STL（标准模板库）基本概念
⼀、什么是STL
STL（Standard Template Library，标准模板库)的从⼴义上讲分为三类：algorithm（算法）、container（容器）和iterator（迭代器），容器和算法通过迭代器可以进⾏⽆缝地连接。⼏乎所有的代码都采⽤了模板类和模板函数的⽅式，这相⽐于传统的由函数和类组成的库来说提供了更好的代码重⽤机会。在C++标准中，STL被组织为下⾯的13个头⽂件：<algorithm>、<deque>、<functional>、<iterator>、
<vector>、<list>、<map>、<memory>、<numeric>、<queue>、<set>、<stack> 和<utility>。
STL详细的说六⼤组件
–  容器（Container）
–  算法（Algorithm）
–  迭代器（Iterator）
–  仿函数（Function object）
–  适配器（Adaptor）
–  空间配制器（allocator）
使⽤STL的好处
1）STL是C++的⼀部分，因此不⽤额外安装什么，它被内建在你的编译器之内。
2）STL的⼀个重要特点是数据结构和算法的分离。尽管这是个简单的概念，但是这种分离确实使得STL变得⾮常通⽤。
例如，在STL的vector容器中，可以放⼊元素、基础数据类型变量、元素的地址；STL的sort()函数可以⽤来操作vector,list等容器。
1）程序员可以不⽤思考STL具体的实现过程，只要能够熟练使⽤STL就OK了。这样他们就可以把精⼒放在程序开发的别的⽅⾯。
2）  STL具有⾼可重⽤性，⾼性能，⾼移植性，跨平台的优点。
⾼可重⽤性：STL中⼏乎所有的代码都采⽤了模板类和模版函数的⽅式实现，这相⽐于传统的由函数和类组成的库来说提供了更好的代码重⽤机会。关于模板的知识，已经给⼤家介绍了。
⾼性能：如map可以⾼效地从⼗万条记录⾥⾯查出指定的记录，因为map是采⽤红⿊树的变体实现的。(红⿊树是平横⼆叉树的⼀种)
⾼移植性：如在项⽬A上⽤STL编写的模块，可以直接移植到项⽬B上。
跨平台：如⽤windows的Visual Studio编写的代码可以在Mac OS的XCode上直接编译。
⼆、容器的概念
容器：⽤来管理⼀组元素
容器的分类
1.序列式容器（Sequence containers）
每个元素都有固定位置－－取决于插⼊时机和地点，和元素值⽆关。如：vector、deque、list 2.关联式容器（Associated containers）
元素位置取决于特定的排序准则，和插⼊顺序⽆关。如：set、multiset、map、multimap
数据结构描述实现头⽂件
向量(vector)连续存储的元素<vector>
列表(list)由节点组成的双向链表，每个结点包含着⼀
个元素
<list>
双队列(deque)连续存储的指向不同元素的指针所组成的数
组
<deque>
集合(set)由节点组成的红⿊树，每个节点都包含着⼀
个元素，节点之间以某种作⽤于元素对的谓
词排列，没有两个不同的元素能够拥有相同
的次序
<set>
多重集合(multiset)允许存在两个次序相等的元素的集合<set>
栈(stack)后进先出的值的排列<stack>
队列(queue)先进先出的执的排列<queue>
优先队列(priority_queue)元素的次序是由作⽤于所存储的值对上的某
种谓词决定的的⼀种队列
<queue>
映射(map)由{键，值}对组成的集合，以某种作⽤于键
对上的谓词排列
<map>
多重映射(multimap)允许键对有相等的次序的映射<map>
三、迭代器
  迭代器在STL中⽤来将算法和容器联系起来，起着⼀种黏和剂的作⽤。⼏乎STL提供的所有算法都是通过迭代器存取元素序列进⾏⼯作的，每⼀个容器都定义了其本⾝所专有的迭代器，⽤以存取容器中的元素。
