STL六大组件
容器（Container）
算法（Algorithm）
迭代器（Iterator）
仿函数（Function object）
适配器（Adaptor）
空间配置器（allocator）
1、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)。
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容器 |
特性 |
所在头文件 |
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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> |
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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> |
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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> |
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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> |
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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> |
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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删除操作的效率为代价的 |
<set> |
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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> |
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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> |
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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> |
STL容器能力表：
2、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，只要用函数模板就可以了。
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。
3、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。
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迭代器功能 |
||
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输入迭代器 Input iterator |
、Reads forward |
istream |
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输出迭代器 Output iterator |
向前写 Writes forward |
ostream,inserter |
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前向迭代器 Forward iterator |
向前读写 Read and Writes forward |
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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 |
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随机迭代器 Random access iterator |
随机读写 Read and Write with random access |
vector,deque,array,string |
4、仿函数
1仿函数(functor)的概念编辑
仿函数，又或叫做函数对象，是STL六大组件之一；仿函数虽然小，但却极大的拓展了算法的功能，几乎所有的算法都有仿函数版本。例如，查找算法find_if就是对find算法的扩展，标准的查找是两个元素相等就找到了，但是什么是相等在不同情况下却需要不同的定义，如地址相等，地址和邮编都相等，虽然这些相等的定义在变，但算法本身却不需要改变，这都多亏了仿函数。仿函数(functor)又称之为函数对象（function object），其实就是重载了()操作符的struct，没有什么特别的地方。
仿函数(functor)在各编程语言中的应用编辑
C
C++
如以下代码定义了一个二元判断式functor：
struct IntLess
{
bool operator()(int left, int right) const
{
return (left < right);
};
};
最基本的仿函数举例：
/**
Function Object
*/
class PrintInt
{
public:
void operator()(int elem) const
{
std::cout<<elem<<' ';
}
};
void testPrintInt()
{
std::vector<int> intVec;
for(int i=1;i<10;++i)
intVec.push_back(i);
for_each(intVec.begin(),intVec.end(),
PrintInt()); ///PrintInt()产生此类型的一个临时对象，当for_each算法的一个参数
std::cout<<std::endl;
}
STL中for_each()算法大致实现如下：
