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Die C++-Standardvorlagenbibliothek (STL)

Die Standard Template Library (STL) ist eine Reihe von C++-Vorlagenklassen zur Bereitstellung allgemeiner Programmierdatenstrukturen und -funktionen wie Listen, Stapel, Arrays usw. Es handelt sich um eine Bibliothek von Containerklassen, Algorithmen und Iteratoren. Da es sich um eine verallgemeinerte Bibliothek handelt, sind ihre Komponenten parametrisiert. Kenntnisse in der Praxis Vorlagenklassen ist Voraussetzung für die Arbeit mit STL.

Die C++ Standard Template Library (STL) ist eine Sammlung von Algorithmen, Datenstrukturen und anderen Komponenten, die zur Vereinfachung der Entwicklung von C++-Programmen verwendet werden können. Die STL bietet eine Reihe von Containern wie Vektoren, Listen und Karten sowie Algorithmen zum Suchen, Sortieren und Bearbeiten von Daten.

Einer der Hauptvorteile der STL besteht darin, dass sie eine Möglichkeit bietet, generischen, wiederverwendbaren Code zu schreiben, der auf verschiedene Datentypen angewendet werden kann. Das bedeutet, dass Sie einen Algorithmus einmal schreiben und ihn dann mit verschiedenen Datentypen verwenden können, ohne für jeden Typ separaten Code schreiben zu müssen.



Die STL bietet auch eine Möglichkeit, effizienten Code zu schreiben. Viele der Algorithmen und Datenstrukturen in der STL werden mithilfe optimierter Algorithmen implementiert, was im Vergleich zu benutzerdefiniertem Code zu schnelleren Ausführungszeiten führen kann.

vollständige Form pvr

Zu den Schlüsselkomponenten des STL gehören:

  1. Container: Die STL stellt eine Reihe von Containern bereit, z. B. Vektor, Liste, Karte, Satz und Stapel, die zum Speichern und Bearbeiten von Daten verwendet werden können.
  2. Algorithmen: Die STL bietet eine Reihe von Algorithmen wie Sortieren, Suchen und Binärsuche, mit denen in Containern gespeicherte Daten manipuliert werden können.
  3. Iteratoren: Iteratoren sind Objekte, die eine Möglichkeit bieten, die Elemente eines Containers zu durchlaufen. Die STL stellt eine Reihe von Iteratoren bereit, wie etwa „forward_iterator“, „bidirection_iterator“ und „random_access_iterator“, die mit verschiedenen Containertypen verwendet werden können.
  4. Funktionsobjekte: Funktionsobjekte, auch Funktoren genannt, sind Objekte, die als Funktionsargumente für Algorithmen verwendet werden können. Sie bieten eine Möglichkeit, eine Funktion an einen Algorithmus zu übergeben, sodass Sie deren Verhalten anpassen können.
  5. Adapter: Adapter sind Komponenten, die das Verhalten anderer Komponenten in der STL ändern. Beispielsweise kann der Reverse_iterator-Adapter verwendet werden, um die Reihenfolge der Elemente in einem Container umzukehren.

Durch die Verwendung der STL können Sie Ihren Code vereinfachen, die Fehlerwahrscheinlichkeit verringern und die Leistung Ihrer Programme verbessern.

STL besteht aus 4 Komponenten:

    Algorithmen Container Funktoren Iteratoren

1. Algorithmen

Der Header-Algorithmus definiert eine Sammlung von Funktionen, die speziell für die Verwendung auf einer Reihe von Elementen entwickelt wurden. Sie wirken auf Behälter und stellen Mittel für verschiedene Vorgänge für den Inhalt der Behälter bereit.

