0. 介绍

STL提供六大组件，它们之间可以彼此套用，如下图所示：

1. 容器（containers）：用于存放数据；
2. 算法（algorithms）：包含各种常用算法；
3. 迭代器（iterators）：处于容器和算法中间，算法通过迭代器获取到容器的数据，并对数据进行操作；
4. 仿函数（functors)：行为类似函数，协助算法完成不同策略变化；
5. 适配器（adapters）：一种用来修饰容器、仿函数或者迭代器接口的东西；
6. 配置器（allocators）：负责底层动态空间配置、空间管理和空间释放；

1. 六大组件的使用

通过下面简单的程序，展示了六大组件的使用，具体内容如下：

1. 定义了一个vector对象；
2. 使用allocator为vector对象管理内存；
3. begin和end返回迭代器，作为算法的输入；
4. 使用count_if算法；
5. 仿函数less<int>；
6. not1和bind2nd为functor的adaptor

#include <vector>
#include <algorithm>
#include <functional>
#include <iostream>

using namespace std;

int main()
{
    int ia[6] = {27, 210, 12, 47, 109, 83};
    vector<int, allocator<int>> vi(ia, ia+6);
    // bind2nd(less<int>(), 40): 元素小于40的值
    cout << count_if(vi.begin(), vi.end(),
                    not1(bind2nd(less<int>(), 40))) << endl;        // 4

    return 0;
}

2. 令人困惑的C++语法

在STL中，有些日常开发过程中不常见、令人困惑的C++语法，如template 特化和偏特化、临时对象或者function call操作符等等。

2.1 迭代器的前闭后开区间表示法

一对迭代器标示的区间是一个前闭后开的区间，也即[fisrst, last），整个实际范围从first开始，知道last-1结束。迭代器last所指的是“最后一个元素的下一位置“。

2.2 临时对象的产生和使用

临时对象，也称无名对象（unnamed objects），通过在template类名称之间直接加上一个小括号，并可指定初值，其意义相当于调用相应的构造函数constructor，且不指定对象名称。

template <typename T>
class print
{
private:
    T text;
public:
    print() {};
    print(T elem) : text(elem) {};

    void operator() ()
    {
        cout << text << endl;
    }
};
int main()
{

    print<int> obj1 ;   
    obj1();    
    print<int> obj2(10);
    obj2();

    // unnamed objects
    print<int>() ();     // 前一个()是用来得到临时对象, 后一个()是用来调用operator()操作
    print<int>(20) ();
    return 0;
}

2.3 template类的特化和偏特化

template特化指的是模板参数在特定类型下的具体实现，即将模型中的参数类型转换为特定（具体）的参数类型。

偏特化（partial specialization）是模板特化的一种特殊形式。一般来说，特征也称他为全特化，即将所有的模板参数替换为具体参数类型，而偏特化是将部分参数类型转换为特定类型。

3. 容器的结构

3.1 序列式容器

序列式容器指的是，以线性排列方式（内存地址连续）来存储某一特定类型的数据，包括array、vector、list、forward_list和deque五种。

array

如下图所示，array容器的大小，在容器创建之后是固定不变的，即不能增加或者删除元素，只能修改元素值。

特性如下：

vector

vector容器是一个长度可变的容器，即在存储空间不足时，会通过allocator自动申请更多的空间。

特性如下：

list

list容器，以双向链表方式组织元素，支持高效地删除和插入操作，但访问元素，需要遍历整个链表，直到找到目标元素。

特性如下：

forward_list

forward_list容器，以单链表的形式组织元素，是一类比list容器快、更节省空间的容器。

deque

deque容器可以进行双向扩充，首尾都可以高效插入和删除元素。

3.2 关联式容器

与序列式容器不同，关联式容器在存储元素时会为每个元素都配备一个key，key和元素data以键值对的方式存储到容器中。关联式容器可以通过key找到对应的元素，且存储元素时，默认会根据各元素key的大小做升序排序，因此，关联式容器在查找、访问、插入和删除指定元素的效率更高。

map和multi_map

map和multi_map的底层实现是RB-tree，其中每个key都对应一个data，且在map中key值是独一无二的，使用multi_map时意味着key值可以重复。

map的特性如下：

multi_map的特性如下：

set和multi_set

set和multi_set的底层实现同样是RB-tree，且要求key和value值必须相等。

set的特性如下：

unordered_map和unordered_multimap（无序）

unordered_map和unordered_multimap的底层实现是哈希表，也采用键值对的方式存储数据，且键值对是无序的，擅长通过键查找对应值，但是使用迭代器遍历容器中的元素效率不高。

unordered_set和unordered_multiset(无序)

unordered_set和unordered_multiset容器的底层实现也是哈希表，即键值对是无序的，且key值等于value值。

 至此，完成了对C++的STL简单介绍，后续将对六大组件进行详细描述。