标准模板库(STL)是一组C++模板类,提供常见的编程数据结构和函数,如列表、堆栈、数组等。它是一个容器类、算法和迭代器的库。它是一个通用库,因此,它的组件是参数化的。模板类的相关知识是使用STL的先决条件。
C++标准模板库(STL)是一个算法、数据结构和其他组件的集合,可用于简化C++程序的开发。STL提供了一系列容器,如vector,list 和 map,以及用于搜索、排序和操作数据的算法。
STL的一个关键好处是,它提供了一种编写可应用于不同数据类型的通用、可重用代码的方法。这意味着您可以编写一次算法,然后将其用于不同类型的数据,而不必为每种类型编写单独的代码。
STL还提供了一种编写高效代码的方法。STL中的许多算法和数据结构都是使用优化算法实现的,与自定义代码相比,优化算法可以加快执行时间。
STL的一些关键组件包括:
- 容器:STL提供了一系列的容器,如 vector,list,map,set 和 stack,用于存储和操作数据。
- 算法:STL提供了一系列的算法,如sort,find 和 binary_search,用于处理存储在容器中的数据。
- 迭代器:迭代器是提供遍历容器元素方法的对象。STL提供了一系列迭代器,如forward_iterator,bidirectional_iterator以及random_access_iterator,用于不同类型的容器。
- 函数对象:函数对象,也称函子,是可以用作算法的函数参数的对象。它们提供了一种将函数传递给算法的方法,允许您自定义其行为。
- 适配器:适配器是修改STL中其他组件行为的组件。例如,reverse_iterator适配器可用于反转容器中元素的顺序。
通过使用STL,您可以简化代码,降低出错的可能性,并提高程序的性能。
STL有4个组件:
- Algorithms
- Containers
- Functors
- Iterators
1. Algorithms
算法头文件提供了一组专门设计用于一定范围内元素的函数。它们作用于容器,为容器中的内容提供各种操作的方法。
- 算法
- Sorting
- Searching
- Important STL Algorithms
- Useful Array algorithms
- Partition Operations
- 数字
- valarray class
2. Containers
容器或容器类存储了对象和数据。总共有七个标准的 “一等”容器类和三个容器适配器类,只有7个肉文件提供对这些容器或容器适配器的访问。
- 序列容器:实现可以按顺序访问的数据结构
- vector
- list
- deque
- arrays
- forward_list ( Introduced in C++11)
- 容器适配器:为顺序容器提供不同的接口。
- queue
- priority_queue
- stack
- 关联容器:实现可以快速搜索的排序数据结构(
O
(
l
o
g
n
)
O(logn)
O(logn)复杂度)。
- set
- multiset
- map
- multimap
- 无序关联容器:实现可以快速搜索的无序数据结构
- unordered_set (Introduced in C++11)
- unordered_multiset (Introduced in C++11)
- unordered_map (Introduced in C++11)
- unordered_multimap (Introduced in C++11)
3. Functors
STL包含了重载函数调用运算符的类。此类的实例称为函数对象或函子。Functor允许借助传递的参数自定义相关函数的功能。必读Functors。
4. Iterators
顾名思义,迭代器用于处理一系列值。它们是在STL中实现通用性的主要特性。必读Iterators。
5. 实用库
定义在头文件 <utility>
中。必读 Pair in C++ STL
更多细节,参考Recent Articles on STL!
C++标准模板库(STL)的优点:
- 可重用性:STL的一个关键优势是它提供了一种编写可应用于不同数据类型的通用、可重用代码的方法。这可以带来更高效和更可维护的代码。
- 高效的算法:STL中的许多算法和数据结构都是使用优化的算法实现的,与自定义代码相比,这可以加快执行时间。
- 提高了代码可读性:STL提供了一种一致且文档齐全的数据处理方式,这可以使代码更容易理解和维护。
- 大型用户社区:STL被广泛使用,这意味着有一个大型的开发人员社区可以提供支持和资源,如教程和论坛。
C++标准模板库(STL)的缺点:
- 学习曲线:STL可能很难学习,尤其是对于初学者来说,因为它的语法复杂,并且使用了迭代器和函数对象等高级功能。
- 缺乏控制:当使用STL时,您必须依赖库提供的实现,这可能会限制您对代码某些方面的控制。
- 性能:在某些情况下,与自定义代码相比,使用STL可能会导致执行时间变慢,尤其是在处理少量数据时。