1.概述泛型程式設計思想最早緣於A.Stepanov提出的部分演算法可獨立於資料結構的論斷。20世紀90年代初A.Stepanov和Meng Lee根據泛型程式設計的理論用C++共同編寫了STL。但直至1998年，STL才成為C++的正式標準。在後來的幾年中，各大主流編譯器也都相繼加入了對STL的支援，至此STL才開始得到廣泛的應用。STL體現的是泛型程式設計的核心思想：獨立資料結構和演算法(這是一種獨立於OO的程式設計哲學)。STL主要由幾個核心部件組成，即迭代器、容器、演算法、函式物件、介面卡。容器即物之所屬；演算法是解決問題的方式；迭代器是對容器的訪問邏輯的抽象，是連線演算法和容器的紐帶；迭代器通過添加了一種間接層的方式實現了容器和演算法之間的獨立；函式物件，就是過載了operator()操作符的物件；介面卡是通過組合特定的容器實現的一種新的資料結構。在後續的內容中，我們將對幾個核心部件的基礎應用進行詳細的描述。2.

基礎C++產生的歷史背景賦予了C++太多的職責，比如相容C、綜合的程式語言等，這些雖然賦予了C++強大的功能，但同時也扔給了極大的複雜度。在這篇文章中，我們並不打算將你帶入C++的複雜地帶，但是需要你有一定的C++基礎，比如類、結構等。STL深深地植根於C++的基礎設施，這其中包括了內聯、函式物件、函式模板、類模板等。內聯是C++中一種特殊的語言機制，使用inline來標識。C++在編譯inline標識的函式時，將根據特定的規則將inline函式的程式碼直接插入到inline函式的呼叫位置，以此來提高程式的執行效率，但同時也在一定程度上導致了程式碼的膨脹。請看下面的例子：inline全域性函式

inline void max{…};inline成員函式class A{public:         inline void max{…};}函式物件，就是過載了operator()操作符的物件。相對函式指標，函式物件可以具有狀態，更安全，更靈活，基本沒有額外的開銷。在STL中，函式物件經常被用作演算法的輸入引數或容器的例項化的引數。請看下面的例子：定義函式物件類classs LessThan{public:         LessThan(int val): m_val(val){}         bool operator()(int val){return m_val < val;}private:         int m_val;};定義函式物件LessThan less(5);呼叫定義函式物件less(10);//返回為trueC++中的模板是STL實現的技術基礎。C++中的模板可分為函式模板和類模板。函式模板抽象了針對不同型別的同一性質的操作。如針對int/long/string的max操作。請看下面的例子：定義求取兩個型別的值或物件的最大值的操作template<typename T>T max(T a,T b){return a>b ? a : b;}求取兩個int值的最大值max(0,10);//返回10求取兩個string物件的最大值max(string(“Hello”),string(“world”));//返回string(“world”)C++中的模板是STL實現的技術基礎。C++中的模板可分為函式模板和類模板。類模板抽象了針對不同型別的同一類事務。如針對int/long/string的Stack。請看下面的例子：定義一個通用堆疊Stacktemplate<typename T>class Stack{public:         inline void push(const T& value){…}         T pop(){…}void clear(){…}bool empty() const {…}};宣告一個int型別的Stacktypdef Stack<int> IntStack;宣告一個string型別的Stacktypdef Stack<string> IntStack;3.迭代器STL中的迭代器是C++指標的泛化，它在演算法和容器之間充當一箇中間層，為處理不同的資料結構提供了一致的方式。迭代器也可以看作是對容器資料結構訪問的一種約束。STL中的迭代器可分為類：隨機存取迭代器（random-access-iterator），雙向存取迭代器(bidirectional-access-iterator)，前向迭代器(forward iterator)，輸入迭代器(input-iterator)，輸出迭代器(output-iterator)。它們之間的繼承關係如下圖： input-iterator output-iteartor      forward-iterator:output-iteartor , input-iterator bidirectional-access-iterator : forward-iteratorrandom-access-iterator:bidirectional-access-iterator圖一 迭代器關係圖輸入迭代器也可以稱之為前向的只讀訪問器，首先它提供了對容器的只讀訪問，其次它只能在容器中進行前向迭代（即只提供++操作）。所有的容器的迭代器都具有輸入迭代器的特徵。通過輸入迭代器你可以進行下面三種操作：1.V = *X++2.V = *X,X++3.V = *X,++X注：V為值，X為迭代器輸出迭代器也可以稱之為前向的只寫訪問器，首先它提供了對容器的只寫訪問，其次它只能在容器中進行前向迭代（即只提供++操作）。通過輸出迭代器你可以進行下面三種操作：1.*X++ = V2.*X = V, X++3.*X = V, ++X注：V為值，X為迭代器前向迭代器繼承自輸入和輸出迭代器，因此具有輸入和輸出迭代器的所有特徵，也即提供對容器資料結構的讀寫訪問但也只具有前向迭代的能力（即只提供++操作）。因此，你可以對前向迭代器進行操作：R == S /++R == ++S。請看下面的例子：定義一個利用前向迭代器進行線性查詢的演算法template<typename ForwardIterator,typename T>ForwardIterator linear_search(ForwardIterator first,ForwardIterator last,const T& value){         for (; first != last; ++first){                   if (*first == value)                            return first;}return last;}測試int ia[] = {35,3,23};vector<int> vec(ia,ia+3);vector<int>::iterator it = linear_search(vec.begin(),vec.end(),100);if (it != vec.end())std::cout << "Found" << endl;elsestd::cout << "Not Found" << endl;測試結果為：Not Found雙向存取迭代器從前向迭代器繼承過來，因而具有前向迭代器的所有特徵，雙向存取迭代器還具有後向訪問能力（即只提供--操作）。請看下面的例子：定義一個利用雙向迭代器排序演算法template<typename BidirectionalIterator,typename Compare>void sort_me(BidirectionalIterator first,BidirectionalIterator last,Compare comp){    for(BidirectionalIterator i = first; i != last; ++i)    {        BidirectionalIterator _last = last;        while(i != _last--)        {            if (comp(*i,*_last))                iter_swap(i,_last);        }    }}測試int ia[] = {123,343,12,100,343,5,5};vector<int> vec(ia,ia+7);sort_me(vec.begin(),vec.end(),less<int>());copy(vec.begin(),vec.end(),ostream_iterator<int>(cout," "));std::cout << endl;測試結果為：5 5 12 100 123 343 343隨機存取迭代器從雙向存取迭代器繼承過來，因而具有雙向存取迭代器的所有特徵。所不同的是，利用隨機存取迭代器你可以對容器資料結構進行隨機訪問，因而隨機存取迭代器還可以定義下面的操作：1.operator+(int)2.operator+=(int)3.operator-(int)4.operator-=(int)5.operator[](int)6.operator-(random-access-iterator)7.operator>(random-access-iterator)8.operator<(random-access-iterator)9.operator>=(random-access-iterator)10.operator<=(random-access-iterator)在STL中，隨機存取雙向迭代器只能作用於順序容器。請看下面的例子：測試輸出vector裡面的資料    int ia[] = {123,343,12,100,343,5,5};    vector<int> vec(ia,ia+7);    for(int i = 0; i < vec.size(); ++i)        std::cout << vec[i] << " ";測試結果為：123 343 12 100 343 5 54.容器容器即物之所在。容器是STL的核心部件之一，是迭代器的依附，是演算法作用的目標。STL中的容器可分為順序容器(Sequence Container)和關聯容器(Associative Container)。容器介面卡(Container Adaptor)是對順序容器(Sequence Container)或關聯容器(Associative Container)進行包裝而得到的一種具有更多約束力(或功能更強大)的容器。下表列出的是STL中的主要（標準和非標準的）容器：

