【C++STL精讲】初识STL&STL简介

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【C++STL精讲】初识STL&STL简介

💐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。

【C++STL精讲】初识STL&STL简介

🌷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 StepanovMeng Lee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
    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
    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
    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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