通常认为,STL 是由容器、算法、迭代器、函数对象、适配器、内存分配器这 6 部分构成,其中后面 4 部分是为前 2 部分服务的,它们各自的含义如表 1 所示。
STL的组成 | 含义 |
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容器 | 一些封装数据结构的模板类,例如 vector 向量容器、list 列表容器等。 |
算法 | STL 提供了非常多(大约 100 个)的数据结构算法,它们都被设计成一个个的模板函数,这些算法在 std 命名空间中定义,其中大部分算法都包含在头文件 |
迭代器 | 在 C++ STL 中,对容器中数据的读和写,是通过迭代器完成的,扮演着容器和算法之间的胶合剂。 |
函数对象 | 如果一个类将 () 运算符重载为成员函数,这个类就称为函数对象类,这个类的对象就是函数对象(又称仿函数)。 |
适配器 | 可以使一个类的接口(模板的参数)适配成用户指定的形式,从而让原本不能在一起工作的两个类工作在一起。值得一提的是,容器、迭代器和函数都有适配器。 |
内存分配器 | 为容器类模板提供自定义的内存申请和释放功能,由于往往只有高级用户才有改变内存分配策略的需求,因此内存分配器对于一般用户来说,并不常用。 |
另外,在惠普实验室最初发行的版本中,STL 被组织成 48 个头文件;但在 C++ 标准中,它们被重新组织为 13 个头文件,如表 2 所示。
序列容器
所谓序列容器,即以线性排列(类似普通数组的存储方式)来存储某一指定类型(例如 int、double 等)的数据,需要特殊说明的是,该类容器并不会自动对存储的元素按照值的大小进行排序。
序列容器只是一类容器的统称,并不指具体的某个容器,序列容器大致包含以下几类容器:
容器 | 说明 | 备注 |
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array |
数组容器 | 表示可以存储N个类型的元素,此类容器一旦建立,其长度就是固定不变的,意味着不能增加或删除元素,只能改变某个元素的值 |
vector |
向量容器 | 用来存放T类型的元素,是一个长度可变的序列容器,即在存储空间不足时,会自动申请更多的内存。 |
deque |
双端队列容器 | 和 vector 相似 |
list |
链表容器 | 是一个长度可变的、由 T 类型元素组成的序列 |
forward_list |
正向链表容器 | 和 list 容器非常类似,只不过它以单链表的形式组织元素,它内部的元素只能从第一个元素开始访问,是一类比链表容器快、更节省内存的容器。 |
注意,其实除此之外,stack
和 queue 本质上也属于序列容器,只不过它们都是在 deque 容器的基础上改头换面而成,通常更习惯称它们为容器适配器
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