STL源码剖析总结_第二章-空间配置器
STL整理v2
STL整理 v2 by Felix021使用STL的时候很需要注意的一点是, STL的区间都是左闭右开的.e.g. [start, end) 表示从start开始到end之前一个位置1. list头文件: #include<list>实例化： list<类型>ListName原型：namespace std {template <class T, class Allocator = allocator<T> >class list;}2. vector头文件： #include<vector>实例化： vector<类型>VectorName原型：namespace std {template <class T, class Allocator = allocator<T> > class vector;}成员函数：对vector进行排序可以使用STL的sort, stable_sort, partition, partial_sort, nth_element, 可以用STL的unique算法对其进行排重，但是一定要这么写：vt.erase(unique(vt.begin(), vt.end()), vt.end());使用STL的remove或remove_if算法删除指定元素：vt.erase(remove(vt.begin(), vt.end(), Type &value), vt.end());vt.erase(remove_if(vt.begin(), vt.end(), testfunc), vt.end());回收vector占用的空间：vector<TYPE>(vt).swap(vt); //回收vt中多余元素占用的空间vector<TYPE>().swap(vt); //回收vt占用的所有空间也就是创建一个匿名的空的vector<TYPE>类型变量(前一句还执行了用vt对其初始化)并与vt交换，然后这个变量在这条语句结束时被自动释放。
《STL源码剖析》读后感
《STL源码剖析》读后感读了这本书后，对StL的知识有了深入的了解，以前觉得神秘、遥远的StL变得清晰可见!本书主要以SgIStL为标准讲解，并未标准的StL。
StL主要是以模板为基础，实现了强大的泛型功能，只要传给其满足规则的参数，即可实现对各种自定义类型的操作。
StL主要包括空间配置器、迭代器、序列容器、关联容器、泛型算法、仿函数、配接器等。
空间配置器负责为对象分配内存、管理内存的使用。
迭代器是一种smartpointer，是连接容器和算法的桥梁。
迭代器类需要实现很多指针的操作符功能。
StL 有五种类型的迭代器，只有遵循这五种标准才可以和算法无缝连接。
序列式容器有vector、list、deque、stack、queue、heap等，容器内部需要有自己的迭代器，需要由空间配置器来分配管理内存，实现一系列添加、删除、查找等操作。
deque是一种双向开口的数据类型，stack 和queue的底层容器就是deuqe，只是关闭了某些操作，完成了堆栈和队列的数据结构。
heap在取出数据的时候一定是从优先级最高的数据开始的，其底层是一个vector结合一个完全二叉树，就实现了优先取优先级高的数据。
关联式容器有set、map、multiset、multimap、hash_set、hash_map、hash_multiset、hash_multimap。
前四个的底层机制是树结构，准确的说是红黑树(RB-tree)。
后四个的底层机制是hashtable(散列表)，三类表是一种。
关联容器没有头尾，而是按照键值放到合适的位置，查询键值是必须具有良好的搜寻效率。
关联容器内部结构是一个平衡二叉搜索树，为了防止数据放入树时的不够随机造成的树不平衡而影响搜索效率，需要由算法调整树的结构，保持树的平衡。
实现平衡二叉搜索树的有AvL-tree，RB-tree，AA-tree，AvL-tree里面有单旋转和双旋转算法，后面两个树没怎么了解。
STL六大组件
STL六⼤组件容器（Container）算法（Algorithm）迭代器（Iterator）仿函数（Function object）适配器（Adaptor）空间配置器（allocator）1、容器作为STL的最主要组成部分－－容器，分为向量（vector），双端队列(deque)，表(list)，队列（queue），堆栈(stack)，集合(set)，多重集合(multiset)，映射(map)，多重映射(multimap)。
容器特性所在头⽂件<vector>向量vector可以⽤常数时间访问和修改任意元素，在序列尾部进⾏插⼊和删除时，具有常数时间复杂度，对任意项的插⼊和删除就有的时间复杂度与到末尾的距离成正⽐，尤其对向量头的添加和删除的代价是惊⼈的⾼的<deque>双端队列deque基本上与向量相同，唯⼀的不同是，其在序列头部插⼊和删除操作也具有常量时间复杂度<list>表list对任意元素的访问与对两端的距离成正⽐，但对某个位置上插⼊和删除⼀个项的花费为常数时间。
