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作為C++標準不可缺少的一部分，STL應該是滲透在C++程序的角角落落里的。STL不是實(shí)驗室里的寵兒，也不是程序員桌上的擺設，她的激動(dòng)人心并非曇花一現。本教程旨在傳播和普及STL的基礎知識，若能借此機會(huì )為STL的推廣做些力所能及的事情，到也是件讓人愉快的事情。

1 初識STL：解答一些疑問(wèn)

1.1 一個(gè)最關(guān)心的問(wèn)題：什么是STL

"什么是STL？"，假如你對STL還知之甚少，那么我想，你一定很想知道這個(gè)問(wèn)題的答案，坦率地講，要指望用短短數言將這個(gè)問(wèn)題闡述清楚，也決非易事。因此，如果你在看完本節之后還是覺(jué)得似懂非懂，大可不必著(zhù)急，在閱讀了后續內容之后，相信你對STL的認識，將會(huì )愈加清晰、準確和完整。不過(guò)，上述這番話(huà)聽(tīng)起來(lái)是否有點(diǎn)像是在為自己糟糕的表達能力開(kāi)脫罪責呢？:）

不知道你是否有過(guò)這樣的經(jīng)歷。在你準備著(zhù)手完成數據結構老師所布置的家庭作業(yè)時(shí)，或者在你為你所負責的某個(gè)軟件項目中添加一項新功能時(shí)，你發(fā)現需要用到一個(gè)鏈表(List)或者是映射表（Map）之類(lèi)的東西，但是手頭并沒(méi)有現成的代碼。于是在你開(kāi)始正式考慮程序功能之前，手工實(shí)現List或者M(jìn)ap是不可避免的。于是……，最終你順利完成了任務(wù)?；蛟S此時(shí)，作為一個(gè)具有較高素養的程序員的你還不肯罷休（或者是一個(gè)喜歡偷懶的優(yōu)等生:），因為你會(huì )想到，如果以后還遇到這樣的情況怎么辦？沒(méi)有必要再做一遍同樣的事情吧！

如果說(shuō)上述這種情形每天都在發(fā)生，或許有點(diǎn)夸張。但是，如果說(shuō)整個(gè)軟件領(lǐng)域里，數十年來(lái)確實(shí)都在為了一個(gè)目標而奮斗--可復用性（reusability），這看起來(lái)似乎并不夸張。從最早的面向過(guò)程的函數庫，到面向對象的程序設計思想，到各種組件技術(shù)（如：COM、EJB），到設計模式（design pattern）等等。而STL也在做著(zhù)類(lèi)似的事情，同時(shí)在它背后蘊涵著(zhù)一種新的程序設計思想--泛型化設計（generic programming）。

繼續上面提到的那個(gè)例子，假如你把List或者map完好的保留了下來(lái)，正在暗自得意。且慢，如果下一回的List里放的不是浮點(diǎn)數而是整數呢？如果你所實(shí)現的Map在效率上總是令你不太滿(mǎn)意并且有時(shí)還會(huì )出些bug呢？你該如何面對這些問(wèn)題？使用STL是一個(gè)不錯的選擇，確實(shí)如此，STL可以漂亮地解決上面提到的這些問(wèn)題，盡管你還可以尋求其他方法。

說(shuō)了半天，到底STL是什么東西呢？

STL（Standard Template Library），即標準模板庫，是一個(gè)具有工業(yè)強度的，高效的C++程序庫。它被容納于C++標準程序庫（C++ Standard Library）中，是ANSI/ISO C++標準中最新的也是極具革命性的一部分。該庫包含了諸多在計算機科學(xué)領(lǐng)域里所常用的基本數據結構和基本算法。為廣大C++程序員們提供了一個(gè)可擴展的應用框架，高度體現了軟件的可復用性。這種現象有些類(lèi)似于Microsoft Visual C++中的MFC（Microsoft Foundation Class Library），或者是Borland C++ Builder中的VCL(Visual Component Library)，對于此二者，大家一定不會(huì )陌生吧。

從邏輯層次來(lái)看，在STL中體現了泛型化程序設計的思想（generic programming），引入了諸多新的名詞，比如像需求（requirements），概念（concept），模型（model），容器（container），算法（algorithmn），迭代子（iterator）等。與OOP（object-oriented programming）中的多態(tài)（polymorphism）一樣，泛型也是一種軟件的復用技術(shù)。

從實(shí)現層次看，整個(gè)STL是以一種類(lèi)型參數化（type parameterized）的方式實(shí)現的，這種方式基于一個(gè)在早先C++標準中沒(méi)有出現的語(yǔ)言特性--模板（template）。如果查閱任何一個(gè)版本的STL源代碼，你就會(huì )發(fā)現，模板作為構成整個(gè)STL的基石是一件千真萬(wàn)確的事情。除此之外，還有許多C++的新特性為STL的實(shí)現提供了方便。

不知你對這里一下子冒出這么多術(shù)語(yǔ)做何感想，希望不會(huì )另你不愉快。假如你對它們之中的大多數不甚了解，敬請放心，在后續內容中將會(huì )對這些名詞逐一論述。正如開(kāi)頭所提到的。

有趣的是，對于STL還有另外一種解釋--STepanov & Lee，前者是指Alexander Stepanov，STL的創(chuàng )始人；而后者是Meng Lee，她也是使STL得以推行的功臣，第一個(gè)STL成品就是他們合作完成的。這一提法源自1995年3月，Dr.Dobb‘s Journal特約記者, 著(zhù)名技術(shù)書(shū)籍作家Al Stevens對Alexander Stepanov的一篇專(zhuān)訪(fǎng)。

1.2 追根溯源：STL的歷史

在結識新朋友的時(shí)候，大多數人總是忍不住想了解對方的過(guò)去。本節將帶您簡(jiǎn)單回顧一下STL的過(guò)去。

被譽(yù)為STL之父的Alexander Stepanov，出生于蘇聯(lián)莫斯科，早在20世紀70年代后半期，他便已經(jīng)開(kāi)始考慮，在保證效率的前提下，將算法從諸多具體應用之中抽象出來(lái)的可能性，這便是后來(lái)泛型化思想的雛形。為了驗證自己的思想，他和紐約州立大學(xué)教授Deepak Kapur，倫塞里爾技術(shù)學(xué)院教授David Musser共同開(kāi)發(fā)了一種叫做Tecton的語(yǔ)言。盡管這次嘗試最終沒(méi)有取得實(shí)用性的成果，但卻給了Stepanov很大的啟示。

在隨后的幾年中，他又和David Musser等人先后用Schema語(yǔ)言（一種Lisp語(yǔ)言的變種）和Ada語(yǔ)言建立了一些大型程序庫。這其間，Alexander Stepanov開(kāi)始意識到，在當時(shí)的面向對象程序設計思想中所存在的一些問(wèn)題，比如抽象數據類(lèi)型概念所存在的缺陷。Stepanov希望通過(guò)對軟件領(lǐng)域中各組成部分的分類(lèi)，逐漸形成一種軟件設計的概念性框架。

