是否应该使用STL

       我们常常会听到关于STL存在各种问题的言论，甚至在某些公司的项目中,会禁用STL。所以很多新手C++程序员往往会对STL抱有很大的疑惑，不知道是否值得学习？

       “不熟悉C++标准库，任何人都不能称得上是高生产力的C++程序员”，这句话来自于《C++标准库》，的确库作为语言的一部分，本身就是为了帮助我们提高生产效率。

       大家对于STL的疑惑大概有以下4个：1.编译器对STL支持不好，调试困难；2.内存碎片；3.效率问题；4.难以使用，学习成本高。

编译器支持不好

       在初学C/C++时，我们常常将VC6作为IDE。在使用VC6编写STL程序时，我们总是会遇到很多莫名的告警错误，程序出错了，也难以调试。这就让大家对STL留下了不好的印象。但是，STL诞生于1994年，在1998年时才正式加入到C++标准中。所以当我们使用VC6这种相对古老的编译器时，往往会有各种各样奇怪的问题。但是，十多年过去了，很多新版本的编译器对STL的支持明显改善，也不会有各种奇怪的告警。

内存碎片及效率问题

       存在这两个问题的主要原因是容器内部可能存在大量的malloc，大量的malloc会导致内存利用率低下以及内存碎片化。为什么会导致利用率底下呢？

       假如我们执行如下代码：malloc(sizeof(int));，系统仅仅分配了4个字节的内存吗？并不是，系统会额外分配很多的cookie用于管理这部分的内存，大概为40-50个字节，这就导致一个问题，我们实际只使用到4个资源的内存但是却需要分配40多个字节，造成了大量的浪费。

int main()
{
	long count = 25000000;
	std::list<int> lst;
	for (long i=0; i<count; i++)
	{
		lst.push_back(3);
	}
	cout << "ok" <<endl;
	Sleep(100000);
	return 0;
}

执行上述代码，观察进程管理器，得到如下变化：

       我们在list容器中总共存入了25 000 000个int元素，占100MB的内存，但是实际占用了1.23g。但是要是将list容器替换成vector。

int main()
{
	long count = 25000000;
	std::vector<int> vct;
	for (long i=0; i<count; i++)
	{
		vct.push_back(3);
	}
	cout << "ok" <<endl;
	Sleep(100000);
	return 0;
}

执行上述代码，观察进程管理器，得到如下变化：

       使用vector后，同样是25 000 000个int元素，占了100MB内存。为什么会产生这种差异呢？原因是list容器是基于节点的。所以，当push_back时，就会malloc一个小内存，上述代码会有25 000 000次malloc。而vector是连续内存的，如果空间不够，会进行重新申请内存，并释放原来的内存。所以，就算有25 000 000个元素，其所有内存都是通过一次malloc获得的。这是造成内存利用率大大降低的原因。

       但是上诉问题在STL中是有办法解决的，SGI2.9的STL版本中，默认使用的alloc(在4.9版本中为_pool_alloc)通过内存池的方法解决此问题（关于这个alloc会通过其他文章进行介绍）。同样内存碎片问题也可以通过内存池的方法进行解决。通过malloc少次数大内存来代替多次数小内存。那要是服务器程序要运行很长时间，怎么办呢？我在知乎上看到一个陈硕的答案是：在谷歌，没有哪一台服务器是不能被重启的。的确一个好的架构本身就拥有很高的容错率，重启一台机器，并不会影响到整体的运行。相反，如果我们设计的架构中要求某台服务器必须长时间运行，那本身架构就存在问题。而且，就运行效率而言，因为STL是模板，所以效率并不差，但是编译的时候会稍微慢一点。

学习成本高

       的确，C++本身就比较难以掌握，STL中存在的种种陷阱，很容易使得新手犯错。但是，只要你静下心来，去了解一些各个容器的内部结构，尝试使用一些算法。就花这少许的时间，我们就可以利用这个宝库，不用再去写各种数据结构，算法，同时用STL写出的代码具有更高的可读性。