<queue>队列queue插⼊只可以在尾部进⾏，删除、检索和修改只允许从头部进⾏。
按照先进先出的原则。
<stack>堆栈stack堆栈是项的有限序列，并满⾜序列中被删除、检索和修改的项只能是最近插⼊序列的项。
即按照后进先出的原则<set>集合set由节点组成的红⿊树，每个节点都包含着⼀个元素，节点之间以某种作⽤于元素对的谓词排列，没有两个不同的元素能够拥有相同的次序，具有快速查找的功能。
但是它是以牺牲插⼊删除操作的效率为代价的<set>多重集合multiset和集合基本相同，但可以⽀持重复元素具有快速查找能⼒<map>映射map由{键，值}对组成的集合，以某种作⽤于键对上的谓词排列。
具有快速查找能⼒<map>多重集合multimap⽐起映射，⼀个键可以对应多了值。
c++stl 源码剖析笔记
c++stl 源码剖析笔记
C++ STL（标准模板库）是C++标准库的一部分，它包含了许多常用的数据结构和算法，如向量、列表、映射、排序、搜索等。
STL 的源码剖析是一个相当复杂的话题，因为STL的实现涉及到大量的模板和元编程技术。
下面我将从几个方面对STL的源码进行剖析。
首先，STL的源码剖析可以从数据结构入手。
比如，我们可以深入研究STL中向量（vector）和映射（map）等数据结构的实现原理，了解它们是如何利用模板和迭代器来实现通用性和高效性的。
其次，STL的源码剖析也涉及到算法的实现。
STL中包含了大量的算法，如排序、查找、拷贝等，这些算法的实现往往涉及到迭代器和函数对象的使用，可以通过分析这些算法的源码来深入理解STL的设计思想和实现细节。
另外，STL的源码剖析还需要关注STL的底层实现。
STL的底层实现往往依赖于各种数据结构和算法，比如红黑树、哈希表等。
通过分析STL底层实现的源码，可以更好地理解STL的性能特点和使用注意事项。
此外，STL的源码剖析还需要关注STL的扩展性和可移植性。
STL的实现通常会考虑到各种平台和编译器的兼容性，因此可以通过分析STL的源码来了解其如何实现可移植性和扩展性。
总的来说，STL的源码剖析是一个庞大而复杂的工程，需要对C++模板、元编程、数据结构、算法等方面有深入的理解。
通过深入剖析STL的源码，可以更好地理解STL的设计思想和实现细节，从而更好地应用STL来解决实际问题。
侯捷老师——STL源码剖析
侯捷老师——STL源码剖析侯捷老师是国内知名的C++专家，他在C++领域有着很高的知名度和影响力。
他的《STL源码剖析》是一本非常经典的C++书籍，深入剖析了C++标准模板库（Standard Template Library，STL）的源代码，并详细解释了其设计思想和实现细节。
下面是对这本书的1200字以上的介绍。
《STL源码剖析》是一本写给C++程序员的经典著作，它由侯捷老师亲自编写，内容非常详尽和深入。
这本书主要介绍了C++标准模板库（STL）的源代码，并解析了其中的设计思想和实现细节。
通过阅读这本书，读者可以更好地理解STL的底层原理，提高自己的C++编程能力。
这本书共分为13个章节，每个章节都涉及了STL的不同组件和特性。
书中的内容既包括理论知识，也包括具体的代码实现。
侯捷老师用通俗易懂的语言和形象生动的例子，对STL的各个组件进行了详细介绍。
他从容器、迭代器、算法和函数对象等方面入手，逐步展开对STL的剖析。
每一章的结尾都有相关的练习题，读者可以通过做题来巩固所学知识。
在《STL源码剖析》中，侯捷老师对STL的源代码进行了深入分析，解释了其中的设计思想和实现原理。
他通过对容器的底层结构和操作进行剖析，揭示了STL的高效性和灵活性。
在对算法和函数对象的讲解中，他详细介绍了STL中的各种常用算法，并解释了它们的内部实现原理。
通过这种深入的分析，读者可以更好地理解STL的运作机制，并能够灵活运用STL进行程序设计。
除了对STL源代码的剖析，侯捷老师还对STL的使用和扩展进行了说明。
他介绍了STL的使用注意事项和常见问题，并给出了一些实用的编程技巧和优化建议。
此外，他还展示了如何扩展STL，给出了一些自定义容器和算法的示例。
这些内容对于想要深入学习和应用STL的读者来说是非常有价值的。
总的来说，侯捷老师的《STL源码剖析》是一本非常权威和深入的C++书籍，对于想要深入学习STL的C++程序员来说是一本必读之作。
STL源码剖析学习笔记
STL源码剖析学习笔记
deque的迭代器
deque的迭代器除了⼀些型别定义，主要有以下四个数据成员：
typedef T** map_pointer;
T* cur;