1987年左右，在貝爾實(shí)驗室工作的Alexander Stepanov開(kāi)始首次采用C++語(yǔ)言進(jìn)行泛型軟件庫的研究。但遺憾的是，當時(shí)的C++語(yǔ)言還沒(méi)有引入模板（template）的語(yǔ)法，現在我們可以清楚的看到，模板概念之于STL實(shí)現，是何等重要。是時(shí)使然，采用繼承機制是別無(wú)選擇的。盡管如此，Stepanov還是開(kāi)發(fā)出了一個(gè)龐大的算法庫。與此同時(shí)，在與Andrew Koenig（前ISO C++標準化委員會(huì )主席）和Bjarne Stroustrup（C++語(yǔ)言的創(chuàng )始人）等頂級大師們的共事過(guò)程中，Stepanov開(kāi)始注意到C/C++語(yǔ)言在實(shí)現其泛型思想方面所具有的潛在優(yōu)勢。就拿C/C++中的指針而言，它的靈活與高效運用，使后來(lái)的STL在實(shí)現泛型化的同時(shí)更是保持了高效率。另外，在STL中占據極其重要地位的迭代子概念便是源自于C/C++中原生指針（ native pointer）的抽象。

1988年，Alexander Stepanov開(kāi)始進(jìn)入惠普的Palo Alto實(shí)驗室工作，在隨后的4年中，他從事的是有關(guān)磁盤(pán)驅動(dòng)器方面的工作。直到1992年，由于參加并主持了實(shí)驗室主任Bill Worley所建立的一個(gè)有關(guān)算法的研究項目，才使他重新回到了泛型化算法的研究工作上來(lái)。項目自建立之后，參與者從最初的8人逐漸減少，最后只剩下兩個(gè)人--Stepanove本人和Meng Lee。經(jīng)過(guò)長(cháng)時(shí)間的努力，最終，信念與汗水所換來(lái)的是一個(gè)包含有大量數據結構和算法部件的龐大運行庫。這便是現在的STL的雛形（同時(shí)也是STL的一個(gè)實(shí)現版本--HP STL）。

1993年，當時(shí)在貝爾實(shí)驗室的Andrew Koenig看到了Stepanove的研究成果，很是興奮。在他的鼓勵與幫助下，Stepanove于是年9月的圣何塞為ANSI/ISO C++標準委員會(huì )做了一個(gè)相關(guān)演講（題為"The Science of C++ Programming"），向委員們講述了其觀(guān)念。然后又于次年3月，在圣迭戈會(huì )議上，向委員會(huì )提交了一份建議書(shū)，以期使STL成為C++標準庫的一部分。盡管這一建議十分龐大，以至于降低了被通過(guò)的可能性，但由于其所包含的新思想，投票結果以壓倒多數的意見(jiàn)認為推遲對該建議的決定。

隨后，在眾人的幫助之下，包括Bjarne Stroustrup在內，Stepanove又對STL進(jìn)行了改進(jìn)。同時(shí)加入了一個(gè)封裝內存模式信息的抽象模塊，也就是現在STL中的allocator，它使STL的大部分實(shí)現都可以獨立于具體的內存模式，從而獨立于具體平臺。在同年夏季的滑鐵盧會(huì )議上，委員們以80%贊成，20%反對，最終通過(guò)了提案，決定將STL正式納入C++標準化進(jìn)程之中，隨后STL便被放進(jìn)了會(huì )議的工作文件中。自此，STL終于成為了C++家族中的重要一員。

此后，隨著(zhù)C++標準的不斷改進(jìn)，STL也在不斷地作著(zhù)相應的演化。直至1998年，ANSI/ISO C++標準正式定案，STL始終是C++標準中不可或缺的一大部件。

1.3 千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系

在你了解了STL的過(guò)去之后，一些名詞開(kāi)始不斷在你的大腦中浮現，STL、C++、C++標準函數庫、泛型程序設計、面向對象程序設計……，這些概念意味著(zhù)什么？他們之間的關(guān)系又是什么？如果你想了解某些細節，這里也許有你希望得到的答案。

1.3.1 STL和C++

沒(méi)有C++語(yǔ)言就沒(méi)有STL，這么說(shuō)毫不為過(guò)。一般而言，STL作為一個(gè)泛型化的數據結構和算法庫，并不牽涉具體語(yǔ)言（當然，在C++里，它被稱(chēng)為STL）。也就是說(shuō)，如果條件允許，用其他語(yǔ)言也可以實(shí)現之。這里所說(shuō)的條件，主要是指類(lèi)似于"模板"這樣的語(yǔ)法機制。如果你沒(méi)有略過(guò)前一節內容的話(huà)，應該可以看到，Alexander Stepanov在選擇C++語(yǔ)言作為實(shí)現工具之前，早以采用過(guò)多種程序設計語(yǔ)言。但是，為什么最終還是C++幸運的承擔了這個(gè)歷史性任務(wù)呢？原因不僅在于前述那個(gè)條件，還在于C++在某些方面所表現出來(lái)的優(yōu)越特性，比如：高效而靈活的指針。但是如果把C++作為一種OOP（Object-Oriented Programming，面向對象程序設計）語(yǔ)言來(lái)看待的話(huà)（事實(shí)上我們一般都是這么認為的，不是嗎？），其功能強大的繼承機制卻沒(méi)有給STL的實(shí)現幫上多大的忙。在STL的源代碼里，并沒(méi)有太多太復雜的繼承關(guān)系。繼承的思想，甚而面向對象的思想，還不足以實(shí)現類(lèi)似STL這樣的泛型庫。C++只有在引入了"模板"之后，才直接導致了STL的誕生。這也正是為什么，用其他比C++更純的面向對象語(yǔ)言無(wú)法實(shí)現泛型思想的一個(gè)重要原因。當然，事情總是在變化之中，像Java在這方面，就是一個(gè)很好的例子，jdk1.4中已經(jīng)加入了泛型的特性。

此外，STL對于C++的發(fā)展，尤其是模板機制，也起到了促進(jìn)作用。比如：模板函數的偏特化（template function partial specialization），它被用于在特定應用場(chǎng)合，為一般模板函數提供一系列特殊化版本。這一特性是繼STL被ANSI/ISO C++標準委員會(huì )通過(guò)之后，在Bjarne和Stepanov共同商討之下并由Bjarne向委員會(huì )提出建議的，最終該項建議被通過(guò)。這使得STL中的一些算法在處理特殊情形時(shí)可以選擇非一般化的方式，從而保證了執行的效率。

1.3.2 STL和C++標準函數庫

STL是最新的C++標準函數庫中的一個(gè)子集，這個(gè)龐大的子集占據了整個(gè)庫的大約80%的分量。而作為在實(shí)現STL過(guò)程中扮演關(guān)鍵角色的模板則充斥了幾乎整個(gè)C++標準函數庫。在這里，我們有必要看一看C++標準函數庫里包含了哪些內容，其中又有哪些是屬于標準模板庫（即STL）的。

C++標準函數庫為C++程序員們提供了一個(gè)可擴展的基礎性框架。我們從中可以獲得極大的便利，同時(shí)也可以通過(guò)繼承現有類(lèi)，自己編制符合接口規范的容器、算法、迭代子等方式對之進(jìn)行擴展。它大致包含了如下幾個(gè)組件：