template <typename Iterator, typename operation>
operation for_each(Iterator b,Iterator e,operation op)
{
while(b++ != e)
{
op(*b);
}
return op;
}
在本例中，for_each()调用PrintInt::operator(*b);
为什么要使用仿函数呢？
1).仿函数比一般的函数灵活。
2).仿函数有类型识别，可以作为模板参数。
3).执行速度上仿函数比函数和指针要更快的。
怎么使用仿函数？
除了在STL里，别的地方你很少会看到仿函数的身影。而在STL里仿函数最常用的就是作为函数的参数，或者模板的参数。
在STL里有自己预定义的仿函数，比如所有的运算符，=，-，*，、比如'<'号的仿函数是less
template<class _Ty>
struct less : public binary_function<_Ty, _Ty, bool>
{ // functor for operator<
bool operator()(const _Ty& _Left, const _Ty& _Right) const
{ // apply operator< to operands
return (_Left < _Right);
}
};
从上面的定义可以看出，less从binary_function<...>继承来的，那么binary_function又是什么的？
template<class _Arg1, class _Arg2, class _Result>
struct binary_function
{ // base class for binary functions
typedef _Arg1 first_argument_type;
typedef _Arg2 second_argument_type;
typedef _Result result_type;
};
其实binary_function只是做一些类型声明而已，别的什么也没做，但是在STL里为什么要做这些呢？如果你要阅读过STL的源码，你就会发现，这样的用法很多，其实没有别的目的，就是为了方便，安全，可复用性等。但是既然STL里面内定如此了，所以作为程序员你必须要遵循这个规则,否则就别想安全的使用STL。
比如我们自己定一个仿函数。可以这样：
template <typename type1,typename type2>
class func_equal :public binary_function<type1,type2,bool>
{
inline bool operator()(type1 t1,type2 t2) const//这里的const不能少
{
return t1 == t2;//当然这里要overload==
}
}
我们看这一行： inline bool operator()(type1 t1,type2 t2) const//这里的const不能少
inline是声明为内联函数，我想这里应该不用多说什么什么了，关键是为什么要声明为const的？要想找到原因还是看源码，加入如果我们这里写一行代码，find_if(s.begin(),s.end(),bind2nd(func_equal(),temp)),在bind2nd函数里面的参数是const类型的，const类型的对象，只能访问cosnt修饰的函数！
与binary_function(二元函数)相对的是unary_function(一元函数),其用法同binary_function
struct unary_function {
typedef _A argument_type;
typedef _R result_type;
};
注：仿函数就是重载()的class，并且重载函数要为const的，如果要自定义仿函数，并且用于STL接配器，那么一定要从binary_function或者，unary_function继承。
5、适配器
适配器是用来修改其他组件接口的STL组件，是带有一个参数的类模板（这个参数是操作的值的数据类型）。STL定义了3种形式的适配器：容器适配器，迭代器适配器，函数适配器。
容器适配器：包括栈（stack）、队列(queue)、优先(priority_queue)。使用容器适配器，stack就可以被实现为基本容器类型（vector,dequeue,list）的适配。可以把stack看作是某种特殊的vctor,deque或者list容器，只是其操作仍然受到stack本身属性的限制。queue和priority_queue与之类似。容器适配器的接口更为简单，只是受限比一般容器要多。
迭代器适配器：修改为某些基本容器定义的迭代器的接口的一种STL组件。反向迭代器和插入迭代器都属于迭代器适配器，迭代器适配器扩展了迭代器的功能。
函数适配器：通过转换或者修改其他函数对象使其功能得到扩展。这一类适配器有否定器（相当于"非"操作）、绑定器、函数指针适配器。函数对象适配器的作用就是使函数转化为函数对象，或是将多参数的函数对象转化为少参数的函数对象。
例如：
在STL程序里，有的算法需要一个一元函数作参数，就可以用一个适配器把一个二元函数和一个数值，绑在一起作为一个一元函数传给算法。
bind1st和bind2nd函数用于将一个二元算子（binary functor，bf）转换成一元算子（unary functor，uf）。
我们在做比较的时候所写的表达式像 x > k ，x < k，这里的k是一个参数表示你程序里面的表达式要和k值去比较。上面这两个表达式对应的应该是bind2nd ，简单的理解就是把k作为比较表达式的第二个参数。如果使用bind1st则对应的表达式是 k > x，k < x，也就是把k作为比较表达式的第一个参数。
例如：
find_if(coll.begin(), coll.end(), bind2nd(greater <int>(), 42));
这句话就是找coll中第一个大于42的元素。
greater <int>()，其实就是">"号，是一个2元函数
bind2nd的两个参数，要求一个是2元函数，一个是数值，结果是一个1元函数。
bind2nd就是个函数适配器。
eg:
1、首先看一个容器的操作：
void f(std::vector<int> &vect)
{
std::vector<int>::iterator firstOne;
for (firstOne = vect.begin();
firstOne != vect.end();