順序容器(Sequence Container)	容器	備註
	vector
	stack	非STL標準，vector的介面卡(Adaptor)
	list
	slist	非STL標準，list的介面卡(Adaptor)
	deque
	priority_queue	非STL標準，deque的介面卡(Adaptor)
	queue	非STL標準，deque的介面卡(Adaptor)
關聯容器(Associative Container)	set	底層資料結構是RB-tree(紅黑樹)
	multiset	底層資料結構是RB-tree(紅黑樹)
	map	底層資料結構是RB-tree(紅黑樹)
	multimap	底層資料結構是RB-tree(紅黑樹)
	hashtable	非STL標準
	hash_set	非STL標準，底層資料結構是hashtable
	hash_map	非STL標準，底層資料結構是hashtable
	hash_multiset	非STL標準，底層資料結構是hashtable
	hash_multimap	非STL標準，底層資料結構是hashtable)

所有的容器都是物之所在，這就決定了它們必然存在很多共性，這些共性包括迭代器、大小等屬性。容器與容器之間的主要區別體現在對資料的操作上。每類容器都包含四個迭代器：iterator(正向迭代器)、const_iterator(常正向迭代器)、reverse_iterator(反向迭代器)、const_reverse_iterator(常反向迭代器)。因此你可以按照下面的方式獲取每個容器的相應的迭代器：獲取正向迭代器C<T>::iterator it = c.begin();C <T>::iterator it = c.end();獲取反向迭代器C <T>::reverse_iterator it = c.rbegin();C <T>:: reverse_iterator it = c.rend()獲取常正向迭代器C<T>::const_iterator it = c.begin();C <T>:: const_iterator it = c.end();獲取常反向迭代器C <T>:: const_ reverse_iterator it = c.rbegin();C <T>:: const_ reverse_iterator it = c.rend()注：C為容器型別，c為C的例項所有容器是資料的存在之處，可以看作的是資料的集合，因此它們都會有大小、是否為空等屬性，因此你可以按照下面的方式獲取所有的容器的公共屬性：