本篇文章關(guān)于STL的概述主要從以下幾個(gè)方面來(lái)介紹：

　　STL產(chǎn)生原因

　　STL發(fā)展過(guò)程

　　STL基本概念

　　STL六大組件簡(jiǎn)介

　　STL優(yōu)點(diǎn)

　　一、STL產(chǎn)生原因

　　長(zhǎng)久以來(lái)，軟件界一直希望建立一種可重復(fù)利用的東西，以及一種得以制造出”可重復(fù)運(yùn)用東西”的方法,讓程序員的心血不止于隨時(shí)間的遷移，人事異動(dòng)而煙消云散，從函數(shù)(functions)，類(lèi)別(classes),函數(shù)庫(kù)(function libraries),類(lèi)別庫(kù)(class libraries)、各種組件，從模塊化設(shè)計(jì)，到面向?qū)ο?object oriented)，為的就是復(fù)用性的提升。

　　復(fù)用性必須建立在某種標(biāo)準(zhǔn)之上。但是在許多環(huán)境下，就連軟件開(kāi)發(fā)最基本的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(data structures) 和算法(algorithm)都未能有一套標(biāo)準(zhǔn)。大量程序員被迫從事大量重復(fù)的工作，竟然是為了完成前人已經(jīng)完成而自己手上并未擁有的程序代碼，這不僅是人力資源的浪費(fèi)，也是挫折與痛苦的來(lái)源。

　　為了建立數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法的一套標(biāo)準(zhǔn)，并且降低他們之間的耦合關(guān)系，以提升各自的獨(dú)立性、彈性、交互操作性(相互合作性,interoperability),誕生了STL。

　　二、STL發(fā)展過(guò)程

　　標(biāo)準(zhǔn)模板庫(kù)系由Alexander Stepanov創(chuàng)造于1979年前后，這也正是比雅尼·斯特勞斯特魯普創(chuàng)造C++的年代。

　　標(biāo)準(zhǔn)模板庫(kù)設(shè)計(jì)人Stepanov早期從事教育工作，1970年代研究泛型程序設(shè)計(jì)，那時(shí)他與其同事Deepak Kapur、David Musser一起在GE公司開(kāi)發(fā)出一個(gè)新的程序語(yǔ)言——Tecton。

　　1983年，Stepanov先生轉(zhuǎn)至Polytechnic大學(xué)教書(shū)，繼續(xù)研究泛型程序設(shè)計(jì)，同時(shí)寫(xiě)了許多Scheme的程序，應(yīng)用在graph與network的算法上，1985年又轉(zhuǎn)至GE公司專(zhuān)門(mén)教授高階程序設(shè)計(jì)，并將graph與network的Scheme程序，改用Ada寫(xiě)，用了Ada以后，他發(fā)現(xiàn)到一個(gè)動(dòng)態(tài)(dynamically)類(lèi)型的程序(如Scheme)與強(qiáng)制(strongly)類(lèi)型的程序(如Ada)有多么的不同。

　　1987 年， Stepanov 開(kāi)始首次采用 C++語(yǔ)言進(jìn)行泛型軟件庫(kù)的研究。由于當(dāng)時(shí)的 C++ 語(yǔ)言還沒(méi)有引入模板的編程技術(shù)，泛型庫(kù)只能是通過(guò) C++ 的繼承機(jī)制來(lái)開(kāi)發(fā)，代碼表達(dá)起來(lái)非常笨拙。但盡管如此，Stepanov 還是開(kāi)發(fā)出了一個(gè)龐大的算法庫(kù)。與此同時(shí)，在與 Andrew Koenig(前 ISO C++ 標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)主席)和 Bjarne Stroustrup(C++ 語(yǔ)言的創(chuàng)始人)等頂級(jí)大師們的共事過(guò)程中，Stepanov 開(kāi)始注意到 C/C++ 語(yǔ)言在實(shí)現(xiàn)其泛型思想方面所具有的潛在優(yōu)勢(shì)。

