C++ STL 体系结构与内核分析(一)

C++标准库

STL 六大部件

C++STL主要由6个组件（Components）组成，分别是：容器（Containers）、分配器(Allocators)、算法(Algorithms)、迭代器(Iterators)、适配器(Adapters)、仿函数(Functors)。最重要的：容器和算法。

下面介绍每个部件基本概念：

容器（Containers）是什么？可以理解为已经实现了的，功能完善的数据结构的集合，不同的容器对应着不同的数据结构，使用不同的容器就是在使用不同的数据结构。

分配器(Allocators)是C++STL中对内存进行分配和归还的工具。分配器(Allocators)表现出来的是特殊的内存模型(memory model)，是一种用来把“内存需求”转化为“内存低级调用”的抽象层。最初是被用以处理各种指针（near,far,huge）的问题的抽象层（或者说是规范化的工具），现在在STL中被用以处理内存共享(shared memory)、垃圾回收(garbage collection)等。容器（Containers）对于分配器(Allocators)是有依赖的，容器（Containers）对象依赖于分配器(Allocators)进行内存的分配。

算法(Algorithms)中有很多算法的C++实现，大多以模板函数（Template Function）的形式存在，用以处理容器（Containers）中的数据。容器（Containers）中包含有对该容器（Containers）的一些基本操作，但更为复杂的处理就需要通过算法(Algorithms)中的各种算法(Algorithm)来实现。这里体现的是什么？不是OOP编程（面向对象编程），而是GP编程（模板编程）。使用GP编程的好处在于对算法的实现能够和单独的对象剥离开来，使得一套GP编程实现的算法(Algorithm)能够应用于多种容器（Containers）。

迭代器(Iterators)的用处在于辅助算法(Algorithms)对容器（Containers）中的数据（Data）进行处理。容器（Containers）中的数据往往不是只有单独的一条，而是大量数据的集合。而算法(Algorithms)在处理数据（Data）的时候，有时候需要面向容器（Containers）中的一个数据对象，有时候是多个，或者整体。对于这样子的需求，需要一个工具来帮助算法(Algorithms)来实现对容器（Containers）中数据的访问，而这个东西就是迭代器(Iterators)。

仿函数(Functors)是一些辅助算法(Algorithms)用于针对处理一些特殊数据对象的时候的一些自定义处理方式，用以增强算法(Algorithms)的处理能力。

适配器(Adapters)是处理一些兼容性所使用的工具。具体一点可以分为：容器适配器（Container Adapters）、迭代器适配器(Iterator Adapters)、仿函数适配器(Functors Adapters)。

code:

/*
在这个简单的代码示例中能看到有vector类型的容器对象vi，并且指定了一个allocator分配器，
且指定了分配的是int类型。这里需要注意的是一般可以不指定分配器，在不指定分配器的情况下会
使用默认的分配器，一但使用了分配器就必须保证分配器的类型参数是正确的。count_if是一种算
法，该算法的作用是在满足某种条件的情况下进行统计，vi.begin()和 vi.end()是两个Iterat
or类型的变量，用以标记count_if算法要处理的数据的范围。not1和bind2nd是仿函数适配器(It
erators Adapters)，适配器bind2nd的作用就是绑定第二参数，也就是指定仿函数less的比较对
象。而not1这个适配器的作用是条件取反，也就是将适配器not1的对象的条件进行取反。less就是仿
函数(Functors)了。
*/
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <functional>
#include <iostream>

using namespace std;

int main()
{
	int ia[6] = {27, 210, 12, 47, 109, 83};
	vector<int,allocator<int> > vi(ia, ia + 6);

	cout << count_if(vi.begin(), vi.end(),
		not1(bind2nd(less<int>(), 40))) << endl;
	return 0;
}