  • Algorithmus
    • Sortierung
    • Suchen
    • Wichtige STL-Algorithmen
    • Nützliche Array-Algorithmen
    • Partitionsoperationen
  • Numerisch
    • valarray-Klasse

2. Container

Container oder Containerklassen speichern Objekte und Daten. Es gibt insgesamt sieben Standard-Containerklassen erster Klasse und drei Container-Adapterklassen sowie nur sieben Header-Dateien, die Zugriff auf diese Container oder Container-Adapter ermöglichen.

  • Sequenzcontainer: Implementieren Sie Datenstrukturen, auf die sequentiell zugegriffen werden kann.
    • Vektor
    • Liste
    • worüber
    • Arrays
    • vorwärts_liste (Eingeführt in C++11)
  • Containeradapter: stellen eine andere Schnittstelle für sequentielle Container bereit.
  • Assoziative Container: Implementieren sortierter Datenstrukturen, die schnell durchsucht werden können (O(log n)-Komplexität).
  • Ungeordnete assoziative Container: Implementieren Sie ungeordnete Datenstrukturen, die schnell durchsucht werden können
    • unordered_set (Eingeführt in C++11)
    • unordered_multiset (Eingeführt in C++11)
    • unordered_map (Eingeführt in C++11)
    • unordered_multimap (Eingeführt in C++11)

Flussdiagramm adaptiver Container und ungeordneter Container Flussdiagramm der Sequenzcontainer und geordneten Container

3. Funktoren

Die STL enthält Klassen, die den Funktionsaufrufoperator überladen. Instanzen solcher Klassen werden Funktionsobjekte oder Funktoren genannt. Funktoren ermöglichen die individuelle Anpassung der Funktionsweise der zugehörigen Funktion mithilfe von zu übergebenden Parametern. Muss lesen – Funktoren

4. Iteratoren

Wie der Name schon sagt, werden Iteratoren zum Bearbeiten einer Wertefolge verwendet. Sie sind das Hauptmerkmal, das die Allgemeingültigkeit in STL ermöglicht. Muss lesenIteratoren

Dienstprogrammbibliothek

Im Header definiert. Muss lesenPaar in C++ STL

Weitere Einzelheiten finden Sie im Aktuelle Artikel zu STL!

Vorteile der C++ Standard Template Library (STL):

  1. Wiederverwendbarkeit: Einer der Hauptvorteile der STL besteht darin, dass sie eine Möglichkeit bietet, generischen, wiederverwendbaren Code zu schreiben, der auf verschiedene Datentypen angewendet werden kann. Dies kann zu effizienterem und wartbarerem Code führen.
  2. Effiziente Algorithmen: Viele der Algorithmen und Datenstrukturen in der STL werden mithilfe optimierter Algorithmen implementiert, was im Vergleich zu benutzerdefiniertem Code zu schnelleren Ausführungszeiten führen kann.
  3. Verbesserte Lesbarkeit des Codes: Die STL bietet eine konsistente und gut dokumentierte Art der Arbeit mit Daten, wodurch Ihr Code leichter zu verstehen und zu warten ist.
  4. Große Benutzergemeinschaft: Die STL ist weit verbreitet, was bedeutet, dass es eine große Entwicklergemeinschaft gibt, die Unterstützung und Ressourcen wie Tutorials und Foren bereitstellen kann.

Nachteile der C++ Standard Template Library (STL):

  1. Lernkurve: Die STL kann aufgrund ihrer komplexen Syntax und der Verwendung erweiterter Funktionen wie Iteratoren und Funktionsobjekten insbesondere für Anfänger schwierig zu erlernen sein.
  2. Mangelnde Kontrolle: Wenn Sie die STL verwenden, müssen Sie sich auf die von der Bibliothek bereitgestellte Implementierung verlassen, was Ihre Kontrolle über bestimmte Aspekte Ihres Codes einschränken kann.
  3. Leistung: In einigen Fällen kann die Verwendung der STL im Vergleich zu benutzerdefiniertem Code zu langsameren Ausführungszeiten führen, insbesondere bei der Verarbeitung kleiner Datenmengen.