C標準函數庫，基本保持了與原有C語(yǔ)言程序庫的良好兼容，盡管有些微變化。人們總會(huì )忍不住留戀過(guò)去的美好歲月，如果你曾經(jīng)是一個(gè)C程序員，對這一點(diǎn)一定體會(huì )頗深?；蛟S有一點(diǎn)會(huì )讓你覺(jué)得奇怪，那就是在C++標準庫中存在兩套C的函數庫，一套是帶有.h擴展名的（比如<stdio.h>），而另一套則沒(méi)有（比如<cstdio>）。它們確實(shí)沒(méi)有太大的不同。

語(yǔ)言支持（language support）部分，包含了一些標準類(lèi)型的定義以及其他特性的定義，這些內容，被用于標準庫的其他地方或是具體的應用程序中。

診斷（diagnostics）部分，提供了用于程序診斷和報錯的功能，包含了異常處理（exception handling），斷言（assertions），錯誤代碼（error number codes）三種方式。

通用工具（general utilities）部分，這部分內容為C++標準庫的其他部分提供支持，當然你也可以在自己的程序中調用相應功能。比如：動(dòng)態(tài)內存管理工具，日期/時(shí)間處理工具。記住，這里的內容也已經(jīng)被泛化了（即采用了模板機制）。

字符串（string）部分，用來(lái)代表和處理文本。它提供了足夠豐富的功能。事實(shí)上，文本是一個(gè)string對象，它可以被看作是一個(gè)字符序列，字符類(lèi)型可能是char，或者wchar_t等等。string可以被轉換成char*類(lèi)型，這樣便可以和以前所寫(xiě)的C/C++代碼和平共處了。因為那時(shí)侯除了char*，沒(méi)有別的。

國際化（internationalization）部分，作為OOP特性之一的封裝機制在這里扮演著(zhù)消除文化和地域差異的角色，采用locale和facet可以為程序提供眾多國際化支持，包括對各種字符集的支持，日期和時(shí)間的表示，數值和貨幣的處理等等。畢竟，在中國和在美國，人們表示日期的習慣是不同的。

容器（containers）部分，STL的一個(gè)重要組成部分，涵蓋了許多數據結構，比如前面曾經(jīng)提到的鏈表，還有：vector（類(lèi)似于大小可動(dòng)態(tài)增加的數組）、queue（隊列）、stack（堆棧）……。string也可以看作是一個(gè)容器，適用于容器的方法同樣也適用于string?，F在你可以輕松的完成數據結構課程的家庭作業(yè)了。

算法（algorithms）部分，STL的一個(gè)重要組成部分，包含了大約70個(gè)通用算法，用于操控各種容器，同時(shí)也可以操控內建數組。比如：find用于在容器中查找等于某個(gè)特定值的元素，for_each用于將某個(gè)函數應用到容器中的各個(gè)元素上，sort用于對容器中的元素排序。所有這些操作都是在保證執行效率的前提下進(jìn)行的，所以，如果在你使用了這些算法之后程序變得效率底下，首先一定不要懷疑這些算法本身，仔細檢查一下程序的其他地方。

迭代器（iterators）部分，STL的一個(gè)重要組成部分，如果沒(méi)有迭代器的撮合，容器和算法便無(wú)法結合的如此完美。事實(shí)上，每個(gè)容器都有自己的迭代器，只有容器自己才知道如何訪(fǎng)問(wèn)自己的元素。它有點(diǎn)像指針，算法通過(guò)迭代器來(lái)定位和操控容器中的元素。

數值（numerics）部分，包含了一些數學(xué)運算功能，提供了復數運算的支持。

輸入/輸出（input/output）部分，就是經(jīng)過(guò)模板化了的原有標準庫中的iostream部分，它提供了對C++程序輸入輸出的基本支持。在功能上保持了與原有iostream的兼容，并且增加了異常處理的機制，并支持國際化（internationalization）。

總體上，在C++標準函數庫中，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。

圖1：STL和C++標準函數庫

1.3.3 STL和GP，GP和OOP

正如前面所提到的，在STL的背后蘊含著(zhù)泛型化程序設計（GP）的思想，在這種思想里，大部分基本算法被抽象，被泛化，獨立于與之對應的數據結構，用于以相同或相近的方式處理各種不同情形。這一思想和面向對象的程序設計思想（OOP）不盡相同，因為，在OOP中更注重的是對數據的抽象，即所謂抽象數據類(lèi)型（Abstract Data Type），而算法則通常被附屬于數據類(lèi)型之中。幾乎所有的事情都可以被看作類(lèi)或者對象（即類(lèi)的實(shí)例），通常，我們所看到的算法被作為成員函數（member function）包含在類(lèi)（class）中，類(lèi)和類(lèi)則構成了錯綜復雜的繼承體系。

盡管在象C++這樣的程序設計語(yǔ)言中，你還可以用全局函數來(lái)表示算法，但是在類(lèi)似于Java這樣的純面向對象的語(yǔ)言中，全局函數已經(jīng)被"勒令禁止"了。因此，用Java來(lái)模擬GP思想是頗為困難的。如果你對前述的STL歷史還有印象的話(huà)，應該記得Alexander Stepanove也曾用基于OOP的語(yǔ)言嘗試過(guò)實(shí)現GP思想，但是效果并不好，包括沒(méi)有引入模板之前的C++語(yǔ)言。站在巨人的肩膀上，我們可以得出這樣的結論，在OOP中所體現的思想與GP的思想確實(shí)是相異的。C++并不是一種純面向對象的程序設計語(yǔ)言，它的絕妙之處，就在于既滿(mǎn)足了OOP，又成全了GP。對于后者，模板立下了汗馬功勞。另外，需要指出的是，盡管GP和OOP有諸多不同，但這種不同還不至于到"水火不容"的地步。并且，在實(shí)際運用的時(shí)候，兩者的結合使用往往可以使問(wèn)題的解決更為有效。作為GP思想實(shí)例的STL本身便是一個(gè)很好的范例，如果沒(méi)有繼承，不知道STL會(huì )是什么樣子，似乎沒(méi)有人做過(guò)這樣的試驗。

1.4 STL的不同實(shí)現版本

相信你對STL的感性認識應該有所提高了，是該做一些實(shí)際的工作了，那么我們首先來(lái)了解一下STL的不同實(shí)現版本。ANSI/ISO C++文件中的STL是一個(gè)僅被描述在紙上的標準，對于諸多C++編譯器而言，需要有各自實(shí)際的STL，它們或多或少的實(shí)現了標準中所描述的內容，這樣才能夠為我們所用。之所以有不同的實(shí)現版本，則存在諸多原因，有歷史的原因，也有各自編譯器生產(chǎn)廠(chǎng)商的原因。以下是幾個(gè)常見(jiàn)的STL實(shí)現版本。

1.4.1 HP STL

HP STL是所有其它STL實(shí)現版本的根源。它是STL之父Alexander Stepanov在惠普的Palo Alto實(shí)驗室工作時(shí)，和Meng Lee共同完成的，是第一個(gè)STL的實(shí)現版本（參見(jiàn)1.2節）。這個(gè)STL是開(kāi)放源碼的，所以它允許任何人免費使用、復制、修改、發(fā)布和銷(xiāo)售該軟件和相關(guān)文檔，前提是必須在所有相關(guān)文件中加入HP STL的版本信息和授權信息?，F在已經(jīng)很少直接使用這個(gè)版本的STL了。