T* first;
T* last;
map_pointer node;
deque的主要的数据成员：
protected:
iterator start;
iterator finish;
map_iterator map;
size_type map_size;
可以看到deque维护了两个迭代器。
迭代器的node指向连续空间map某⼀个元素，first和last指向某个缓冲区的起始和结束，⽽cur指向当前元素。
deque的两个迭代器的cur有特别意义，start.cur指向第⼀个缓冲区的第⼀个元素的位置，finish.cur指向最后缓冲区的最后⼀个元素的位置。
所以两个迭代器的first,last和node很可能完全⼀样（同⼀个缓冲区）,cur才是区分他们的根本。
⽽迭代器其实提供给外界的假象就是它是⼀个连续空间，iterator的⾏为就像是cur的⾏为。
所以iterator ite，在++时，只需把cur++即可；在两个迭代器相减时只需把两者的cur 相减；⽐较两个迭代器是否相等时，只需看⼆者cur是否相等，当然，以上的⼤前提是⼀定要考虑是否跨缓冲区间！即迭代器默默维护的first,last,node。
要注意的是start和finish元素增长的⽅向是相反的，⼀个是last---->first,⼀个是first----->last。
STL库概述
“STL”（Standard Template Library）标准模版库概述目录STL概念 (2)STL组成部分 (2)容器 (2)迭代器 (4)算法 (4)什么时候用STL (5)容器模板的使用 (5)容器模板中的常用函数 (6)STL概念STL（Standard Template Library），即标准模板库从根本上说，STL是一些“容器”的集合，这些“容器”有list,vector,set,map等，STL也是算法和其他一些组件的集合。
这里的“容器”和算法的集合指的是世界上很多聪明人很多年的杰作。
STL的目的是标准化组件，这样就不用重新开发，可以使用现成的组件。
STL现在是C++的一部分，因此不用额外安装什么。
在C++标准中，STL被组织为下面的17个头文件：<algorithm>、<deque>、<functional>、<iterator>、<array>、<vector>、<list>、<forward_list>、<map>、<unordered_map>、<memory>、<numeric>、<queue>、<set>、<unordered_set>、<stack>和<utility>。
STL组成部分STL可分为六个部分。
⏹容器(containers)⏹迭代器(iterators)⏹空间配置器(allocator)⏹配接器(adapters)⏹算法(algorithms)⏹仿函数(functors)容器在实际的开发过程中，数据结构本身的重要性不会逊于操作于数据结构的算法的重要性，当程序中存在着对时间要求很高的部分时，数据结构的选择就显得更加重要。
经典的数据结构数量有限，但是我们常常重复着一些为了实现向量、链表等结构而编写的代码，这些代码都十分相似，只是为了适应不同数据的变化而在细节上有所出入。
（一）STL体系结构基础介绍
（⼀）STL体系结构基础介绍⼀、STL六⼤部件 容器(Containers)：存放元素，内存由分配器搞定 分配器(Allocator)：⽀持容器的内存分配 算法：操作容器元素的函数。
与OO不同（⾯向对象将元素与函数放到⼀个类⾥），GP（模板编程）将数据放⼊容器，操作⽅法放⼊算法中。
迭代器(Iterator): 算法和容器之间的桥梁，通过迭代器，算法才能去操作容器中的元素。
迭代器就是泛化的指针。
适配器(Adapters)：对其他组件进⾏转换。
仿函数(Functors)：⾃定义类的相关操作（⽐如⾃定义类A，计算其两个实例的相加、相减等，即操作符重载）。
⼆、⼀个例⼦使⽤六⼤部件 通常allocator那部分不⽤写。
三、容器遍历 前闭后开区间 使⽤auto，for遍历 auto的其他⽤法四、容器结构与分析 1、顺序容器 Array:固定⼤⼩，连续空间存放 Vector: 当容量不够时，allocator在背后重新分配 Deque: 双端队列 List: 双向链表 ForwardList：单向链表 2、关联容器（包括Unordered_Containers） 关联容器的查找很快 Map/Set：⼀般⽤红⿊树实现（左右⾼度平衡的⼆叉树） MultiMap/MultiSet: key可重复的。
Map是key-value，Set是key-key。
⽆序容器：元素存放的位置是不固定的，由hash-table实现（⽬前最好的实现⽅式是seperate chaining）。
