. 介紹

STL提供六大組件，它們之間可以彼此套用，如下圖所示：

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1. 容器（containers）：用于存放數(shù)據(jù)；
2. 算法（algorithms）：包含各種常用算法；
3. 迭代器（iterators）：處于容器和算法中間，算法通過迭代器獲取到容器的數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行操作；
4. 仿函數(shù)（functors)：行為類似函數(shù)，協(xié)助算法完成不同策略變化；
5. 適配器（adapters）：一種用來修飾容器、仿函數(shù)或者迭代器接口的東西；
6. 配置器（allocators）：負(fù)責(zé)底層動(dòng)態(tài)空間配置、空間管理和空間釋放；

1. 六大組件的使用

通過下面簡單的程序，展示了六大組件的使用，具體內(nèi)容如下：

1. 定義了一個(gè)vector對(duì)象；
2. 使用allocator為vector對(duì)象管理內(nèi)存；
3. begin和end返回迭代器，作為算法的輸入；
4. 使用count_if算法；
5. 仿函數(shù)less；
6. not1和bind2nd為functor的adaptor

#include#include 
#include#includeusing namespace std;

int main()
{
??? int ia[6] = {27, 210, 12, 47, 109, 83};
??? vector>vi(ia, ia+6);
??? // bind2nd(less(), 40): 元素小于40的值
??? cout<< count_if(vi.begin(), vi.end(),
??????????? ????????not1(bind2nd(less(), 40)))<< endl;??????? // 4

??? return 0;
}

2. 令人困惑的C++語法

在STL中，有些日常開發(fā)過程中不常見、令人困惑的C++語法，如template 特化和偏特化、臨時(shí)對(duì)象或者function call操作符等等。

2.1 迭代器的前閉后開區(qū)間表示法

一對(duì)迭代器標(biāo)示的區(qū)間是一個(gè)前閉后開的區(qū)間，也即[fisrst, last），整個(gè)實(shí)際范圍從first開始，知道last-1結(jié)束。迭代器last所指的是“最后一個(gè)元素的下一位置“。

2.2 臨時(shí)對(duì)象的產(chǎn)生和使用

臨時(shí)對(duì)象，也稱無名對(duì)象（unnamed objects），通過在template類名稱之間直接加上一個(gè)小括號(hào)，并可指定初值，其意義相當(dāng)于調(diào)用相應(yīng)的構(gòu)造函數(shù)constructor，且不指定對(duì)象名稱。

templateclass print
{
private:
??? T text;
public:
??? print() {};
??? print(T elem) : text(elem) {};

??? void operator() ()
??? {
??????? cout<< text<< endl;
??? }
};
int main()
{

??? printobj1 ;???
??? obj1();????
??? printobj2(10);
??? obj2();

??? // unnamed objects
??? print() ();???? // 前一個(gè)()是用來得到臨時(shí)對(duì)象, 后一個(gè)()是用來調(diào)用operator()操作
??? print(20) ();
? ??return 0;
}

2.3 template類的特化和偏特化

template特化指的是模板參數(shù)在特定類型下的具體實(shí)現(xiàn)，即將模型中的參數(shù)類型轉(zhuǎn)換為特定（具體）的參數(shù)類型。

偏特化（partial specialization）是模板特化的一種特殊形式。一般來說，特征也稱他為全特化，即將所有的模板參數(shù)替換為具體參數(shù)類型，而偏特化是將部分參數(shù)類型轉(zhuǎn)換為特定類型。

3. 容器的結(jié)構(gòu)

3.1 序列式容器

序列式容器指的是，以線性排列方式（內(nèi)存地址連續(xù)）來存儲(chǔ)某一特定類型的數(shù)據(jù)，包括array、vector、list、forward_list和deque五種。

array

如下圖所示，array容器的大小，在容器創(chuàng)建之后是固定不變的，即不能增加或者刪除元素，只能修改元素值。

特性如下：

vector

vector容器是一個(gè)長度可變的容器，即在存儲(chǔ)空間不足時(shí)，會(huì)通過allocator自動(dòng)申請(qǐng)更多的空間。

特性如下：

list

list容器，以雙向鏈表方式組織元素，支持高效地刪除和插入操作，但訪問元素，需要遍歷整個(gè)鏈表，直到找到目標(biāo)元素。

特性如下：

forward_list

forward_list容器，以單鏈表的形式組織元素，是一類比list容器快、更節(jié)省空間的容器。

deque

deque容器可以進(jìn)行雙向擴(kuò)充，首尾都可以高效插入和刪除元素。

3.2 關(guān)聯(lián)式容器

與序列式容器不同，關(guān)聯(lián)式容器在存儲(chǔ)元素時(shí)會(huì)為每個(gè)元素都配備一個(gè)key，key和元素data以鍵值對(duì)的方式存儲(chǔ)到容器中。關(guān)聯(lián)式容器可以通過key找到對(duì)應(yīng)的元素，且存儲(chǔ)元素時(shí)，默認(rèn)會(huì)根據(jù)各元素key的大小做升序排序，因此，關(guān)聯(lián)式容器在查找、訪問、插入和刪除指定元素的效率更高。

map和multi_map

map和multi_map的底層實(shí)現(xiàn)是RB-tree，其中每個(gè)key都對(duì)應(yīng)一個(gè)data，且在map中key值是獨(dú)一無二的，使用multi_map時(shí)意味著key值可以重復(fù)。

map的特性如下：

multi_map的特性如下：

set和multi_set

set和multi_set的底層實(shí)現(xiàn)同樣是RB-tree，且要求key和value值必須相等。

set的特性如下：

unordered_map和unordered_multimap（無序）

unordered_map和unordered_multimap的底層實(shí)現(xiàn)是哈希表，也采用鍵值對(duì)的方式存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，且鍵值對(duì)是無序的，擅長通過鍵查找對(duì)應(yīng)值，但是使用迭代器遍歷容器中的元素效率不高。

unordered_set和unordered_multiset(無序)

unordered_set和unordered_multiset容器的底層實(shí)現(xiàn)也是哈希表，即鍵值對(duì)是無序的，且key值等于value值。

至此，完成了對(duì)C++的STL簡單介紹，后續(xù)將對(duì)六大組件進(jìn)行詳細(xì)描述。

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