STL 是“Standard Template Library”的縮寫(xiě),中文譯為“標(biāo)準(zhǔn)模板庫(kù)”。STL 是 C++ 標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)的一部分,不用單獨(dú)安裝。
在前面的章節(jié)中,我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了 C++ 模板的概念。C++ STL(標(biāo)準(zhǔn)模板庫(kù))是一套功能強(qiáng)大的 C++ 模板類,提供了通用的模板類和函數(shù),這些模板類和函數(shù)可以實(shí)現(xiàn)多種流行和常用的算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),如向量、鏈表、隊(duì)列、棧。
C++ 對(duì)模板(Template)支持得很好,STL
就是借助模板把常用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及其算法都實(shí)現(xiàn)了一遍,并且做到了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法的分離。例如,vector 的底層為順序表(數(shù)組),list
的底層為雙向鏈表,deque 的底層為循環(huán)隊(duì)列,set 的底層為紅黑樹(shù),hash_set 的底層為哈希表。
C++ 標(biāo)準(zhǔn)模板庫(kù)的核心包括以下三個(gè)組件:
組件 | 描述 |
---|---|
容器(Containers) | 容器是用來(lái)管理某一類對(duì)象的集合。C++ 提供了各種不同類型的容器,比如 deque、list、vector、map 等。 |
算法(Algorithms) | 算法作用于容器。它們提供了執(zhí)行各種操作的方式,包括對(duì)容器內(nèi)容執(zhí)行初始化、排序、搜索和轉(zhuǎn)換等操作。 |
迭代器(iterators) | 迭代器用于遍歷對(duì)象集合的元素。這些集合可能是容器,也可能是容器的子集。 |
這三個(gè)組件都帶有豐富的預(yù)定義函數(shù),幫助我們通過(guò)簡(jiǎn)單的方式處理復(fù)雜的任務(wù)。
下面的程序演示了向量容器(一個(gè) C++ 標(biāo)準(zhǔn)的模板),它與數(shù)組十分相似,唯一不同的是,向量在需要擴(kuò)展大小的時(shí)候,會(huì)自動(dòng)處理它自己的存儲(chǔ)需求:
#include <iostream> #include <vector> using namespace std; int main() { // 創(chuàng)建一個(gè)向量存儲(chǔ) int vector<int> vec; int i; // 顯示 vec 的原始大小 cout << "vec 的原始大小 = " << vec.size() << endl; // 添加 6 個(gè)值到向量中 for(i = 0; i < 6; i++){ vec.push_back(i+1); } // 顯示 vec 擴(kuò)展后的大小 cout << "vec 擴(kuò)展后的大小 = " << vec.size() << endl; // 訪問(wèn)向量中的 5 個(gè)值 for(i = 0; i < 5; i++){ cout << " vec [" << i << "] 的值= " << vec[i] << endl; } // 使用迭代器 iterator 訪問(wèn)值 vector<int>::iterator v = vec.begin(); while( v != vec.end()) { cout << "v 的值 = " << *v << endl; v++; } return 0; }
當(dāng)上面的代碼被編譯和執(zhí)行時(shí),它會(huì)產(chǎn)生下列結(jié)果:
vec 的原始大小 = 0 vec 擴(kuò)展后的大小 = 6 vec [0] 的值= 1 vec [1] 的值= 2 vec [2] 的值= 3 vec [3] 的值= 4 vec [4] 的值= 5 vec [5] 的值= 6 v 的值 = 1 v 的值 = 2 v 的值 = 3 v 的值 = 4 v 的值 = 5 v 的值 = 6
關(guān)于上面示例中所使用的各種函數(shù),有幾點(diǎn)要注意:
push_back( ) 成員函數(shù)在向量的末尾插入值,如果有必要會(huì)擴(kuò)展向量的大小。
size( ) 函數(shù)顯示向量的大小。
begin( ) 函數(shù)返回一個(gè)指向向量開(kāi)頭的迭代器。
end( ) 函數(shù)返回一個(gè)指向向量末尾的迭代器。