1.4.2 P.J. Plauger STL

P. J. Plauger STL屬于個(gè)人作品，由P. J. Plauger本人實(shí)現，是HP STL的一個(gè)繼承版本，因此在其所有頭文件中都含有HP STL的相關(guān)聲明，同時(shí)還有P. J. Plauger本人的版權聲明。P. J. Plauger是標準C中stdio庫的早期實(shí)現者，現在是C/C++ User‘s Journal的主編，與Microsoft保持著(zhù)良好的關(guān)系。P. J. Plauger STL便是被用于Microsoft的Visual C++中的。在Windows平臺下的同類(lèi)版本中，其性能不錯，但是queue組件（隊列，一種容器）的效率不理想，同時(shí)由于Visual C++對C++語(yǔ)言標準的支持不是很好（至少直到VC6.0為止，還是如此），因此一定程度上影響了P. J. Plauger STL的性能。此外，該版本的源代碼可讀性較差，你可以在VC的Include子目錄下找到所有源文件（比如：C:\Program Files\Microsoft Visual Studio\VC98\Include）。因為不是開(kāi)放源碼的（open source），所以這些源代碼是不能修改和銷(xiāo)售的，目前P.J. Plauger STL由Dinkumware公司提供相關(guān)服務(wù)，詳情請見(jiàn)http://www.dinkumware.com。據稱(chēng)Visual Studio.NET中的Visual C++.NET（即VC7.0），對C++標準的支持有所提高，并且多了以哈希表（hash table）為基礎而實(shí)現的map容器，multimap容器和set容器。

1.4.3 Rouge Wave STL

Rouge Wave STL是由Rouge Wave公司實(shí)現的，也是HP STL的一個(gè)繼承版本，除了HP STL的相關(guān)聲明之外，還有Rouge Wave公司的版權聲明。同時(shí)，它也不是開(kāi)放源碼的，因此無(wú)法修改和銷(xiāo)售。該版本被Borland C++ Builder所采用，你可以在C++ Builder的Include子目錄下找到所有頭文件（比如：C:\Program Files\Borland\Cbuilder5\Include）。盡管Rouge Wave STL的性能不是很好，但由于C++ Builder對C++語(yǔ)言標準的支持還算不錯，使其表現在一定程度上得以改善。此外，其源代碼的可讀性較好?？梢詮娜缦戮W(wǎng)站得到更詳細的情況介紹：http://www.rougewave.com。遺憾的是該版本已有一段時(shí)間沒(méi)有更新且不完全符合標準。因此在Borland C++ Builder 6.0中，它的地位被另一個(gè)STL的實(shí)現版本--STLport（見(jiàn)后）取代了。但是考慮到與以前版本的兼容，C++ Builder 6.0還是保留了Rouge Wave STL，只是如果你想查看它的源代碼的話(huà)，需要在別的目錄中才能找到（比如：C:\Program Files\Borland\Cbuilder6\Include\oldstl）。

1.4.4 STLport

STLport最初源于俄國人Boris Fomitchev的一個(gè)開(kāi)發(fā)項目，主要用于將SGI STL的基本代碼移植到其他諸如C++Builder或者是Visual C++這樣的主流編譯器上。因為SGI STL屬于開(kāi)放源碼，所以STLport才有權這樣做。目前STLport的最新版本是4.5?？梢詮娜缦戮W(wǎng)站得到更詳細的情況介紹：http://www.stlport.org，可以免費下載其源代碼。STLport已經(jīng)被C/C++技術(shù)委員會(huì )接受成為工業(yè)標準，且在許多平臺上都支持。根據測試STLport的效率比VC中的STL要快。比Rouge Wave STL更符合標準，也更容易移植。Borland C++ Builder已經(jīng)在其6.0版中加入了對STLport的支持，它使用的STLport就是4.5版的，C++ Builder 6.0同時(shí)還提供了STLport的使用說(shuō)明。你可以在C++ Builder的Include\Stlport子目錄下找到所有頭文件（比如：C:\Program Files\Borland\Cbuilder6\Include\Stlport）。

1.4.5 SGI STL

SGI STL是由Silicon Graphics Computer System, Inc公司實(shí)現的，其設計者和編寫(xiě)者包括Alexander Stepanov和Matt Austern，同樣它也是HP STL的一個(gè)繼承版本。它屬于開(kāi)放源碼，因此你可以修改和銷(xiāo)售它。SGI STL被GCC（linux下的C++編譯器）所采用，你可以在GCC的Include子目錄下找到所有頭文件（比如：C:\cygnus\cygwin-b20\include\g++\include）。由于GCC對C++語(yǔ)言標準的支持很好，SGI STL在linux平臺上的性能相當出色。此外，其源代碼的可讀性也很好?？梢詮娜缦戮W(wǎng)站得到更詳細的情況介紹：http://www.sgi.com，可以免費下載其源代碼。目前的最新版本是3.3。

圖2：STL家族的譜系

2 牛刀小試：且看一個(gè)簡(jiǎn)單例程

2.1 引子

如果你是一個(gè)純粹的實(shí)用主義者，也許一開(kāi)始就可以從這里開(kāi)始看起，因為此處提供了一個(gè)示例程序，它可以帶給你有關(guān)使用STL的最直接的感受。是的，與其紙上談兵，不如單刀直入，實(shí)際操作一番。但是，需要提醒的是，假如你在興致昂然地細細品味本章內容的時(shí)候，能夠同時(shí)結合前面章節作為佐餐，那將是再好不過(guò)的。你會(huì )發(fā)現，前面所提到的有關(guān)STL的那些優(yōu)點(diǎn)，在此處得到了確切的應證。本章的后半部分，將為你演示在一些主流C++編譯器上，運行上述示例程序的具體操作方法，和需要注意的事項。

2.2 例程實(shí)作

非常遺憾，我不得不舍棄"Hello World"這個(gè)經(jīng)典的范例，盡管它不只一次的被各種介紹計算機語(yǔ)言的教科書(shū)所引用，幾乎成為了一個(gè)默認的“標準”。其原因在于它太過(guò)簡(jiǎn)單了，以至于不具備代表性，無(wú)法展現STL的巨大魅力。我選用了一個(gè)稍稍復雜一點(diǎn)的例子，它的大致功能是：從標準輸入設備（一般是鍵盤(pán)）讀入一些整型數據，然后對它們進(jìn)行排序，最終將結果輸出到標準輸出設備（一般是顯示器屏幕）。這是一種典型的處理方式，程序本身具備了一個(gè)系統所應該具有的幾乎所有的基本特征：輸入 + 處理 + 輸出。你將會(huì )看到三個(gè)不同版本的程序。第一個(gè)是沒(méi)有使用STL的普通C++程序，你將會(huì )看到完成這樣看似簡(jiǎn)單的事情，需要花多大的力氣，而且還未必沒(méi)有一點(diǎn)問(wèn)題（真是吃力不討好）。第二個(gè)程序的主體部分使用了STL特性，此時(shí)在第一個(gè)程序中所遇到的問(wèn)題就基本可以解決了。同時(shí)，你會(huì )發(fā)現采用了STL之后，程序變得簡(jiǎn)潔明快，清晰易讀。第三個(gè)程序則將STL的功能發(fā)揮到了及至，你可以看到程序里幾乎每一行代碼都是和STL相關(guān)的。這樣的機會(huì )并不總是隨處可見(jiàn)的，它展現了STL中的幾乎所有的基本組成部分，盡管這看起來(lái)似乎有點(diǎn)過(guò)分了。

