C++ STL背后的设计原理

我查看了一些STL实现的源代码（SGI、STLport、libc++），看到了一些似乎在所有或大多数实现中都很常见的设计模式，但我找不到这样做的理由。我想一定有一个很好的原因，我想知道它是什么：

许多类，包括

vector

和

list\u iterator

等，被实现为两个类，例如带有部分功能的

list\u iterator\u base

，然后是继承接口其余部分的

list\u iterator\u base

。重点是什么？似乎在一节课上就可以轻松完成

迭代器似乎没有使用

迭代器

类。使用它是否会造成性能损失

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这是我在快速浏览中发现的两个问题。如果有人知道一个很好的资源来解释STL实现的基本原理，我会很高兴听到它。

答案相当直截了当：

STL是关于泛型编程的。关键的想法是不要有重复的代码。当前的目标是不复制源代码，但事实证明，不复制二进制代码也是有意义的。因此，STL组件将常用零件剔除并使用它们是很常见的。列表类的链接或向量的类型无关属性只是两个示例。对于向量，甚至有多个层：一些部分完全独立于类型（例如大小），其他部分只需要类型本身（例如，所有访问器、迭代器等），一些部分需要知道如何处理资源分配（例如，插入和销毁需要知道正在使用的分配器）

事实证明，

std:：iterator

并没有真正起作用：在基类中定义的类型依赖于模板参数，在从这样一个基类派生的类模板中无法直接访问。也就是说，类型需要用基类限定，并且需要使用

typename

标记为类型。更糟糕的是，理论上，用户可以分配派生类的对象，并通过指向

std:：iterator

的指针释放它们（是的，这样做很愚蠢）。也就是说，没有好处，只有潜在的缺点，即最好避免

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也就是说，我不知道有什么好的资源涵盖实现泛型库的技术。STL实现中应用的大多数细节都是由多人独立发明的，但关于泛型编程的文献仍然相对较少。我不认为任何描述STL的论文实际上讨论了实现技术：它们通常集中在设计细节上。鉴于似乎只有很少的人理解STL是关于什么的，因此作者倾向于专注于描述什么是STL而不是如何实现STL也就不足为奇了。

请注意，从技术上讲，STL和标准库（stdlib）是不同的。后者在很大程度上源于前者，当时它被添加到官方语言标准中。几乎没有人再使用“真正的”STL，而是使用标准库的实现（例如libc++）。不管怎样，很多人都把stdlib称为STL，这通常是好的，但对于你的问题来说，这种区别改变了它的含义。@DaveNewton我不理解你的评论。可能是原始发明家（Stepanov、Lee和Musser）的出版物、采访、演示和书籍STL的所有部分都是一个可以查看的地方for@Zane：问题不在于接口的设计，而在于接口的实现。界面的设计很容易在Stepanov的文章和访谈中找到，但实现的“血淋淋”细节并非如此（即，为什么要将迭代器分为两种类型，即

x_迭代器基

和实际的

x_迭代器

。这是一种矛盾修饰法，类似于“设计原理”这是一个C++笑话。关于第2点：如果它不工作，为什么要保持它？为什么它被添加到标准库？