　　1988年Stepanov先生轉(zhuǎn)至HP公司運(yùn)行開(kāi)發(fā)泛型程序庫(kù)的工作。此時(shí)，他已經(jīng)認(rèn)識(shí)C語(yǔ)言中指針(pointer)的威力，他表示一個(gè)程序員只要有些許硬件知識(shí)，就很容易接受C語(yǔ)言中指針的觀念，同時(shí)也了解到C語(yǔ)言的所有數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)均可以指針間接表示，這點(diǎn)是C與Ada、Scheme的最大不同。

　　Stepanov并認(rèn)為，雖然C++中的繼承功能可以表示泛型設(shè)計(jì)，但終究有個(gè)限制。雖然可以在基礎(chǔ)類(lèi)型(superclass)定義算法和接口，但不可能要求所有對(duì)象皆是繼承這些，而且龐大的繼承體系將減低虛擬(virtual)函數(shù)的運(yùn)行效率，這便違反的前面所說(shuō)的“效率”原則。

　　到了C++模板觀念，Stepanov參加了許多有關(guān)的研討會(huì)，與C++之父Bjarne討論模板的設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)。如，Stepanov認(rèn)為C++的函數(shù)模板(function template)應(yīng)該像Ada一樣，在聲明其函數(shù)原型后，應(yīng)該顯式的聲明一個(gè)函數(shù)模板之實(shí)例(instance);Bjarne則不然，他認(rèn)為可以通過(guò)C++的重載(overloading)功能來(lái)表達(dá)。

　　1992年Meng Lee加入Alex的項(xiàng)目，成為另一位主要貢獻(xiàn)者。

　　1992年，HP泛型程序庫(kù)項(xiàng)目結(jié)束，小組解散，只剩下Stepanov先生與Meng Lee小姐(她是東方人，標(biāo)準(zhǔn)模板庫(kù)的英文名稱(chēng)其實(shí)是取STepanov與Lee而來(lái))，Lee先前研究的是編譯器的制作，對(duì)C++的模板很熟，第一版的標(biāo)準(zhǔn)模板庫(kù)中許多程序都是Lee的杰作。

　　1993年，Andy Koenig到史丹佛演講，Stepanov便向他介紹標(biāo)準(zhǔn)模板庫(kù)，Koenig聽(tīng)后，隨即邀請(qǐng)Stepanov參加1993年11月的ANSI/ISO C++標(biāo)準(zhǔn)化會(huì)議，并發(fā)表演講。

　　Bell實(shí)驗(yàn)室的Andrew Koenig于1993年知道標(biāo)準(zhǔn)模板庫(kù)研究計(jì)劃后，邀請(qǐng)Alex于是年11月的ANSI/ISO C++標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)會(huì)議上展示其觀念。并獲得與會(huì)者熱烈的回應(yīng)。

　　1994年1月6日，Koenig寄封電子郵件給Stepanov，表示如果Stepanov愿意將標(biāo)準(zhǔn)模板庫(kù)的幫助文檔撰寫(xiě)齊全，在1月25日前提出，便可能成為標(biāo)準(zhǔn)C++的一部分。Stepanov回信道："Andy, are you crazy?" 。 Koenig便說(shuō)："Well, yes I am crazy,but why not try it?"。

　　Alex于是在次年夏天在Waterloo舉行的會(huì)議前完成其正式的提案，并以百分之八十壓倒性多數(shù)，一舉讓這個(gè)巨大的計(jì)劃成為C++ Standard的一部分。

　　標(biāo)準(zhǔn)模板庫(kù)于1994年2月年正式成為ANSI/ISO C++的一部分，它的出現(xiàn)，促使C++程序員的思維方式更朝向泛型編程(generic program)發(fā)展。

