1.C++标准库
作为C++,其标准库包括以下内容:
(1)C标准函数库,基本保持了与原有C语言程序库的良好兼容,尽管有些微变化。人们总会忍不住留恋过去的美好岁月,如果你曾经是一个C程序员,对这一点一定体会颇深。或许有一点会让你觉得奇怪,那就是在C++标准库中存在两套C的函数库,一套是带有.h扩展名的(比如<stdio.h>),而另一套则没有(比如<cstdio>)。它们确实没有太大的不同。
(2)语言支持(language support)部分,包含了一些标准类型的定义以及其他特性的定义,这些内容,被用于标准库的其他地方或是具体的应用程序中。
诊断(diagnostics)部分,提供了用于程序诊断和报错的功能,包含了异常处理(exception handling),断言(assertions),错误代码(error number codes)三种方式。
(3)诊断(diagnostics)部分,提供了用于程序诊断和报错的功能,包含了异常处理(exception handling),断言(assertions),错误代码(error number codes)三种方式。
(4)通用工具(general utilities)部分,这部分内容为C++标准库的其他部分提供支持,当然你也可以在自己的程序中调用相应功能。比如:动态内存管理工具,日期/时间处理工具。记住,这里的内容也已经被泛化了(即采用了模板机制)。
(5)字符串(string)部分,用来代表和处理文本。它提供了足够丰富的功能。事实上,文本是一个string对象,它可以被看作是一个字符序列,字符类型可能是char,或者wchar_t等等。string可以被转换成 char*类型,这样便可以和以前所写的C/C++代码和平共处了。因为那时侯除了char*,没有别的。
(6)国际化(internationalization)部分,作为OOP特性之一的封装机制在这里扮演着消除文化和地域差异的角色,采用locale和facet可以为程序提供众多国际化支持,包括对各种字符集的支持,日期和时间的表示,数值和货币的处理等等。毕竟,在中国和在美国,人们表示日期的习惯是不同的。
(7)容器(containers)部分,STL的一个重要组成部分,涵盖了许多数据结构,比如前面曾经提到的链表,还有:vector(类似于大小可动态增加的数组)、queue(队列)、stack(堆栈)……。string也可以看作是一个容器,适用于容器的方法同样也适用于string。现在你可以轻松的完成数据结构课程的家庭作业了。
(8)算法(algorithms)部分,STL的一个重要组成部分,包含了大约 70个通用算法,用于操控各种容器,同时也可以操控内建数组。比如:find用于在容器中查找等于某个特定值的元素,for_each用于将某个函数应用到容器中的各个元素上,sort用于对容器中的元素排序。所有这些操作都是在保证执行效率的前提下进行的,所以,如果在你使用了这些算法之后程序变得效率底下,首先一定不要怀疑这些算法本身,仔细检查一下程序的其他地方。
(9)迭代器(iterators)部分,STL的一个重要组成部分,如果没有迭代器的撮合,容器和算法便无法结合的如此完美。事实上,每个容器都有自己的迭代器,只有容器自己才知道如何访问自己的元素。它有点像指针,算法通过迭代器来定位和操控容器中的元素。
(10)数值(numerics)部分,包含了一些数学运算功能,提供了复数运算的支持。
(11)输入/输出(input/output)部分,就是经过模板化了的原有标准库中的iostream部分,它提供了对C++程序输入输出的基本支持。在功能上保持了与原有iostream的兼容,并且增加了异常处理的机制,并支持国际化(internationalization)。
总体上,在C++标准函数库中,STL主要包含了容器、算法、迭代器。string也可以算做是STL的一部分。
简单来讲,STL是作为C++标准库的一部分存在的(据统计,STL的代码占到了整个C++标准库德80%);
STL用到了C++中的模板机制(泛型编程的思想)、函数重载、命名空间等特性,从其诞生的过程来看,STL与C++可以说是相辅相成的;
2.STL版本
STL的不同实现版本:HP STL,P. J. Plauger STL,Rouge Wave STL,SGI STL,STLport;
HP STL是所有其它STL实现版本的根源。它是STL之父Alexander Stepanov在惠普的Palo Alto实验室工作时,和Meng Lee共同完成的,是第一个STL的实现版本;
P. J. Plauger STL属于个人作品,由P. J. Plauger本人实现,是HP STL的一个继承版本,因此在其所有头文件中都含有HP STL的相关声明,同时还有P. J. Plauger本人的版权声明。P. J. Plauger是标准C中stdio库的早期实现者,现在是C/C++ User's Journal的主编,与Microsoft保持着良好的关系。P. J. Plauger STL便是被用于Microsoft的Visual C++中的。在Windows平台下的同类版本中,其性能不错,但是queue组件(队列,一种容器)的效率不理想,同时由于Visual C++对C++语言标准的支持不是很好(至少直到VC6.0为止,还是如此),因此一定程度上影响了P. J. Plauger STL的性能。此外,该版本的源代码可读性较差,你可以在VC的Include子目录下找到所有源文件(比如:C:/Program Files/Microsoft Visual Studio/VC98/Include);
Rouge Wave STL是由Rouge Wave公司实现的,也是HP STL的一个继承版本,除了HP STL的相关声明之外,还有Rouge Wave公司的版权声明。同时,它也不是开放源码的,因此无法修改和销售。该版本被Borland C++ Builder所采用,你可以在C++ Builder的Include子目录下找到所有头文件(比如:C:/Program Files/Borland/Cbuilder5/Include)。尽管Rouge Wave STL的性能不是很好,但由于C++ Builder对C++语言标准的支持还算不错,使其表现在一定程度上得以改善。此外,其源代码的可读性较好;
SGI STL是由Silicon Graphics Computer System, Inc公司实现的,其设计者和编写者包括Alexander Stepanov和Matt Austern,同样它也是HP STL的一个继承版本。它属于开放源码,因此你可以修改和销售它。SGI STL被GCC(linux下的C++编译器)所采用,你可以在GCC的Include子目录下找到所有头文件(比如:C:/cygnus /cygwin-b20/include/g++/include)。由于GCC对C++语言标准的支持很好,SGI STL在linux平台上的性能相当出色;
STLport最初源于俄国人Boris Fomitchev的一个开发项目,主要用于将SGI STL的基本代码移植到其他诸如C++Builder或者是Visual C++这样的主流编译器上。因为SGI STL属于开放源码,所以STLport才有权这样做;