  迭代器部分主要由头⽂件<utility>,<iterator>和<memory>组成。<utility>是⼀个很⼩的头⽂件，它包括了贯穿使⽤在STL中的⼏个模板的声明，<iterator>中提供了迭代器使⽤的许多⽅法，⽽对于<memory>的描述则⼗分的困难，它以不同寻常的⽅式为容器中的元素分配存储空间，同时也为某些算法执⾏期间产⽣的临时对象提供机制,<memory>中的主要部分是模板类allocator，它负责产⽣所有容器中的默认分配器。
四、算法
STL提供了⼤约100个实现算法的模版函数，⽐如算法for_each将为指定序列中的每⼀个元素调⽤指定的函数，stable_sort以你所指定的规则对序列进⾏稳定性排序等等。这样⼀来，只要熟悉了STL之后，许多代码可以被⼤⼤的化简，只需要通过调⽤⼀两个算法模板，就可以完成所需要的功能并⼤⼤地提升效率。
算法部分主要由头⽂件<algorithm>，<numeric>和<functional>组成。<algorithm>是所有STL头⽂件中最⼤的⼀个（尽管它很好理解），它是由⼀⼤堆模版函数组成的，可以认为每个函数在很⼤程度上都是独⽴的，其中常⽤到的功能范围涉及到⽐较、交换、查、遍历操作、复制、修改、移除、反转、排序、合并等等。<numeric>体积很⼩，只包括⼏个在序列上⾯进⾏简单数学运算的模板函数，包括加法和乘法在序列上的⼀些操作。<functional>中则定义了⼀些模板类，⽤以声明函数对象。
五、C++标准库
C++强⼤的功能来源于其丰富的类库及库函数资源。C++标准库的内容总共在50个标准头⽂件中定义。在C++开发中，要尽可能地利⽤标准库完成。
C++标准库的内容分为10类，分别是：
C1. 标准库中与语⾔⽀持功能相关的头⽂件
头⽂件描述
<cstddef>定义宏NULL和offsetof，以及其他标准类型size_t和ptrdiff_t。与对应的标准C头⽂件的区别是，NULL是C++空指针常量的补充定义，宏offsetof接受结构或者联合类型参数，只要他们没有成员指针类型的⾮静态成员即可。
<limits>提供与基本数据类型相关的定义。例如，对于每个数值数据类型，它定义了可以表⽰出来的最⼤值和最⼩值以及⼆进制数字的位数。
<climits>提供与基本整数数据类型相关的C样式定义。这些信息的C++样式定义在<limits>中
<cfloat>提供与基本浮点型数据类型相关的C样式定义。这些信息的C++样式定义在<limits>中
<cstdlib>提供⽀持程序启动和终⽌的宏和函数。这个头⽂件还声明了许多其他杂项函数，例如搜索和排序函数，从字符串转换为数值等函数。它与对应的标准C头⽂件 stdlib.h不同，定义了abort(void)。abort()函数还有额外的功能，它不
为静态或⾃动对象调⽤析构函数，也不调⽤传给 atexit()函数的函数。它还定义了exit()函数的额外功能，可以释放
静态对象，以注册的逆序调⽤⽤atexit()注册的函数。清除并关闭所有打开的C流，把控制权返回给主机环境。
<new>⽀持动态内存分配
<typeinfo>⽀持变量在运⾏期间的类型标识
<exception>⽀持异常处理，这是处理程序中可能发⽣的错误的⼀种⽅式
<cstdarg>⽀持接受数量可变的参数的函数。即在调⽤函数时，可以给函数传送数量不等的数据项。它定义了宏va_arg、va_end、va_start以及va_list类型
<csetjmp>为C样式的⾮本地跳跃提供函数。这些函数在C++中不常⽤
<csignal>为中断处理提供C样式⽀持
C2. ⽀持流输⼊/输出的头⽂件
头⽂件描述
<iostream>⽀持标准流cin、cout、cerr和clog的输⼊和输出，它还⽀持多字节字符标准流wcin、wcout、wcerr和wclog。
<iomanip>提供操纵程序，允许改变流的状态，从⽽改变输出的格式。
<ios>定义iostream的基类
<istream>为管理输出流缓存区的输⼊定义模板类
<ostream>为管理输出流缓存区的输出定义模板类
<sstream>⽀持字符串的流输⼊输出
<fstream>⽀持⽂件的流输⼊输出
<iosfwd>为输⼊输出对象提供向前的声明
<streambuf>⽀持流输⼊和输出的缓存
<cstdio>为标准流提供C样式的输⼊和输出
