C++ STL编程轻松入门

　　作为C++标准不可缺少的一部分，STL应该是渗透在C++程序的角角落落里的。STL不是实验室里的宠儿，也不是程序员桌上的摆设，她的激动人心并非昙花一现。本教程旨在传播和普及STL的基础知识，若能借此机会为STL的推广做些力所能及的事情，到也是件让人愉快的事情。
　　1 初识STL：解答一些疑问　　1.1 一个最关心的问题：什么是STL科学领域里所常用的基本数据结构和基本算法。为广大C++程序员们提供了一个可扩展的应用框架，高度体现了软件的可复用性。这种现象有些类似于Microsoft Visual C++中的MFC（Microsoft Foundation Class Library），或者是Borland C++ Builder中的VCL(Visual Component Library)，对于此二者，大家一定不会陌生吧。
　　"什么是STL？"，假如你对STL还知之甚少，那么我想，你一定很想知道这个问题的答案，坦率地讲，要指望用短短数言将这个问题阐述清楚，也决非易事。因此，如果你在看完本节之后还是觉得似懂非懂，大可不必着急，在阅读了后续内容之后，相信你对STL的认识，将会愈加清晰、准确和完整。不过，上述这番话听起来是否有点像是在为自己糟糕的表达能力开脱罪责呢？:）不知道你是否有过这样的经历。在你准备着手完成数据结构老师所布置的家庭作业时，或者在你为你所负责的某个软件项目中添加一项新功能时，你发现需要用到一个链表(List)或者是映射表（Map）之类的东西，但是手头并没有现成的代码。于是在你开始正式考虑程序功能之前，手工实现List或者Map是不可避免的。于是……，最终你顺利完成了任务。或许此时，作为一个具有较高素养的程序员的你还不肯罢休（或者是一个喜欢偷懒的优等生:），因为你会想到，如果以后还遇到这样的情况怎么办？没有必要再做一遍同样的事情吧！
　　如果说上述这种情形每天都在发生，或许有点夸张。但是，如果说整个软件领域里，数十年来确实都在为了一个目标而奋斗--可复用性（reusability），这看起来似乎并不夸张。从最早的面向过程的函数库，到面向对象的程序设计思想，到各种组件技术（如：COM、EJB），到设计模式（design pattern）等等。而STL也在做着类似的事情，同时在它背后蕴涵着一种新的程序设计思想--泛型化设计（generic programming）。
　　继续上面提到的那个例子，假如你把List或者map完好的保留了下来，正在暗自得意。且慢，如果下一回的List里放的不是浮点数而是整数呢？如果你所实现的Map在效率上总是令你不太满意并且有时还会出些bug呢？你该如何面对这些问题？使用STL是一个不错的选择，确实如此，STL可以漂亮地解决上面提到的这些问题，尽管你还可以寻求其他方法。1988年，Alexander Stepanov开始进入惠普的Palo Alto实验室工作，在随后的4年中，他从事的是有关磁盘驱动器方面的工作。直到1992年，由于参加并主持了实验室主任Bill Worley所建立的一个有关算法的研究项目，才使他重新回到了泛型化算法的研究工作上来。项目自建立之后，参与者从最初的8人逐渐减少，最后只剩下两个人--Stepanove本人和Meng Lee。经过长时间的努力，最终，信念与汗水所换来的是一个包含有大量数据结构和算法部件的庞大运行库。这便是现在的STL的雏形（同时也是STL的一个实现版本--HP STL）。
　　1993年，当时在贝尔实验室的Andrew Koenig看到了Stepanove的研究成果，很是兴奋。在他的鼓励与帮助下，Stepanove于是年9月的圣何塞为ANSI/ISO C++标准委员会做了一个相关演讲（题为"The Science of C++ Programming"），向委员们讲述了其观念。然后又于次年3月，在圣迭戈会议上，向委员会提交了一份建议书，以期使STL成为C++标准库的一部分。尽管这一建议十分庞大，以至于降低了被通过的可能性，但由于其所包含的新思想，投票结果以压倒多数的意见认为推迟对该建议的决定。
　　随后，在众人的帮助之下，包括Bjarne Stroustrup在内，Stepanove又对STL进行了改进。同时加入了一个封装内存模式信息的抽象模块，也就是现在STL中的allocator，它使STL的大部分实现都可以独立于具体的内存模式，从而独立于具体平台。在同年夏季的滑铁卢会议上，委员们以80%赞成，20%反对，最终通过了提案，决定将STL正式纳入C++标准化进程之中，随后STL便被放进了会议的工作文件中。自此，STL终于成为了C++家族中的重要一员。
　　此后，随着C++标准的不断改进，STL也在不断地作着相应的演化。直至1998年，ANSI/ISO C++标准正式定案，STL始终是C++标准中不可或缺的一大部件。
　　1.3 千丝万缕的联系　　1.3.1 STL和C++　　1.3.2 STL和C++标准函数库1.3.3 STL和GP，GP和OOP 　　1.4 STL的不同实现版本　　1.4.1 HP STL　　1.4.2 P.J. Plauger STLhttp://www.dinkumware.comVisualStudiohashset容器。1.4.3 Rouge Wave STLhttp://www.rougewave.com源代码C:Program Files\Borland\Cbuilder6\Include\oldstl）。1.4.4 STLporthttp://www.stlport.org免费下载VC中的STL要快。比Rouge Wave STL更符合标准，也更容易移植。Borland C++ Builder已经在其6.0版中加入了对STLport的支持，它使用的STLport就是4.5版的，C++ Builder 6.0同时还提供了STLport的使用说明。你可以在C++ Builder的Include\Stlport子目录下找到所有头文件（比如：C:\Program Files\Borland\Cbuilder6\Include\Stlport）。1.4.5 SGI STLhttp://www.sgi.com新版本是3.3。
　　在你了解了STL的过去之后，一些名词开始不断在你的大脑中浮现，STL、C++、C++标准函数库、泛型程序设计、面向对象程序设计……，这些概念意味着什么？他们之间的关系又是什么？如果你想了解某些细节，这里也许有你希望得到的答案。
　　没有C++语言就没有STL，这么说毫不为过。一般而言，STL作为一个泛型化的数据结构和算法库，并不牵涉具体语言（当然，在C++里，它被称为STL）。也就是说，如果条件允许，用其他语言也可以实现之。这里所说的条件，主要是指类似于"模板"这样的语法机制。如果你没有略过前一节内容的话，应该可以看到，Alexander Stepanov在选择C++语言作为实现工具之前，早以采用过多种程序设计语言。但是，为什么最终还是C++幸运的承担了这个历史性任务呢？原因不仅在于前述那个条件，还在于C++在某些方面所表现出来的优越特性，比如：高效而灵活的指针。但是如果把C++作为一种OOP（Object-Oriented Programming，面向对象程序设计）语言来看待的话（事实上我们一般都是这么认为的，不是吗？），其功能强大的继承机制却没有给STL的实现帮上多大的忙。在STL的源代码里，并没有太多太复杂的继承关系。继承的思想，甚而面向对象的思想，还不足以实现类似STL这样的泛型库。C++只有在引入了"模板"之后，才直接导致了STL的诞生。这也正是为什么，用其他比C++更纯的面向对象语言无法实现泛型思想的一个重要原因。当然，事情总是在变化之中，像Java在这方面，就是一个很好的例子，jdk1.4中已经加入了泛型的特性。
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