STL和C++標準函數庫 （三）

STL是最新的C++標準函數庫中的一個子集，這個龐大的子集佔據了整個庫的大約80%的分量。而作為在實現STL過程中扮演關鍵角色的模板則充斥了幾乎整個C++標準函數庫。在這裡，我們有必要看一看C++標準函數庫裡包含了哪些內容，其中又有哪些是屬於標準模板庫（即STL）的。

C++標準函數庫為C++程式員們提供了一個可擴充的基礎性架構。我們從中可以獲得極大的便利，同時也可以通過繼承現有類，自己編製符合介面規範的容器、演算法、迭代子等方式對之進行擴充。它大致包含了如下幾個組件：

C標準函數庫，基本保持了與原有C語言程式庫的良好相容，儘管有些微變化。人們總會忍不住留戀過去的美好歲月，如果你曾經是一個C程式員，對這一點一定體會頗深。或許有一點會讓你覺得奇怪，那就是在C++標準庫中存在兩套C的函數庫，一套是帶有.h副檔名的（比如<stdio.h>），而另一套則沒有（比如<cstdio>）。它們確實沒有太大的不同。

語言支援（language support）部分，包含了一些標準類型的定義以及其他特性的定義，這些內容，被用於標準庫的其他地方或是具體的應用程式中。

診斷（diagnostics）部分，提供了用於程式診斷和報錯的功能，包含了異常處理（exception handling），斷言（assertions），錯誤碼（error number codes）三種方式。

通用工具（general utilities）部分，這部分內容為C++標準庫的其他部分提供支援，當然你也可以在自己的程式中調用相應功能。比如：動態記憶體管理工具，日期/時間處理工具。記住，這裡的內容也已經被泛化了（即採用了模板機制）。

字串（string）部分，用來代表和處理文本。它提供了足夠豐富的功能。事實上，文本是一個string對象，它可以被看作是一個字元序列，字元類型可能是char，或者wchar_t等等。string可以被轉換成char*類型，這樣便可以和以前所寫的C/C++代碼和平共處了。因為那時侯除了char*，沒有別的。

國際化（internationalization）部分，作為OOP特性之一的封裝機制在這裡扮演著消除文化和地區差異的角色，採用locale和facet可以為程式提供眾多國際化支援，包括對各種字元集的支援，日期和時間的表示，數值和貨幣的處理等等。畢竟，在中國和在美國，人們表示日期的習慣是不同的。

容器（containers）部分，STL的一個重要組成部分，涵蓋了許多資料結構，比如前面曾經提到的鏈表，還有：vector（類似於大小可動態增加的數組）、queue（隊列）、stack（堆棧）……。string也可以看作是一個容器，適用於容器的方法同樣也適用於string。現在你可以輕鬆的完成資料結構課程的家庭作業了。

演算法（algorithms）部分，STL的一個重要組成部分，包含了大約70個通用演算法，用於操控各種容器，同時也可以操控內建數組。比如：find用於在容器中尋找等於某個特定值的元素，for_each用於將某個函數應用到容器中的各個元素上，sort用於對容器中的元素排序。所有這些操作都是在保證執行效率的前提下進行的，所以，如果在你使用了這些演算法之後程式變得效率底下，首先一定不要懷疑這些演算法本身，仔細檢查一下程式的其他地方。

迭代器（iterators）部分，STL的一個重要組成部分，如果沒有迭代器的撮合，容器和演算法便無法結合的如此完美。事實上，每個容器都有自己的迭代器，只有容器自己才知道如何訪問自己的元素。它有點像指標，演算法通過迭代器來定位和操控容器中的元素。

數值（numerics）部分，包含了一些數學運算功能，提供了複數運算的支援。

輸入/輸出（input/output）部分，就是經過模板化了的原有標準庫中的iostream部分，它提供了對C++程式輸入輸出的基本支援。在功能上保持了與原有iostream的相容，並且增加了異常處理的機制，並支援國際化（internationalization）。

總體上，在C++標準函數庫中，STL主要包含了容器、演算法、迭代器。string也可以算做是STL的一部分。