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)。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
图1:STL和C++标准函数库
1.3.3 STL和GP,GP和OOP
正如前面所提到的,在STL的背后蕴含着泛型化程序设计(GP)的思想,在这种思想里,大部分基本算法被抽象,被泛化,独立于与之对应的数据结构,用于以相同或相近的方式处理各种不同情形。这一思想和面向对象的程序设计思想(OOP)不尽相同,因为,在OOP中更注重的是对数据的抽象,即所谓抽象数据类型(Abstract Data Type),而算法则通常被附属于数据类型之中。几乎所有的事情都可以被看作类或者对象(即类的实例),通常,我们所看到的算法被作为成员函数(member function)包含在类(class)中,类和类则构成了错综复杂的继承体系。
尽管在象C++这样的程序设计语言中,你还可以用全局函数来表示算法,但是在类似于Java这样的纯面向对象的语言中,全局函数已经被"勒令禁止"了。因此,用Java来模拟GP思想是颇为困难的。如果你对前述的STL历史还有印象的话,应该记得Alexander Stepanove也曾用基于OOP的语言尝试过实现GP思想,但是效果并不好,包括没有引入模板之前的C++语言。站在巨人的肩膀上,我们可以得出这样的结论,在OOP中所体现的思想与GP的思想确实是相异的。C++并不是一种纯面向对象的程序设计