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【C++STL精讲】初识STLSTL简介

网友: 文章列表 2024-03-21 18:07:15

【C++STL精讲】初识STLSTL简介

【C++STL精讲】初识STLSTL简介

文章目录

  • 💐专栏导读
  • 💐文章导读
  • 🌷什么是STL？
  • 🌷STL的版本
  • 🌷STL的六大组件
  • 🌷STL的重要性
  • 🌷STL的缺陷

💐专栏导读

🌸作者简介：花想云，在读本科生一枚，致力于 C/C++、Linux 学习。

🌸本文收录于 C++系列，本专栏主要内容为 C++ 初阶、C++ 进阶、STL 详解等，专为大学生打造全套 C++ 学习教程，持续更新！

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💐文章导读

从本章开始，我们就正式进入C++STL的学习了。首先我们来认识一下什么是STL以及它的重要性并了解它的缺陷。当然关于STL中更多细节的知识我们将会在后续的文章中逐渐渗透。

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🌷什么是STL？

STL代表标准模板库（Standard Template Library），是C++标准库的一部分，提供了许多通用的数据结构和算法。STL的设计目标是提供高效、可重用和可靠的代码，以简化C++程序的开发和维护。

STL包含许多容器类，如向量（vector）、链表（list）、映射（map）和集合（set），这些容器类可用于存储和管理不同类型的数据。此外，STL还提供了算法类，例如排序、查找和遍历等，这些算法可应用于各种不同的容器类。

STL是C++中非常重要和强大的工具之一，它已经被广泛使用和证明其效果，并成为了许多开发人员的首选库之一。

🌷STL的版本

  • 原始版本
    Alexander Stepanov、Meng Lee 在惠普实验室完成的原始版本，本着开源精神，他们声明允许任何人任意运用、拷贝、修改、传播、商业使用这些代码，无需付费。唯一的条件就是也需要向原始版本一样做开源使用。 HP 版本–所有STL实现版本的始祖。

  • P. J. 版本
    由P. J. Plauger开发，继承自HP版本，被Windows Visual C++采用，不能公开或修改，缺陷：可读性比较低，符号命名比较怪异。

  • RW版本
    由Rouge Wage公司开发，继承自HP版本，被C+ + Builder 采用，不能公开或修改，可读性一般。

  • SGI版本
    由Silicon Graphics Computer Systems，Inc公司开发，继承自HP版 本。被GCC(Linux)采用，可移植性好，可公开、修改甚至贩卖，从命名风格和编程 风格上看，阅读性非常高。我们后面学习STL要阅读部分源代码，主要参考的就是这个版本。

🌷STL的六大组件

STL（Standard Template Library）是C++标准库中的一部分，由以下六个组件组成：

  1. 容器（Containers）：包括向量（vector）、链表（list）、队列（queue）、栈（stack）、集合（set）和映射（map）等数据结构，用于存储和组织数据。

  2. 迭代器（Iterators）：用于遍历容器中的元素，提供了一种统一的方法来访问容器中的数据。

  3. 算法（Algorithms）：包括查找（find）、排序（sort）、计数（count）和变换（transform）等常用算法，用于对容器中的数据进行操作和处理。

  4. 函数对象（Function Objects）：是一种重载了函数调用运算符的类，可以像函数一样被调用，常用于算法中进行比较和运算操作。

  5. 适配器（Adapters）：包括迭代器适配器（iterator adapters）和函数适配器（function adapters）等，用于将迭代器或函数的接口转换为另一种接口。

  6. 分配器（Allocators）：用于在容器中动态分配和释放内存，提供了一种可定制的内存管理机制，可以满足不同的内存需求。

这六个组件共同构成了STL的基本框架，提供了一种高效、可重用和可靠的编程方式，使得C++程序的开发和维护变得更加简单和快速。

🌷STL的重要性

学习STL（Standard Template Library）的重要性在于：

  1. 提高代码质量和效率：STL包含了许多高效和可靠的数据结构和算法，可以帮助开发人员编写更好的代码，提高程序的质量和效率。

  2. 降低开发成本：由于STL已经实现了许多通用的数据结构和算法，开发人员不需要从头开始编写代码，可以大大降低开发成本和时间。

  3. 提高代码可重用性：STL提供了一种通用的编程模式，使得代码更容易被重用和维护。

  4. 提供了标准化的接口和实现：STL已经成为C++标准库的一部分，提供了一套标准化的接口和实现，使得开发人员可以跨平台和跨编译器使用STL。

  5. 促进程序员的学习和发展：学习STL需要掌握一些基本的编程概念和技术，这有助于促进程序员的学习和发展。

网上有句话说：“不懂STL，不要说你会C++”。STL是C++中的优秀作品，有了它的陪伴，许多底层的数据结构
以及算法都不需要自己重新造轮子，站在前人的肩膀上，健步如飞的快速开发。

总之，学习STL对于C++程序员来说是非常重要的，它不仅可以提高代码的质量和效率，而且可以降低开发成本和提高代码的可重用性，同时也可以促进程序员的学习和发展。

🌷STL的缺陷

  1. STL库的更新太慢了。这个得严重吐槽，上一版靠谱是C++98，中间的C++03基本一些修订。C++11出来已经相隔了13年，STL才进一步更新。
  2. STL现在都没有支持线程安全。并发环境下需要我们自己加锁。且锁的粒度是比较大的。
  3. STL极度的追求效率，导致内部比较复杂。比如类型萃取，迭代器萃取。
  4. STL的使用会有代码膨胀的问题，比如使用vector/vector/vector这样会生成多份代码，当然这是模板语法本身导致的。

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