有幾點(diǎn)是需要說(shuō)明的：

這個(gè)例程的目的，在于向你演示如何在C++程序中使用STL，同時(shí)希望通過(guò)實(shí)踐，證明STL所帶給你的確確實(shí)實(shí)的好處。程序中用到的一些STL基本組件，比如：vector（一種容器）、sort（一種排序算法），你只需要有一個(gè)大致的概念就可以了，這并不影響閱讀代碼和理解程序的含義。

很多人對GUI（圖形用戶(hù)界面）的運行方式很感興趣，這也難怪，漂亮的界面總是會(huì )令人賞心悅目的。但是很可惜，在這里沒(méi)有加入這些功能。這很容易解釋?zhuān)瑢τ谒峁┑倪@個(gè)簡(jiǎn)單示例程序而言，加入GUI特性，是有點(diǎn)本末倒置的。這將會(huì )使程序的代碼量驟然間急劇膨脹，而真正可以說(shuō)明問(wèn)題的核心部分確被淹沒(méi)在諸多無(wú)關(guān)緊要的代碼中間（你需要花去極大的精力來(lái)處理鍵盤(pán)或者鼠標的消息響應這些繁瑣而又較為規范的事情）。即使你有像Borland C++ Builder這樣的基于IDE（集成化開(kāi)發(fā)環(huán)境）的工具，界面的處理變得較為簡(jiǎn)單了（框架代碼是自動(dòng)生成的）。請注意，我們這里所談及的是屬于C++標準的一部分（STL的第一個(gè)字母說(shuō)明了這一點(diǎn)），它不涉及具體的某個(gè)開(kāi)發(fā)工具，它是幾乎在任何C++編譯器上都能編譯通過(guò)的代碼。畢竟，在Microsoft Visual C++和Borland C++ Builder里，有關(guān)GUI的處理代碼是不一樣的。如果你想了解這些GUI的細節，這里恐怕沒(méi)有你希望得到的答案，你可以尋找其它相關(guān)書(shū)籍。

2.2.1 第一版：史前時(shí)代--轉木取火

在STL還沒(méi)有降生的"黑暗時(shí)代"，C++程序員要完成前面所提到的那些功能，需要做很多事情（不過(guò)這比起C程序來(lái)，似乎好一點(diǎn)），程序大致是如下這個(gè)樣子的：

// name:example2_1.cpp// alias:Rubish#include <stdlib.h>#include <iostream.h>int compare(const void *arg1, const void *arg2);void main(void){	const int max_size = 10;		// 數組允許元素的最大個(gè)數	int num[max_size];			// 整型數組	// 從標準輸入設備讀入整數，同時(shí)累計輸入個(gè)數，	// 直到輸入的是非整型數據為止	int n;	for (n = 0; cin >> num[n]; n ++);	// C標準庫中的快速排序（quick-sort）函數	qsort(num, n, sizeof(int), compare);	// 將排序結果輸出到標準輸出設備	for (int i = 0; i < n; i ++)		cout << num[i] << "\n";}// 比較兩個(gè)數的大小，// 如果*(int *)arg1比*(int *)arg2小，則返回-1// 如果*(int *)arg1比*(int *)arg2大，則返回1// 如果*(int *)arg1等于*(int *)arg2，則返回0int compare(const void *arg1, const void *arg2){	return	(*(int *)arg1 < *(int *)arg2) ? -1 :			(*(int *)arg1 > *(int *)arg2) ? 1 : 0;}     

這是一個(gè)和STL沒(méi)有絲毫關(guān)系的傳統風(fēng)格的C++程序。因為程序的注釋已經(jīng)很詳盡了，所以不需要我再做更多的解釋?？偟恼f(shuō)來(lái)，這個(gè)程序看起來(lái)并不十分復雜（本來(lái)就沒(méi)有太多功能）。只是，那個(gè)compare函數，看起來(lái)有點(diǎn)費勁。指向它的函數指針被作為最后一個(gè)實(shí)參傳入qsort函數，qsort是C程序庫stdlib.h中的一個(gè)函數。以下是qsort的函數原型：

void qsort(void *base, size_t num, size_t width, int (__cdecl *compare )(const void *elem1, const void *elem2 ) );	 

看起來(lái)有點(diǎn)令人作嘔，尤其是最后一個(gè)參數。大概的意思是，第一個(gè)參數指明了要排序的數組（比如：程序中的num），第二個(gè)參數給出了數組的大?。╭sort沒(méi)有足夠的智力預知你傳給它的數組的實(shí)際大?。?，第三個(gè)參數給出了數組中每個(gè)元素以字節為單位的大小。最后那個(gè)長(cháng)長(cháng)的家伙，給出了排序時(shí)比較元素的方式（還是因為qsort的智商問(wèn)題）。

以下是某次運行的結果：

輸入：0 9 2 1 5輸出：0 1 2 5 9	 

有一個(gè)問(wèn)題，這個(gè)程序并不像看起來(lái)那么健壯（Robust）。如果我們輸入的數字個(gè)數超過(guò)max_size所規定的上限，就會(huì )出現數組越界問(wèn)題。如果你在Visual C++的IDE環(huán)境下以控制臺方式運行這個(gè)程序時(shí)，會(huì )彈出非法內存訪(fǎng)問(wèn)的錯誤對話(huà)框。

這個(gè)問(wèn)題很?chē)乐?，嚴重到足以使你開(kāi)始重新審視這個(gè)程序的代碼。為了彌補程序中的這一缺陷。我們不得不考慮采用如下三種方案中的一種：

• 采用大容量的靜態(tài)數組分配。
• 限定輸入的數據個(gè)數。
• 采用動(dòng)態(tài)內存分配。

第一種方案比較簡(jiǎn)單，你所做的只是將max_size改大一點(diǎn)，比如：1000或者10000。但是，嚴格講這并不能最終解決問(wèn)題，隱患仍然存在。假如有人足夠耐心，還是可以使你的這個(gè)經(jīng)過(guò)糾正后的程序崩潰的。此外，分配一個(gè)大數組，通常是在浪費空間，因為大多數情況下，數組中的一部分空間并沒(méi)有被利用。

再來(lái)看看第二種方案，通過(guò)在第一個(gè)for循環(huán)中加入一個(gè)限定條件，可以使問(wèn)題得到解決。比如：for (int n = 0; cin >> num[n] && n < max_size; n ++); 但是這個(gè)方案同樣不甚理想，盡管不會(huì )使程序崩潰，但失去了靈活性，你無(wú)法輸入更多的數。

