STL由容器、迭代器、算法和仿函数四大组件构成,实现泛型编程。容器存储数据,分序列式(如vector、list)、关联式(如map、set)和无序关联式(如unordered_map);迭代器作为遍历接口,解耦算法与容器,支持begin()、end()等操作;算法(如sort、find)通过迭代器作用于元素区间,不直接操作容器,提升通用性;仿函数和Lambda表达式用于自定义行为,如降序排序。各组件协同工作,提高代码复用与开发效率。

STL(Standard Template Library,标准模板库)是C++中一套功能强大、高度通用的模板类和函数集合,它极大地提升了程序开发效率和代码复用性。STL并不是C++语言最初的一部分,但因其设计精良,已被纳入C++标准库,成为现代C++编程不可或缺的核心组件。
容器(Containers)
容器是用来存储数据的对象,STL提供了多种类型的容器,适用于不同的使用场景:
- 序列式容器:元素按线性顺序排列,如 vector(动态数组)、list(双向链表)、deque(双端队列)
- 关联式容器:基于键值进行组织,自动排序,如 set、map、multiset、multimap
- 无序关联容器(C++11起):基于哈希表实现,查找更快,如 unordered_set、unordered_map
迭代器(Iterators)
迭代器是STL中用于遍历容器元素的“指针式”对象,它将算法与容器解耦。通过统一的接口访问不同容器中的元素,无需关心底层结构。
- 常见类型包括:输入迭代器、输出迭代器、前向迭代器、双向迭代器、随机访问迭代器
- 例如:begin() 返回指向首元素的迭代器,end() 指向末尾的下一个位置
- 使用迭代器可让算法适用于任意支持该类型迭代器的容器
算法(Algorithms)
STL提供大量现成的通用算法,全部定义在
立即学习“C++免费学习笔记(深入)”;
- 常见操作包括:sort(排序)、find(查找)、copy(复制)、reverse(反转)、count(计数)等
- 算法不直接操作容器,而是通过迭代器作用于元素范围,实现了高度通用性
- 支持自定义比较函数或谓词,提升灵活性
仿函数(Function Objects / Functors)与Lambda表达式
仿函数是重载了 operator() 的类对象,可像函数一样调用。常用于定制算法行为。
- STL内置了一些仿函数,如 plus、less
- C++11起支持Lambda表达式,简化了临时函数的编写,广泛用于 sort、for_each 等算法中
- 例如:sort(vec.begin(), vec.end(), [](int a, int b) { return a > b; }); 实现降序排序
基本上就这些。STL通过容器、迭代器、算法和仿函数四大部件的协同工作,实现了“泛型编程”的理念:写一次代码,适配多种类型。掌握STL核心概念,能显著提升C++开发效率和代码质量。不复杂但容易忽略的是,理解迭代器类别与算法要求的匹配关系,有助于避免运行时错误或性能问题。











