提供了类型安全、高效而易用特性的STL无疑是最值得C++程序员骄傲的部分。每一个C＋＋程序员都应该好好学习STL：).
STL（Standard Template Library 标准模板库）是C＋＋标准库的一个重要组成部分，它由Stepanov and Lee等人最先开发，它是与C＋＋几乎同时开始开发的；一开始STL选择了Ada作为实现语言，但Ada有点不争气，最后他们选择了C＋＋，一个原因了，C＋＋中已经有了模板。在后来，STL又被添加进了C＋＋库。1996年，惠普公司又免费公开了STL，为STL的推广做了很大的贡献。
STL大体上包括container（容器）、algorithm（算法）和iterator（迭代器），容器和算法通过迭代器可以进行无缝连接。
STL体现了范型编程的思想，它具有高度的可重用性，高性能，高移植性。程序员不用思考具体实现过程，只要能够熟练的应用就OK了。（有兴趣研究具体实现的，可以看侯捷老师编著的《STL源码剖析》）这样他们就可以把精力放在程序开发的别的方面。
我非常佩服创造STL的那些计算机和数学精英。因为他们做了一件非常辛苦的事情―――抽象概念。而STL就是通过把容器抽象为统一的接口，算法利用这个接口，通过迭代器来操纵容器。因为接口不变，实现的容器可以随意更改。这样，就为编程、调试和扩展提供了便利。也许有一天，我们生产软件的时候也可以想DIY一台PC一样简单，只要拿来相应的实现模块，通过简单的拼装和调试就可以创造一个软件。这是多么令人兴奋的一件事^_^.不过，到时候，可能会有很多程序员失业了。呵呵，毕竟编写类库不需要很多的人员。
虽然STL不是面向对象的，但，我想，每个人都会为它的创造力和高性能而感到兴奋和折服。
一、容器
作为STL的最主要组成部分－－容器，分为向量（vector），双端队列(deque)，表(list)，队列（queue），堆栈(stack)，集合(set)，多重集合(multiset)，映射(map)，多重映射(multimap)。
容器 | 特性 | 所在头文件 |
向量vector | 可以用常数时间访问和修改任意元素，在序列尾部进行插入和删除时，具有常数时间复杂度，对任意项的插入和删除就有的时间复杂度与到末尾的距离成正比，尤其对向量头的添加和删除的代价是惊人的高的 | <vector> |
双端队列deque | 基本上与向量相同，唯一的不同是，其在序列头部插入和删除操作也具有常量时间复杂度 | <deque> |
表list | 对任意元素的访问与对两端的距离成正比，但对某个位置上插入和删除一个项的花费为常数时间。 | <list> |
队列queue | 插入只可以在尾部进行，删除、检索和修改只允许从头部进行。按照先进先出的原则。 | <queue> |
堆栈stack | 堆栈是项的有限序列，并满足序列中被删除、检索和修改的项只能是最近插入序列的项。即按照后进先出的原则 | <stack> |
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，具有快速查找的功能。但是它是以牺牲插入车删除操作的效率为代价的 | <set> |
多重集合multiset | 和集合基本相同，但可以支持重复元素具有快速查找能力 | <set> |
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。具有快速查找能力 | <map> |
多重集合multimap | 比起映射，一个键可以对应多了值。具有快速查找能力 | <map> |
考虑到不同的实际需要，更主要的是效率的需要，我们可以选择不同的容器来实现我们的程序，以此达到我们提高性能的目的。这也是用好STL的一个难点，但这也是关键。
二、算法
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，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、查找、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。
STL的算法也是非常优秀的，它们大部分都是类属的，基本上都用到了C＋＋的模板来实现，这样，很多相似的函数就不用自己写了，只要用函数模板就OK了。
我们使用算法的时候，要针对不同的容器，比如：对集合的查找，最好不要用通用函数find（），它对集合使用的时候，性能非常的差，最好用集合自带的find（）函数，它针对了集合进行了优化，性能非常的高。
三、迭代器
它的具体实现在<itertator> 中，我们完全可以不管迭代器类是怎么实现的，大多数的时候，把它理解为指针是没有问题的（指针是迭代器的一个特例，它也属于迭代器），但是，决不能完全这么做。
迭代器功能（Abilities Of IteratorGategories） |
输入迭代器 Input iterator | 向前读 Reads forward | istream |
输出迭代器 Output iterator | 向前写 Writes forward | ostream,inserter |
前向迭代器 Forward iterator | 向前读写 Read and Writes forward | |
双向迭代器 Bidirectional iterator | 向前向后读写 Read and Writes forward and backward | list,set,multiset,map,mul timap |
