C++轮子 —— STL 简介

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大部分人提到 C++ 标准库的时候首先想到的就是STL，STL的全称是Standard Template Library，它背后的技术支撑是模板，由于很多人对于模板本身的不了解，导致很多人对于 STL的理解也非常的片面。有些人把STL等同于容器，有些人把STL等同于标准库。

C++支持非常多的编程范式【1】，C++标准库中用到的基本上是基于对象和泛型这两种（没错，标准库中面向对象其实非常少，没记错的话，只在异常体系中出现过），很明显STL不等同于C++标准库。那是不是说标准库中的泛型部分就属于STL呢？答案也是否定的。C++标准库中的大部分类都是泛型类，但是不是所有的泛型类都是STL，比如 std::string就属于泛型类，但是它不属于STL。

STL 的组成

很多人提到STL首先想到的是容器，容器属于STL中非常重要的部分，但是绝对不是唯一的部分，实际上STL由 6 部分组成【2】：

  • 容器（container）
  • 算法（algorithm）
  • 迭代器（iterator）
  • 仿函数（functor）
  • 适配器（adaptor）
  • 配置器（allocator）

这六个部分的关系《STL源码剖析》一书中给了一张图：

这个系列的文章中会介绍Allocator以外的所有组件【3】

反OO的另外一种思维模式

有很大一部分人谈论到C++的时候都是在谈论它用于OO编程（也有人只谈论数据抽象这个维度，或者面向过程这个维度），但是C++编程利器STL实际上是一种反OO的实现逻辑。比如说学OO的人大多习惯的一个概念是数据和操作数据的方法封装成一个类。STL的逻辑却可以说是数据和操作数据的方法分离，数据部分放到容器中，数据操作部分放到算法中，这中间使用迭代器连接在一起。

【1】： 在C++之父的《C++编程语言》一书中提到下面几种：

  • 过程式编程（Procedural programming），C 中继承过来的模式
  • 数据抽象（Data abstration），基于类的数据和操作的封装
  • 面向对象编程（Object-oriented programming），基于虚函数的多态
  • 泛型编程（Generic programming），基于模板

【2】：关于 STL 的组成，请参考《STL源码剖析》和《泛型编程与STL》两本书。其中《泛型编程与STL》这本书对于泛型编程的许多概念，解释的非常清楚，非常值得一读。

【3】：不介绍Alloctor主要是两个原因，第一：绝大部分时间，你不需要用到它；第二：《STL源码剖析》一书中讲的比较清楚，有需要的可以查看这本书。