看來(lái)只有選擇第三種方案了。是的，你可以利用指針，以及動(dòng)態(tài)內存分配妥善的解決上述問(wèn)題，并且使程序具有良好的靈活性。這需要用到new，delete操作符，或者古老的malloc()，realloc()和free()函數。但是為此，你將犧牲程序的簡(jiǎn)潔性，使程序代碼陡增，代碼的處理邏輯也不再像原先看起來(lái)那么清晰了。一個(gè)compare函數或許就已經(jīng)令你不耐煩了，更何況要實(shí)現這些復雜的處理機制呢？很難保證你不會(huì )在處理這個(gè)問(wèn)題的時(shí)候出錯，很多程序的bug往往就是這樣產(chǎn)生的。同時(shí)，你還應該感謝stdlib.h，它為你提供了qsort函數，否則，你還需要自己實(shí)現排序算法。如果你用的是冒泡法排序，那效率就不會(huì )很理想。……，問(wèn)題真是越來(lái)越讓人頭疼了！

關(guān)于第一個(gè)程序的討論就到此為止，如果你對第三種方案感興趣的話(huà)，可以嘗試著(zhù)自己編寫(xiě)一個(gè)程序，作為思考題。這里就不準備再浪費筆墨去實(shí)現這樣一個(gè)讓人不甚愉快的程序了。

2.2.2 第二版：工業(yè)時(shí)代--組件化大生產(chǎn)

我們應該慶幸自己所生活的年代。工業(yè)時(shí)代，科技的發(fā)展所帶來(lái)的巨大便利已經(jīng)影響到了我們生活中的每個(gè)細節。如果你還在以原始人類(lèi)的方式生活著(zhù)，那我真該懷疑你是否屬于某個(gè)生活在非洲或者南美叢林里的原始部落中的一員了，難道是瑪雅文明又重現了？

STL便是這個(gè)時(shí)代的產(chǎn)物，正如其他科技成果一樣，C++程序員也應該努力使自己適應并充分利用這個(gè)"高科技成果"。讓我們重新審視第一版的那個(gè)破爛不堪的程序。試著(zhù)使用一下STL，看看效果如何。

// name:example2_2.cpp// alias:The first STL program#include <iostream>#include <vector>#include <algorithm>using namespace std;void main(void){	vector<int> num;		// STL中的vector容器	int element;	// 從標準輸入設備讀入整數， 	// 直到輸入的是非整型數據為止	while (cin >> element)		num.push_back(element);	// STL中的排序算法	sort(num.begin(), num.end());	// 將排序結果輸出到標準輸出設備	for (int i = 0; i < num.size(); i ++)		cout << num[i] << "\n";}     

這個(gè)程序的主要部分改用了STL的部件，看起來(lái)要比第一個(gè)程序簡(jiǎn)潔一點(diǎn)，你已經(jīng)找不到那個(gè)討厭的compare函數了。它真的能很好的運行嗎？你可以試試，因為程序的運行結果和前面的大致差不多，所以在此略去。我可以向你保證，這個(gè)程序是足夠健壯的。不過(guò)，可能你還沒(méi)有完全看明白程序的代碼，所以我需要為你解釋一下。畢竟，這個(gè)戲法變得太快了，較之第一個(gè)程序，一眨眼的功夫，那些老的C++程序員所熟悉的代碼都不見(jiàn)了，取而代之的是一些新鮮玩意兒。

程序的前三行是包含的頭文件，它們提供了程序所要用到的所有C++特性（包括輸入輸出處理，STL中的容器和算法）。不必在意那個(gè).h，并不是我的疏忽，程序保證可以編譯通過(guò)，只要你的C++編譯器支持標準C++規范的相關(guān)部分。你只需要把它們看作是一些普通的C++頭文件就可以了。事實(shí)上，也正是如此，如果你對這個(gè)變化細節感興趣的化，可以留意一下你身旁的佐餐。

同樣可以忽略第四行的存在。加入那個(gè)聲明只是為了表明程序引用到了std這個(gè)標準名字空間（namespace），因為STL中的那些玩意兒全都包含在那里面。只有通過(guò)這行聲明，編譯器才能允許你使用那些有趣的特性。

程序中用到了vector，它是STL中的一個(gè)標準容器，可以用來(lái)存放一些元素。你可以把vector理解為int [?]，一個(gè)整型的數組。之所以大小未知是因為，vector是一個(gè)可以動(dòng)態(tài)調整大小的容器，當容器已滿(mǎn)時(shí)，如果再放入元素則vector會(huì )悄悄擴大自己的容量。push_back是vector容器的一個(gè)類(lèi)屬成員函數，用來(lái)在容器尾端插入一個(gè)元素。main函數中第一個(gè)while循環(huán)做的事情就是不斷向vector容器尾端插入整型數據，同時(shí)自動(dòng)維護容器空間的大小。

sort是STL中的標準算法，用來(lái)對容器中的元素進(jìn)行排序。它需要兩個(gè)參數用來(lái)決定容器中哪個(gè)范圍內的元素可以用來(lái)排序。這里用到了vector的另兩個(gè)類(lèi)屬成員函數。begin()用以指向vector的首端，而end()則指向vector的末端。這里有兩個(gè)問(wèn)題，begin()和end()的返回值是什么？這涉及到STL的另一個(gè)重要部件--迭代器（Iterator），不過(guò)這里并不需要對它做詳細了解。你只需要把它當作是一個(gè)指針就可以了，一個(gè)指向整型數據的指針。相應的sort函數聲明也可以看作是void sort(int* first, int* last)，盡管這實(shí)際上很不精確。另一個(gè)問(wèn)題是和end()函數有關(guān)，盡管前面說(shuō)它的返回值指向vector的末端，但這種說(shuō)法不能算正確。事實(shí)上，它的返回值所指向的是vector中最末端元素的后面一個(gè)位置，即所謂pass-the-end value。這聽(tīng)起來(lái)有點(diǎn)費解，不過(guò)不必在意，這里只是稍帶一提?？偟膩?lái)說(shuō)，sort函數所做的事情是對那個(gè)準整型數組中的元素進(jìn)行排序，一如第一個(gè)程序中的那個(gè)qsort，不過(guò)比起qsort來(lái)，sort似乎要簡(jiǎn)單了許多。

程序的最后是輸出部分，在這里vector完全可以以假亂真了，它所提供的對元素的訪(fǎng)問(wèn)方式簡(jiǎn)直和普通的C++內建數組一模一樣。那個(gè)size函數用來(lái)返回vector中的元素個(gè)數，就相當于第一個(gè)程序中的變量n。這兩行代碼直觀(guān)的不用我再多解釋了。

我想我的耐心講解應該可以使你大致看懂上面的程序了，事實(shí)上STL的運用使程序的邏輯更加清晰，使代碼更易于閱讀。試問(wèn)，有誰(shuí)會(huì )不明白begin、end、size這樣的字眼所表達的含義呢（除非他不懂英語(yǔ)）？試著(zhù)運行一下，看看效果。再試著(zhù)多輸入幾個(gè)數，看看是否會(huì )發(fā)生數組越界現象。實(shí)踐證明，程序運行良好。是的，由于vector容器自行維護了自身的大小，C++程序員就不用操心動(dòng)態(tài)內存分配了，指針的錯誤使用畢竟會(huì )帶來(lái)很多麻煩，同時(shí)程序也會(huì )變得冗長(cháng)無(wú)比。這正是前面第三種方案的缺點(diǎn)所在。

