STL (Standard Template Library) — стандартная библиотека шаблонов C++

STL — это часть стандартной библиотеки C++, предоставляющая набор готовых шаблонов (template) для работы с контейнерами, алгоритмами, итераторами и функциями. Это основа современного C++, позволяющая писать эффективный и универсальный код.

🔥 Основные компоненты STL

1. Контейнеры (Containers)

Хранят данные разных типов. Делятся на:

• Последовательные:
• vector — динамический массив (быстрый доступ по индексу).
• list — двусвязный список (быстрая вставка/удаление).
• deque — двусторонняя очередь.
• Ассоциативные:
• set / multiset — уникальные/неуникальные элементы (автосортировка).
• map / multimap — словарь (ключ → значение).
• Неупорядоченные (хеш-таблицы):
• unordered_set, unordered_map (быстрый поиск, но без сортировки).
• Адаптеры:
• stack (LIFO), queue (FIFO), priority_queue (с приоритетом).

2. Алгоритмы (Algorithms)

• Немодифицирующие: find, count, for_each.
• Модифицирующие: sort, reverse, transform.
• Численные: accumulate, inner_product.

3. Итераторы (Iterators)

• Связывают алгоритмы и контейнеры.
• Типы: input, output, forward, bidirectional, random_access.

4. Функциональные объекты (Functors) и Лямбды

• std::function, std::bind, лямбда-выражения ([](){}).

5. Умные указатели (Smart Pointers)

• unique_ptr (эксклюзивное владение), shared_ptr (с подсчётом ссылок), weak_ptr.

⚡ Примеры кода

1. Работа с vector и алгоритмами

#include <vector>
#include <algorithm>
#include <iostream>

int main() {
    std::vector<int> nums = {5, 2, 8, 1, 9};
    std::sort(nums.begin(), nums.end());  // Сортировка

    for (int num : nums) {
        std::cout << num << " ";  // 1 2 5 8 9
    }
}

2. Использование map

#include <map>
#include <string>

std::map<std::string, int> ages = {{"Alice", 25}, {"Bob", 30}};
ages["Charlie"] = 28;  // Добавление элемента

3. Лямбда-функции и for_each

std::vector<int> nums = {1, 2, 3};
std::for_each(nums.begin(), nums.end(), [](int n) {
    std::cout << n * 2 << " ";  // 2 4 6
});

4. Умные указатели

#include <memory>

auto ptr = std::make_unique<int>(42);  // unique_ptr
auto sharedPtr = std::make_shared<int>(100);  // shared_ptr

📊 Плюсы и минусы STL

✅ Преимущества

✔ Стандартизированность — часть C++, нет зависимостей.
✔ Эффективность — оптимизированные алгоритмы (например, sort быстрее qsort).
✔ Универсальность — подходит для любых проектов.

❌ Недостатки

❌ Сложность для новичков (шаблоны, итераторы).
❌ Ограниченная функциональность — для специфичных задач нужны Boost или сторонние библиотеки.
❌ Нет потокобезопасности (требует ручной синхронизации).

🚀 STL vs. Вручную написанные структуры

🔥 Продвинутые возможности

• Move-семантика (std::move).
• STL-алгоритмы с параллельностью (C++17, std::execution::par).
• Контейнеры с аллокаторами (кастомное управление памятью).

🛠 Как использовать?

1. Подключите нужные заголовки:

   #include <vector>
   #include <algorithm>

2. Используйте std:: пространство имён.
3. Для C++20: <ranges>, <format>.

💡 Советы

• Используйте emplace_back вместо push_back для контейнеров.
• Предпочитайте std::array вместо «сырых» массивов.
• Для C++20: <span> для работы с непрерывными данными.

🚀 Вывод

STL — это «база» C++, которую должен знать каждый разработчик. Она:
✔ Ускоряет разработку.
✔ Снижает количество ошибок.
✔ Обеспечивает переносимость кода.

Что изучать дальше?

• Boost (расширенная STL).
• C++20/23 (ranges, coroutines).
• Оптимизация работы с контейнерами.