C++STL概覽

引言

C++ STL可以分為標準容器，演算法和函數對象，迭代器和分配器,利用C++標準程式庫，可以大量減少我們的代碼，提高代碼的穩定性和健壯性。

標準容器

C++標準容器分為序列容器和關聯容器，對於序列容器，C++提供的基本序列有

vector 支援隨機訪問,不適合做插入和刪除操作頻繁的情境

list 雙向鏈表，適合做元素的插入和刪除，不是隨機訪問

deque 也是一個雙端序列，但是經過最佳化，其雙端操作效率類似list,隨即訪問效率接近vector。

從它們出發，通過定義適當的借口，產生了

stack 預設用deque實現

queue 預設是deque實現

priority_queue 預設是vector儲存元素，實現最可能是heap

對於關聯容器，C++提供的有:

map 映射

mulitimap 多重新對應，相比map，允許重複的key

set 被看做是一個map，其中的值是無關緊要的

mulitiset 相比set,允許重複的key

bitset 位集合

hash_map 散列映射,通過實現一個散列函數，將容器實現為一個散列表，以減少尋找元素所需要的時間

 

標準容器具體用法可以參考C++線上手冊STL容器:http://www.cplusplus.com/reference/stl/

 

演算法和函數對象

容器本身之所以有用，是因為容器提供了一些基本操作，如確定大小,迭代，複製，排序，尋找等。標準庫提供了許多演算法，服務於容器使用者的最普遍和最基本的需要。

標準庫演算法不過就是60個，每個演算法都描述為一個模板函數或一組模板函數,例如最常用的排序演算法:sort,能以很好的平均效率排序，建議排序都用sort替換C語言的qsort，sort可以更好結合容器。

標準庫演算法和函數對象的教程可以參考C++之父的C++程式設計語言的演算法和函數對象,這一章內容可以教你如何使用標準庫演算法和函數對象。

標準庫演算法的聲明在<algorithm>,函數對象在<functional>裡。

 

標準庫演算法具體用法參考C++線上手冊STL演算法:http://www.cplusplus.com/reference/algorithm/

 

迭代器和分配器

迭代器是串連容器和演算法的紐帶，讓寫演算法的人不必關心各種資料結構的具體細節，而分配器提供了一個映射，將低級的位元組形式的資料模型映射到進階的物件模型。

迭代器是每個程式員都需要關心的概念之一，但是分配器僅僅是一個支援機制，標準庫已經提供了預設的分配器，很少有程式員需要去寫新的分配器。

迭代器在接觸STL容器就會瞭解了，一般迭代器分為正向迭代器，反向迭代器，插入迭代器，帶檢查的迭代器。

至於分配器提供了一套分配和釋放儲存的標準方式，標準庫提供了一個標準分配器，在<memory>裡的標準allocator模板用operator new()分配儲存，所有的標準容器在預設情況下使用它，當然你也可以自己實現一個分配器，容器的實現需要一次次的allocate()或者deallocate()對象，意味著new的大量調用，你可以採用一個固定大小儲存塊的儲存池，可以比常規的更通用的operator new()的效率高一些。

 

總結

學習C++標準程式庫，可以先學會應用標準容器的簡單用法，如vector,map,慢慢熟悉之後，再接觸演算法，也是學習演算法的幾個函數的簡單用法，例如sort,swap等。

學會應用可以學習理論:考慮看下C++之父的C++程式設計語言的標準庫，也可以看更厚的書:C++標準程式庫。

最後，你在工作和編程中，都需要C++容器和演算法的手冊查閱，這些可以參考上面的網址:

C++線上手冊STL容器:http://www.cplusplus.com/reference/stl/

C++線上手冊STL演算法:http://www.cplusplus.com/reference/algorithm/

這裡面詳細介紹了每個容器和演算法的每個函數，幾乎95%都有例子，是很好的參考資料