再仔細審視一下你的第一個(gè)STL版的C++程序，回顧一下第一章所提到的那些有關(guān)STL的優(yōu)點(diǎn)：易于使用，具有工業(yè)強度……，再比較一下第一版的程序，我想你應該有所體會(huì )了吧！

2.2.3 第三版：唯美主義的杰作

事態(tài)的發(fā)展有時(shí)候總會(huì )趨向極端，這在那些唯美主義者當中猶是如此。首先聲明，我并不是一個(gè)唯美主義者，提供第二版程序的改進(jìn)版，完全是為了讓你更深刻的感受到STL的魅力所在。在看完第三版之后，你會(huì )強烈感受到這一點(diǎn)?；蛟S你也會(huì )變成一個(gè)唯美主義者了，至少在STL方面。這應該不是我的錯，因為決定權在你手里。下面我們來(lái)看看這個(gè)絕版的C++程序。

// name:example2_3.cpp// alias:aesthetic version#include <iostream>#include <vector>#include <algorithm>#include <iterator>using namespace std;void main(void){	typedef vector<int>				int_vector;	typedef istream_iterator<int>				istream_itr;	typedef ostream_iterator<int>				ostream_itr;	typedef back_insert_iterator< int_vector >	back_ins_itr;	// STL中的vector容器	int_vector num;	// 從標準輸入設備讀入整數， 	// 直到輸入的是非整型數據為止	copy(istream_itr(cin), istream_itr(), back_ins_itr(num));	// STL中的排序算法	sort(num.begin(), num.end());	// 將排序結果輸出到標準輸出設備	copy(num.begin(), num.end(), ostream_itr(cout, "\n"));}     

在這個(gè)程序里幾乎每行代碼都是和STL有關(guān)的（除了main和那對花括號，當然還有注釋?zhuān)?，并且它包含了STL中幾乎所有的各大部件（容器container，迭代器iterator, 算法algorithm, 適配器adaptor），唯一的遺憾是少了函數對象（functor）的身影。

還記得開(kāi)頭提到的一個(gè)典型系統所具有的基本特征嗎？--輸入+處理+輸出。所有這些功能，在上面的程序里，僅僅是通過(guò)三行語(yǔ)句來(lái)實(shí)現的，其中每一行語(yǔ)句對應一種操作。對于數據的操作被高度的抽象化了，而算法和容器之間的組合，就像搭積木一樣輕松自如，系統的耦合度被降到了極低點(diǎn)。這就是閃耀著(zhù)泛型之光的STL的偉大力量。如此簡(jiǎn)潔，如此巧妙，如此神奇！就像魔術(shù)一般，以至于再一次讓你摸不著(zhù)頭腦。怎么實(shí)現的？為什么在看第二版程序的時(shí)候如此清晰的你，又墜入了五里霧中（竊喜）。

請留意此處的標題（唯美主義的杰作），在實(shí)際環(huán)境中，你未必要做到這樣完美。畢竟美好愿望的破滅，在生活中時(shí)常會(huì )發(fā)生。過(guò)于理想化，并不是一件好事，至少我是這么認為的。正如前面提到的，這個(gè)程序只是為了展示STL的獨特魅力，你不得不為它的出色表現所折服，也許只有深諳STL之道的人才會(huì )想出這樣的玩意兒來(lái)。如果你只是一般性的使用STL，做到第二版這樣的程度也就可以了。

實(shí)在是因為這個(gè)程序太過(guò)"簡(jiǎn)單"，以至于我無(wú)法肯定，在你還沒(méi)有完全掌握STL之前，通過(guò)我的講解，是否能夠領(lǐng)會(huì )這區區三行代碼，我將盡我的最大努力。

前面提到的迭代器可以對容器內的任意元素進(jìn)行定位和訪(fǎng)問(wèn)。在STL里，這種特性被加以推廣了。一個(gè)cin代表了來(lái)自輸入設備的一段數據流，從概念上講它對數據流的訪(fǎng)問(wèn)功能類(lèi)似于一般意義上的迭代器，但是C++中的cin在很多地方操作起來(lái)并不像是一個(gè)迭代器，原因就在于其接口和迭代器的接口不一致（比如：不能對cin進(jìn)行++運算，也不能對之進(jìn)行取值運算--即*運算）。為了解決這個(gè)矛盾，就需要引入適配器的概念。istream_iterator便是一個(gè)適配器，它將cin進(jìn)行包裝，使之看起來(lái)像是一個(gè)普通的迭代器，這樣我們就可以將之作為實(shí)參傳給一些算法了（比如這里的copy算法）。因為算法只認得迭代器，而不會(huì )接受cin。對于上面程序中的第一個(gè)copy函數而言，其第一個(gè)參數展開(kāi)后的形式是：istream_iterator(cin)，其第二個(gè)參數展開(kāi)后的形式是：istream_iterator()（如果你對typedef的語(yǔ)法不清楚，可以參考有關(guān)的c++語(yǔ)言書(shū)籍）。其效果是產(chǎn)生兩個(gè)迭代器的臨時(shí)對象，前一個(gè)指向整型輸入數據流的開(kāi)始，后一個(gè)則指向"pass-the-end value"。這個(gè)函數的作用就是將整型輸入數據流從頭至尾逐一"拷貝"到vector這個(gè)準整型數組里，第一個(gè)迭代器從開(kāi)始位置每次累進(jìn)，最后到達第二個(gè)迭代器所指向的位置?；蛟S你要問(wèn)，如果那個(gè)copy函數的行為真如我所說(shuō)的那樣，為什么不寫(xiě)成如下這個(gè)樣子呢？

copy(istream_iterator<int>(cin), istream_iterator<int>(), num.begin());	 

你確實(shí)可以這么做，但是有一個(gè)小小的麻煩。還記得第一版程序里的那個(gè)數組越界問(wèn)題嗎？如果你這么寫(xiě)的話(huà)，就會(huì )遇到類(lèi)似的麻煩。原因在于copy函數在"拷貝"數據的時(shí)候，如果輸入的數據個(gè)數超過(guò)了vector容器的范圍時(shí)，數據將會(huì )拷貝到容器的外面。此時(shí)，容器不會(huì )自動(dòng)增長(cháng)容量，因為這只是簡(jiǎn)單地拷貝，并不是從末端插入。為了解決這個(gè)問(wèn)題，另一個(gè)適配器back_insert_iterator登場(chǎng)了，它的作用就是引導copy算法每次在容器末端插入一個(gè)數據。程序中的那個(gè)back_ins_itr(num)展開(kāi)后就是：back_insert_iterator(num)，其效果是生成一個(gè)這樣的迭待器對象。

終于將講完了三分之一（真不容易?。?，好在第二句和前一版程序沒(méi)有差別，這里就略過(guò)了。至于第三句，ostream_itr(cout, "\n")展開(kāi)后的形式是：ostream_iterator(cout, "\n")，其效果是產(chǎn)生一個(gè)處理輸出數據流的迭待器對象，其位置指向數據流的起始處，并且以"\n"作為分割符。第二個(gè)copy函數將會(huì )從頭至尾將vector中的內容"拷貝"到輸出設備，第一個(gè)參數所代表的迭代器將會(huì )從開(kāi)始位置每次累進(jìn)，最后到達第二個(gè)參數所代表的迭代器所指向的位置。