随机迭代器 Random access iterator | 随机读写 Read and Write with random access | vector,deque,array,string |
由此可见，指针和迭代器还是有很大差别的。和指针最接近的就是随机访问迭代器。下面是一个我编写的小例子：功能是分别对数组，向量，表，多重集合进行插入操作，对每个容器插入100万个随机整数；
 #include<iostream>
#include<iterator>
#include<vector>
#include<list>
#include<set>
#include<time.h>
#include<conio.h>
#include<algorithm>
using namespace std;
template<typename T>
void arrayInsert(T*a,T*s,long size) //向数组插入数据
   {
 //for(long i=0;i<10;i++) // //好像数组支持不到100万，我们就算10万的
//最后在把把结果乘以10吧，
//{
for(long k=0;k<size;k++)
  {
a[k]=s[k];
 }
//}
 }
template<typename T>
void vectorInsert( vector<T> *v,T*s,long size) //向向量插入数据
{
for(int i=0;i<10;i++)
{
for(long k=0;k<size;k++)
{
v->push_back(s[k]);
}
}
}
template<typename T>
void listInsert(list<T>*l,T*s,long size) //向表插入数据
{
for(int i=0;i<10;i++)
{
for(long k=0;k<size;k++)
{
l->push_back(s[k]);
}
}
}
template<class T>
void multisetInsert(multiset<T>*s1,T*s,long size) //向多重集合插入数据
{
for(int i=0;i<10;i++)
{
for(long k=0;k<size;k++)
{
s1->insert(s[k]);
}
}
}
int* genIntData(long size) //生成随机数
{
int* data=new int[size];
generate(&data[0],&data[size],rand);
return data;
}
int main(void)
{
const long size=100000;
int* s_data,array1[size];
double begin,end;
s_data=genIntData(size);
vector<int> vector1;
list<int> list1;
multiset<int> multiset1;
clock();
cout<<"?"<<endl;
begin=(double)clock()/CLK_TCK;
arrayInsert<int>(array1,s_data,size);
end=(double)clock()/CLK_TCK;
cout<<"??"<<(end-begin)<<endl;
getch();
begin=(double)clock()/CLK_TCK;
vectorInsert<int>(&vector1,s_data,size);
end=(double)clock()/CLK_TCK;
cout<<"??"<<(end-begin)<<endl;
getch();
begin=(double)clock()/CLK_TCK;
listInsert<int>(&list1,s_data,size);
end=(double)clock()/CLK_TCK;
cout<<"??"<<(end-begin)<<endl;
getch();
begin=(double)clock()/CLK_TCK;
multisetInsert<int>(&multiset1,s_data,size);
end=(double)clock()/CLK_TCK;
cout<<"??"<<(end-begin)<<endl;
getch();
free(s_data);
return 0;
}
|
这个程序清晰的表明这几种容器在插入速度之间的差别，当然，每种容器不是万能的，不能一好百好。比如说，多集在查找方面的优势是其他序列容器不可比拟的。 还有，最好不要试图超越STL，因为：
1、STL实现使用的是最佳算法。它是几乎完美的。
2、STL实现的设计者通常是相应领域的专家。
3、各领域的专家致力于提供灵活的、强大和高效的库。这是他们的首要的任务。对于，我们这些其余的人，开发可重用的容器和算法顶多只算第二个目标。我们的首要任务是交付紧扣主题的应用程序。大多数情况下，我们没有时间和专门的技术去和那些专家相比。
但是，超越STL不是不可能的。但是一般情况下，你只能靠牺牲可移植性来提高性能，这对于很多情况来说是很不好的。为了，超越STL，我们要付出非常大的努力。而且，最好我们知道一些STL专家们不知道的东西，尔后我们可以有针对性的进行优化，否则，我们的努力完全有可能白费。
面对这样一个优秀的库，并且它是免费的。我们C++程序员没有理由拒绝它，甚至去自己开发一个库。