<cwchar>⽀持多字节字符的C样式输⼊输出
C3. 与诊断功能相关的头⽂件
头⽂件描述
<stdexcept>定义标准异常。异常是处理错误的⽅式
<cassert>定义断⾔宏，⽤于检查运⾏期间的情形
<cerrno>⽀持C样式的错误信息
C4. 定义⼯具函数的头⽂件
头⽂件描述
<utility>定义重载的关系运算符，简化关系运算符的写⼊，它还定义了pair类型，该类型是⼀种模板类型，可以存储⼀对值。这些功能在库的其他地⽅使⽤
析构函数的定义<functional>定义了许多函数对象类型和⽀持函数对象的功能，函数对象是⽀持operator()()函数调⽤运算符的任意对象
<memory>给容器、管理内存的函数和auto_ptr模板类定义标准内存分配器
<ctime>⽀持系统时钟函数
C5. ⽀持字符串处理的头⽂件
头⽂件描述
<string>为字符串类型提供⽀持和定义，包括单字节字符串(由char组成)的string和多字节字
符串(由wchar_t组成)
<cctype>单字节字符类别
<cwctype>多字节字符类别
<cstring>为处理⾮空字节序列和内存块提供函数。这不同于对应的标准C库头⽂件，⼏个C样
式字符串的⼀般C库函数被返回值为const和⾮const的函数对替代了
<cwchar>为处理、执⾏I/O和转换多字节字符序列提供函数，这不同于对应的标准C库头⽂
件，⼏个多字节C样式字符串操作的⼀般C库函数被返回值为const和⾮const的函数
对替代了。
<cstdlib>为把单字节字符串转换为数值、在多字节字符和多字节字符串之间转换提供函数
C6. 定义容器类的模板的头⽂件
<vector>定义vector序列模板，这是⼀个⼤⼩可以重新设置的数组类型，⽐普通数组更安全、更灵活
<list>定义list序列模板，这是⼀个序列的链表，常常在任意位置插⼊和删除元素
<deque>定义deque序列模板，⽀持在开始和结尾的⾼效插⼊和删除操作
<queue>为队列(先进先出)数据结构定义序列适配器queue和priority_queue
<stack>为堆栈(后进先出)数据结构定义序列适配器stack
<map>map是⼀个关联容器类型，允许根据键值是唯⼀的，且按照升序存储。multimap类似于map，但键不是唯⼀的。
<set>set是⼀个关联容器类型，⽤于以升序⽅式存储唯⼀值。multiset类似于set，但是值不必是唯⼀的。
<bitset>为固定长度的位序列定义bitset模板，它可以看作固定长度的紧凑型bool数组
C7. ⽀持迭代器的头⽂件
头⽂件描述
<iterator>给迭代器提供定义和⽀持
C8. 有关算法的头⽂件
头⽂件描述
<algorithm>提供⼀组基于算法的函数，包括置换、排序、合并和搜索
<cstdlib>声明C标准库函数bsearch()和qsort()，进⾏搜索和排序
<cstdlib>声明C标准库函数bsearch()和qsort()，进⾏搜索和排序
<ciso646>允许在代码中使⽤and代替&&
C9. 有关数值操作的头⽂件
头⽂件描述
<complex>⽀持复杂数值的定义和操作
<valarray>⽀持数值⽮量的操作
<numeric>在数值序列上定义⼀组⼀般数学操作，例如accumulate和inner_product
<cmath>这是C数学库，其中还附加了重载函数，以⽀持C++约定
<cstdlib>提供的函数可以提取整数的绝对值，对整数进⾏取余数操作
C10. 有关本地化的头⽂件
头⽂件描述
<locale>提供的本地化包括字符类别、排序序列以及货币和⽇期表⽰。
<clocale>对本地化提供C样式⽀持
注：C++标准库的所有头⽂件都没有扩展名。C++标准库以<cname>形式的标准头⽂件提供。在 <cname>形式标准的头⽂件中，与宏相关的名称在全局作⽤域中定义，其他名称在std命名空间中声明。在C++中还可以使⽤name.h 形式的标准C库头⽂件名

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