。
STL深深地植根于C++的基础设施，这其中包括了内联、函数对象、函数模板、类模板等。
2.1. 内联
内联是C++中一种特殊的语言机制，使用inline来标识。C++在编译inline标识的函数时，将根据特定的规则将inline函数的代码直接插入到inline函数的调用位置，以此来提高程序的运行效率，但同时也在一定程度上导致了代码的膨胀。请看下面的例子：
inline全局函数
inline void max{…};
inline成员函数
class A{
public:
inline void max{…};
}
2.2. 函数对象
函数对象，就是重载了operator()操作符的对象。相对函数指针，函数对象可以具有状态，更安全，更灵活，基本没有额外的开销。在STL中，函数对象经常被用作算法的输入参数或容器的实例化的参数。请看下面的例子：
定义函数对象类
classs LessThan{
public:
LessThan(int val): m_val(val){}
bool operator()(int val){return m_val < val;}
private:
int m_val;
};
定义函数对象
LessThan less(5);
调用定义函数对象
less(10);//返回为true
2.3. 函数模板
C++中的模板是STL实现的技术基础。C++中的模板可分为函数模板和类模板。函数模板抽象了针对不同类型的同一性质的操作。如针对int/long/string的max操作。请看下面的例子：
定义求取两个类型的值或对象的最大值的操作
template
T max(T a,T b){return a>b ? a : b;}
求取两个int值的最大值
max(0,10);//返回10
求取两个string对象的最大值
max(string(“Hello”),string(“world”));//返回string(“world”)
2.4. 类模板
C++中的模板是STL实现的技术基础。C++中的模板可分为函数模板和类模板。类模板抽象了针对不同类型的同一类事务。如针对int/long/string的Stack。请看下面的例子：
定义一个通用堆栈Stack
template
class Stack{
public:
inline void push(const T& value){…}
T pop(){…}
void clear(){…}
bool empty() const {…}
};
声明一个int类型的Stack
typdef Stack IntStack;
声明一个string类型的Stack
typdef Stack IntStack;
3. 迭代器
STL中的迭代器是C++指针的泛化，它在算法和容器之间充当一个中间层，为处理不同的数据结构提供了一致的方式。迭代器也可以看作是对容器数据结构访问的一种约束。STL中的迭代器可分为类：随机存取迭代器（random-access-iterator），双向存取迭代器(bidirectional-access-iterator)，前向迭代器(forward iterator)，输入迭代器(input-iterator)，输出迭代器(output-iterator)。它们之间的继承关系如下图：
input-iterator
output-iteartor
forward-iterator:output-iteartor , input-iterator
bidirectional-access-iterator : forward-iterator
random-access-iterator:bidirectional-access-iterator
图一 迭代器关系图
3.1. 输入迭代器
输入迭代器也可以称之为前向的只读访问器，首先它提供了对容器的只读访问，其次它只能在容器中进行前向迭代（即只提供++操作）。所有的容器的迭代器都具有输入迭代器的特征。通过输入迭代器你可以进行下面三种操作：
1. V = *X++
2. V = *X,X++
3. V = *X,++X
注：V为值，X为迭代器
3.2. 输出迭代器
输出迭代器也可以称之为前向的只写访问器，首先它提供了对容器的只写访问，其次它只能在容器中进行前向迭代（即只提供++操作）。通过输出迭代器你可以进行下面三种操作：
1. *X++ = V
2. *X = V, X++
3. *X = V, ++X
注：V为值，X为迭代器
3.3. 前向迭代器
前向迭代器继承自输入和输出迭代器，因此具有输入和输出迭代器的所有特征，也即提供对容器数据结构的读写访问但也只具有前向迭代的能力（即只提供++操作）。因此，你可以对前向迭代器进行操作：R == S /++R == ++S。
请看下面的例子：
定义一个利用前向迭代器进行线性查找的算法
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