這就是全部的內容。

2.3 歷史的評價(jià)

歷史的車(chē)輪總是滾滾向前的，工業(yè)時(shí)代的文明較之史前時(shí)代，當然是先進(jìn)并且發(fā)達的?；仡櫮莾蓚€(gè)時(shí)代的C++程序，你會(huì )真切的感受到這種差別。簡(jiǎn)潔易用，具有工業(yè)強度，較好的可移植性，高效率，加之第三個(gè)令人目眩的絕版程序所體現出來(lái)的高度抽象性，高度靈活性和組件化特性，使你對STL背后所蘊含的泛型化思想都有了些微的感受。

真幸運，你可以橫跨兩個(gè)時(shí)代，有機會(huì )目睹這種"文明"的差異。同時(shí)，這也應該使你越加堅定信念，使自己順應時(shí)代的潮流。

2.4 如何運行

在你還沒(méi)有真正開(kāi)始運行前面后兩個(gè)程序之前，最好先瀏覽一下本節。這里簡(jiǎn)單介紹了在特定編譯器環(huán)境下運行STL程序的一些細節，并提供了一些可能遇到的問(wèn)題的解決辦法。

此處，我選用了目前在Windows平臺下較為常見(jiàn)的Microsoft Visual C++ 6.0和Borland C++ Builder 6.0作為例子。盡管Visual C++ 6.0對最新的ANSI/ISO C++標準支持的并不是很好。不過(guò)據稱(chēng)Visual C++ .NET（也就是VC7.0）在這方面的性能有所改善。

你可以選用多種方式運行前面的程序，比如在Visual C++下，你可以直接在DOS命令行狀態(tài)下編譯運行，也可以在VC的IDE下采用控制臺應用程序（Console Application）的方式運行。對于C++ Builder，情況也類(lèi)似。

對于Visual C++而言，如果是在DOS命令行狀態(tài)下，你首先需要找到它的編譯器。假定你的Visual C++裝在C:\Program Files\Microsoft Visual Studio\VC98下面，則其編譯器所在路徑應該是C:\Program Files\Microsoft Visual Studio\VC98\Bin，在那里你可以找到cl.exe文件。編譯時(shí)請加上/GX和/MT參數。如果一切正常，結果就會(huì )產(chǎn)生一個(gè)可執行文件。如下所示：

cl /GX /MT example2_2.cpp     

前一個(gè)參數用于告知編譯器允許異常處理（Exception Handling）。在P. J. Plauger STL中的很多地方使用了異常處理機制（即try…throw…catch語(yǔ)法），所以應該加上這個(gè)參數，否則會(huì )有如下警告信息：

warning C4530: C++ exception handler used, but unwind semantics are not enabled.     

后一個(gè)參數則用于使程序支持多線(xiàn)程，它需要在鏈接時(shí)使用LIBCMT.LIB庫文件。不過(guò)P. J. Plauger STL并不是線(xiàn)程安全的（thread safety）。如果你是在VC環(huán)境下使用像STLport這樣的STL實(shí)現版本，則需要加上這個(gè)參數，因為STLport是線(xiàn)程安全的。

如果在IDE環(huán)境下，可以在新建工程的時(shí)候選擇控制臺應用程序。

圖3：在Visual C++ IDE環(huán)境下運行STL程序

至于那些參數的設置，則可以通過(guò)在Project功能菜單項中的Settings功能【Alt+F7】中設置編譯選項來(lái)完成。

圖4：在Visual C++ IDE環(huán)境下設置編譯參數

有時(shí)，在IDE環(huán)境下編譯STL程序時(shí)，可能會(huì )出現如下警告信息（前面那幾個(gè)示例程序不會(huì )出現這種情況）：

warning C4786: ‘……‘ : identifier was truncated to ‘255‘ characters in the debug information      

這是因為編譯器在Debug狀態(tài)下編譯時(shí)，把程序中所出現的標識符長(cháng)度限制在了255個(gè)字符范圍內。如果超過(guò)最大長(cháng)度，這些標識符就無(wú)法在調試階段查看和計算了。而在STL程序中大量的用到了模板函數和模板類(lèi)，編譯器在實(shí)例化這些內容時(shí)，展開(kāi)之后所產(chǎn)生的標識符往往很長(cháng)（沒(méi)準會(huì )有一千多個(gè)字符?。?。如果你想認識一下這個(gè)warning的話(huà)，很簡(jiǎn)單，在程序里加上如下一行代碼：

vector<string>		string_array;		// 類(lèi)似于字符串數組變量     

對于這樣的warning，當然可以置之不理，不過(guò)也是有解決辦法的。 你可以在文件開(kāi)頭加入下面這一行：#pragma warning(disable: 4786)。它強制編譯器忽略這個(gè)警告信息，這種做法雖然有點(diǎn)粗魯，但是很有效。

至于C++ Builder，其DOS命令行狀態(tài)下的運行方式是這樣的。假如你的C++ Builder裝在C:\Program Files\Borland\CBuilder6。則其編譯器所在路徑應該是C:\Program Files\ Borland\CBuilder6\Bin，在那里你可以找到bcc32.exe文件，輸入如下命令，即大功告成了：

bcc32 example2_2.cpp	 

至于IDE環(huán)境下，則可以在新建應用程序的時(shí)候，選擇控制臺向導（Console Wizard）。

圖5：在C++ Builder IDE環(huán)境下運行STL程序

現在你可以在你的機器上運行前面的示例程序了。不過(guò)，請恕我多嘴，有些細節不得不提請你注意。小心編譯器給你留下的陷阱。比如前面第三個(gè)程序中有如下這一行代碼：

typedef back_insert_iterator< int_vector >	back_ins_itr;     

請留意">"前面的空格，最好不要省去。如果你吝惜這點(diǎn)空格所占用的磁盤(pán)空間的話(huà)，那就太不劃算了。其原因還是在于C++編譯器本身的缺陷。上述代碼，相當于如下代碼（編譯器做的也正是這樣的翻譯工作）：

typedef back_insert_iterator< vector<int> >	back_ins_itr;     

如果你沒(méi)有加空格的話(huà)，編譯器會(huì )把">>"誤認為是單一標識（看起來(lái)很像那個(gè)數據流輸入操作符">>"）。為了回避這個(gè)難題，C++要求使用者必須在兩個(gè)右尖括號之間插入空格。所以，你最好還是老老實(shí)實(shí)照我的話(huà)做，以避免不必要的麻煩。不過(guò)有趣的是，對于上述那行展開(kāi)前的代碼，在Visual C++里即使你沒(méi)有加空格，編譯器也不會(huì )報錯。而同樣的代碼在C++ Builder中沒(méi)有那么幸運了。不過(guò)，最好還是不要心存僥幸，如果你采用展開(kāi)后的書(shū)寫(xiě)方式，則兩個(gè)編譯器都不會(huì )給你留情面了。

好了，請原諒我的絮叨，現在你可以親身感受一下STL所帶給你的真正獨特魅力了，祝你好運！