++firstOne)
{
doSomething(*firstOne, "Some string literal");
}
}
这个f调用就是完成对容器vect的迭代，并在迭代过程中，处理iter值和一个不变的字符串，至于dosomething完成什么功能，根本不必关心。
这里有人肯定要说，不是用for_each就可完成这种功能吗，可for_each只接受一个参数的函数。如下所示：
funcation for_each(iterator beg_it, iterator end_it, funcation func);
那么怎样让func能够绑定当前iterator值和一个不变的字符串呢？如果成功，问题就OK了。
在解决这个问题必须要用到适配器函数，如bind1nd, bind2st之流的捆绑函数。在解析这两个函数之前，先看看Funcation的类声明：
2、Funcation的类声明：
template <class Arg, class Arg2, class Res>
struct binary_function {
typedef Arg first_argument_type;
typedef Arg2 second_argument_type;
typedef Res result_type;
};
ok, 我们自己的func也可继承这个基类，哈哈，改进后的dosomething声明：
class dosomething:public
std::binary_funcation<int, const char *, void>
{
//其中,int是我们当前iterator值类型，const char *是要传递的固定不变的字符串，void是我们func的返回值。看看下面的重载() 声明，就明白了：
public:
void operator()(int ival, const char *s)
{
// 在这里添加你想干的事情，记住，ival就是当前iterator的值， s是需要绑定的不变字符串
}
};
3、bind1st和bind2nd的选择
从如上的dosomething可以看出，需要绑定的是s这个不变字符串，是第二个参数，所以当然选择bind2nd,如果dosomething的声明如下：
class dosomething:public
std::binary_funcation<const char *, int , void>
{
//其中,int是我们当前iterator值类型，const char *是要传递的固定不变的字符串，void是我们func的返回值。看看下面的重载() 声明，就明白了：
public:
void operator()(const char *s, int)
{
// 在这里添加你想干的事情，记住，ival就是当前iterator的值， s是需要绑定的不变字符串
}
};
那么就当然选择bind1st了，因为需要绑定的不变参数s是第一个参数。
我靠，原来这两个函数没什么本质区别，只是根据用户定义函数参数的顺序有关
6、空间配置器
STL的内存配置器在我们的实际应用中几乎不用涉及，但它却在STL的各种容器背后默默做了大量的工作，STL内存配置器为容器分配并管理内存。统一的内存管理使得STL库的可用性、可移植行、以及效率都有了很大的提升。
SGI-STL的空间配置器有2种，一种仅仅对c语言的malloc和free进行了简单的封装，而另一个设计到小块内存的管理等，运用了内存池技术等。在SGI-STL中默认的空间配置器是第二级的配置器。
SGI使用时std::alloc作为默认的配置器。
A）．alloc把内存配置和对象构造的操作分开，分别由alloc::allocate()和::construct()负责，同样内存释放和对象析够操作也被分开分别由alloc::deallocate()和::destroy()负责。这样可以保证高效，因为对于内存分配释放和构造析够可以根据具体类型(type traits)进行优化。比如一些类型可以直接使用高效的memset来初始化或者忽略一些析构函数。对于内存分配alloc也提供了2级分配器来应对不同情况的内存分配。
B）．第一级配置器直接使用malloc()和free()来分配和释放内存。第二级视情况采用不同的策略：当需求内存超过128bytes的时候，视为足够大，便调用第一级配置器；当需求内存小于等于128bytes的时候便采用比较复杂的memeory pool的方式管理内存。
C）．无论allocal被定义为第一级配置器还是第二级，SGI还为它包装一个接口，使得配置的接口能够符合标准即把配置单位从bytes转到了元素的大小：
template<class T, class Alloc>
class simple_alloc
{
public:
static T* allocate(size_t n)
{
return 0 == n ? 0 : (T*)Alloc::allocate(n * sizeof(T));
}
static T* allocate(void)
{
return (T*) Alloc::allocate(sizeof(T));
}
static void deallocate(T* p, size_t n)
{
if (0 != n) Alloc::deallocate(p, n * sizeof(T));
}
static void deallocate(T* p)
{
Alloc::deallocate(p, sizeof(T));
}
}
d）．内存的基本处理工具，它们均具有commt or rollback能力。
template<class InputIterator, class ForwardIterator>
ForwardIterator
uninitialized_copy(InputIterator first, InputIterator last, ForwardIterator result);
template<class ForwardIterator, class T>
void uninitialized_fill(ForwardIterator first, ForwardIterator last, const T& x);
template<class ForwardIterator, class Size, class T>
ForwardIterator
uninitialized_fill_n(ForwardIterator first, ForwardIterator last, const T& x)