　　(發(fā)展過(guò)程部分參考百度百科)。

　　三、 STL基本概念

　　STL(Standard Template Library,標(biāo)準(zhǔn)模板庫(kù))，是惠普實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)的一系列軟件的統(tǒng) 稱(chēng)。現(xiàn)在主要出現(xiàn)在 c++中，但是在引入 c++之前該技術(shù)已經(jīng)存在很長(zhǎng)時(shí)間了。 STL 從廣義上分為: 容器(container) 算法(algorithm) 迭代器(iterator),容器和算法之間通過(guò)迭代器進(jìn)行無(wú)縫連接。STL 幾乎所有的代碼都采用了模板類(lèi)或者模板函數(shù)，這相比傳統(tǒng)的由函數(shù)和類(lèi)組成的庫(kù)來(lái)說(shuō)提供了更好的代碼重用機(jī)會(huì)。

　　STL(Standard Template Library)標(biāo)準(zhǔn)模板庫(kù),在我們 c++標(biāo)準(zhǔn)程序庫(kù)中隸屬于 STL 的占到了 80%以上。

　　四、 STL六大組件簡(jiǎn)介

　　STL提供了六大組件，彼此之間可以組合套用，這六大組件分別是:容器、算法、迭代器、仿函數(shù)、適配器(配接器)、空間配置器。 容器：各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，如vector、list、deque、set、map等,用來(lái)存放數(shù)據(jù)，從實(shí)現(xiàn)角度來(lái)看，STL容器是一種class template。 算法：各種常用的算法，如sort、find、copy、for_each。從實(shí)現(xiàn)的角度來(lái)看，STL算法是一種function tempalte. 迭代器：扮演了容器與算法之間的膠合劑，共有五種類(lèi)型，從實(shí)現(xiàn)角度來(lái)看，迭代器是一種將operator* , operator-> , operator++,operator--等指針相關(guān)操作予以重載的class template. 所有STL容器都附帶有自己專(zhuān)屬的迭代器，只有容器的設(shè)計(jì)者才知道如何遍歷自己的元素。原生指針(native pointer)也是一種迭代器。 仿函數(shù)：行為類(lèi)似函數(shù)，可作為算法的某種策略。從實(shí)現(xiàn)角度來(lái)看，仿函數(shù)是一種重載了operator()的class 或者class template 適配器：一種用來(lái)修飾容器或者仿函數(shù)或迭代器接口的東西。 空間配置器：負(fù)責(zé)空間的配置與管理。從實(shí)現(xiàn)角度看，配置器是一個(gè)實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)空間配置、空間管理、空間釋放的class tempalte.

　　STL六大組件的交互關(guān)系，容器通過(guò)空間配置器取得數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間，算法通過(guò)迭代器存儲(chǔ)容器中的內(nèi)容，仿函數(shù)可以協(xié)助算法完成不同的策略的變化，適配器可以修飾仿函數(shù)。

　　五、 STL優(yōu)點(diǎn)

　　STL 是 C++的一部分，因此不用額外安裝什么，它被內(nèi)建在你的編譯器之內(nèi)。 STL 的一個(gè)重要特性是將數(shù)據(jù)和操作分離。數(shù)據(jù)由容器類(lèi)別加以管理，操作則由可定制的算法定義。迭代器在兩者之間充當(dāng)“粘合劑”,以使算法可以和容器交互運(yùn)作 程序員可以不用思考 STL 具體的實(shí)現(xiàn)過(guò)程，只要能夠熟練使用 STL就 OK 了。這樣他們就可以把精力放在程序開(kāi)發(fā)的別的方面。 STL 具有高可重用性，高性能，高移植性，跨平臺(tái)的優(yōu)點(diǎn)。 高可重用性：STL 中幾乎所有的代碼都采用了模板類(lèi)和模版函數(shù)的方式實(shí)現(xiàn)，這相比于傳統(tǒng)的由函數(shù)和類(lèi)組成的庫(kù)來(lái)說(shuō)提供了更好的代碼重用機(jī)會(huì)。關(guān)于模板的知 識(shí)，已經(jīng)給大家介紹了。 高性能：如 map 可以高效地從十萬(wàn)條記錄里面查找出指定的記錄，因?yàn)?map 是采用紅黑樹(shù)的變體實(shí)現(xiàn)的。 高移植性：如在項(xiàng)目 A 上用 STL 編寫(xiě)的模塊，可以直接移植到項(xiàng)目 B 上。

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