后台开发：核心技术与应用实践3.1　STL是什么

第3章

常用STL的使用

3.1　STL是什么

当今时代是一个信息时代，科技的发展所带来的便利影响了人们生活中的每个细节，STL就是这个时代组件化大生产的产物。正如其他科技成果一样，C++程序员也应该努力使自己适应并充分利用这个“高科技成果”。

STL是一个标准模板库，是一个高效的C++程序库。接下来将以一个实例程序为例，逐步介绍STL的内容与功能。

假设需要从标准输入（一般是键盘）读入一些整型数据，再对它们排序，然后将结果输出到标准输出设备（一般是显示器屏幕），那程序可以如例3.1所示。

【例3.1】　用原始的方式将一些数据进行排序。

#include<iostream>

#include<stdlib.h>

using namespace std;

#define max_size 10

// 比较两个数的大小

// 如果比较函数返回大于0，qsort就认为a>b

// 如果比较函数返回等于0，qsort就认为a=b

// 如果比较函数返回小于0，qsort就认为a<b

int cmp(const void *a,const void *b){

    return *(int *)a-*(int *)b;

}

int main(){

    int arr[max_size];

    int n=0;

    // 从标准输入设备中读入整数，同时累计输入个数，直到输入的是非整型数据为止

    for(;;n++){

        cin>>arr[n];

    }

    qsort(arr,n,sizeof(int),cmp);

    for(int i=0;i<n;i++){

        cout<<arr[i]<<" ";

    }

    return 0;

}

以下是某次运行的结果：

输入：0 9 2 1 5

输出：0 1 2 5 9

例3.1中用了一个可以放10个整数的整型数组，来存放输入的数据，规定从标准输入设备中读入整数，同时累计输入个数，直到输入的是非整型数据为止；还用了C标准库的快速排序quit-sort函数来对输入的整数进行排序，并将排序结果输出到标准输出设备上。

然而，这个程序并不像看起来那么健壮（robust）。如果用户输入的数字数超过max_size所规定的上限，就会出现数组越界问题。为了弥补程序中的这一缺陷，必须采用下述方案中的一种。

（1）采用大容量的静态数据分配。

（2）限定输入的数据个数。

（3）采用动态内存分配。

第一种方案比较简单，所做的只是将max_size改大一点，比如1000或者10?000。但是，严格讲这并不能最终解决问题，隐患仍然存在。此外，分配一个大数组，通常是在浪费空间，因为大多数情况下，数组中的一部分空间并没有被利用。

再来看看第二种方案，通过在第一个for循环中加入一个限定条件，可以使问题得到解决。比如：for (int n = 0; cin >> num[n] && n < max_size; n ++);但是这个方案同样不甚理想，尽管不会使程序崩溃，但失去了灵活性，使用户无法输入更多的数。

看来只有选择第三种方案了，利用指针以及动态内存分配可以妥善解决上述问题，并且使程序具有良好的灵活性。这需要用到new、delete操作符，或者malloc()，realloc()和free()函数，但是为此，程序将牺牲其简洁性，使代码量陡增，代码的处理逻辑也不再像原先看起来那么清晰了。很难保证不会在处理这个问题的时候出错，很多程序的bug往往就是这样产生的。同时，stdlib.h库提供了quit-sort函数，避免了自己实现排序算法的麻烦。总之，需要考虑的问题越来越多。

接下来就将从STL的角度分析并解决这类问题。