五、容器使⽤ 1、编码习惯 （1）为每个独⽴的程序创建namesapce; (2) 在⽤到变量时才定义变量，但不缩进； 2、vector （1）因为单向，只能通过push_back存放元素（从头存放需要移动整个vector）; (2) 当空间不⾜，重新分配内存时，内存两倍增长； （3）可以通过front,back访问⾸尾元素，data访问⾸地址（vector, array, list）； 3、List 标准库有sort,各个容器也有⾃带sort，排序尽量⽤⾃带的sort。
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2.空间配置器
2.1具备次配置力（sub-allocation）的SGI空间配置器
SGI含有两个空间配置器类，std::allocator内存分配类符合标准，但是仅仅是对operator new和operator delete简单封装一下而已；其次是SGI特殊的内存分配器std::alloc,其中实现采用了内存池，对于分配大量小容量的对象，可以大大减少内存碎片。
SGI标准的空间配置器std::allocator
这是对应的模板内联内存分配函数。
实现起来也很简单，注意这里分配的内存仅仅是一块没有使用的空间而已，在上面并没有构造对象，后面讲解如何在上面构造对象。
模板内联内存释放函数，直接调用全局的operator delete释放对应的内存。
SGI特殊的空间配置器Std::alloc class Foo{…}
Foo* pf = new Foo;//配置内存，然后构造对象delete pf;//将对象析构，然后释放内存
new的算是包含两个阶段：
1）调用：：operator new 配置内存
2）调用Foo::Foo()构造对象内容
Delete算式也包含两个阶段
1）调用Foo::~Foo()将对象析构
2）调用：：operator delete释放内存
为了精密分工，STL allocator将两个阶段的操作分开来，内存配置操作由alloc::allocate()负责，内存释放操作由alloc::deallocate()负责；对象构造由：：construct（）负责，对象析构由：：destroy（）负责。
2.stl_alloc.h 内存空间的分配和释放
内部使用malloc在堆中申请内存，其中制造了一个内存池，可以减少小型区块过多而造成的内存碎片问题。
SGI设计了双层级配置器，第一级配置器直接使用malloc()和free（），第二级配置器则视情况采用不同的策略：当配置区块超过128bytes时，采用第一级配置器，当配置区块小于128bytes时，采用第二级配置器，采用复杂的memory pool。
它内存池实际上就是内部维护了16个自由链表，预先已经分配好了，当需要从内存池中取内存时候，直接从对应链表取出即可；当释放内存到内存池时候，直接将内存插入链表即可。
每个链表中节点分别占用8、16、24、32、40、48、52、64、72、80、88、96、104、112、120、128字节。
举例：
2.2 内存操作全局函数
1、uninitialized_copy
将迭代器[first , last)范围内的内容拷贝到result指定的区域。
如果first是char 或wchar 那么直接使用memmove拷贝即可，如果first不是上述类型，则通过辨别
是否是POD类型来选择构造函数或者copy拷贝。
uninitialized_copy使我们能够将内存的配置和对象的构造行为分离。
2、uninitialized_fill
将[first , last)迭代器指定范围的内存，通过x初始化。
换句话说，该函数会针对操作范围内的每个迭代器i，调用construct(&*I,x),在i所指之处产生x的复制品。
与uninitialied_copy()一样，该函数具备“commit or rollback”语义，要么产生所
有必要元素，要么不产生任何元素。
如果任何一个copy constructor丢出异常（exception），该函数能够将已产生的所有元素析构掉。
3、uninitialized_fill_n
将[first , first+n)范围内的每一个迭代器都设定为x，总共设定了n个，当是pod 类型，则直接拷贝x到指定的迭代器，不是pod类型，那么在每一个迭代器上以x为初值进行构造。
上述是uninitialized_fill_n对应的简单函数调用关系，重点在于理解POD类型。
POD意思就是Plain Old Data，也就是标量类型以及传统的C struct类型。
POD类型必须含有无用的构造函数、析构函数、拷贝构造、赋值运算符函数。
因此堆POD 类型可以直接进行字节拷贝初始化，而非POD类型采用最安全的做法，也就是通过对应的构造函数初始化。
总结图：三个内存基本函数的泛型版本与特化版本。