Question

我无法弄清楚为什么他们在C ++ STL中分离了算法，迭代器和容器。如果在任何地方大量使用模板，那么我们可以使用模板参数将所有内容放在一个地方。

我得到的一些文字解释了迭代器可以帮助算法与容器数据交互，但是如果容器暴露了一些机制来访问它拥有的数据呢？

Answer 1

使用M容器+ N算法，通常需要M * N段代码，但迭代器充当“粘合剂”，这可以减少到M + N代码片段。

示例：在3个容器上运行2个算法

std::list<int> l = { 0, 2, 5, 6, 3, 1 }; // C++11 initializer lists
std::vector<int> v = { 0, 2, 5, 6, 3, 1 };  // C++11 initializer lists
std::array<int, 5> a = { 0, 2, 5, 6, 3, 1 };

auto l_contains1 = std::find(l.begin(), l.end(), 1) != l.end();
auto v_contains5 = std::find(v.begin(), v.end(), 5) != v.end();
auto a_contains3 = std::find(a.begin(), a.end(), 3) != a.end();

auto l_count1 = std::count(l.begin(), l.end(), 1);
auto v_count5 = std::count(v.begin(), v.end(), 5);
auto a_count3 = std::count(a.begin(), a.end(), 3);

您只调用2种不同的算法，并且只有3个容器的代码。每个容器都将begin()和end()迭代器传递给容器。即使您有3 * 2行代码来生成答案，但只需要编写3 + 2个功能块。

对于更多的容器和算法，这种分离大大减少了代码中的组合爆炸，否则会发生：STL中有5个序列容器，8个关联容器和3个容器适配器，并且有近80个算法单独<algorithm>（甚至不计算<numeric>中的那些），这样您只有16 + 80代替16 * 80，代码减少了13倍！（当然，并非每个算法都适用于每个容器，但重点应该是明确的。）

迭代器可以分为5类（输入，输出，转发，双向和随机访问），一些算法将根据迭代器功能委托给专用版本。这将在一定程度上减少代码减少，但通过为手头的迭代器选择最适合的算法，可以大大提高效率。

请注意，STL在分离中并不完全一致：std::list具有自己的sort成员函数，该函数使用特定于实现的详细信息对自身进行排序，std::string具有大量的成员函数算法，其中大多数可以作为非成员函数实现。

为什么在C ++ STL中存在算法，迭代器和容器的分离

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