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1994：STL 標準模板庫問世——泛型程式設計革命#

事件#

1994 年，Alexander Stepanov 在 HP 開發的 STL（Standard Template Library） 被 ISO 委員會接受，納入 C++ 標準草案，1998 年成為正式標準的一部分。

關鍵語法/特性#

  • 容器：vector、list、map、set、deque。
  • 迭代器（iterator）：以「指標泛化」的概念連接容器與演算法。
  • 演算法：sort、find、transform、accumulate 等上百個泛型演算法。
  • 函式物件（functor） 與 配接器（adapter）：以物件模擬函式，傳遞行為。

為何重要#

  • STL 是史上第一個大規模的泛型函式庫：演算法與容器徹底解耦——sort 可以對任何容器的元素排序。
  • 它確立了 C++ 泛型程式設計的風格：以迭代器為介面、以樣板為機制、以概念（concept）為隱性契約——2020 年 C++20 的 concepts 正是為了把這個「隱性契約」變成顯性語法。
  • Stepanov 的「泛型程式設計」理論（與 Musser 合作）從此成為 C++ 的靈魂。

理論與實用原因#

  • 理論原因：Stepanov 認為「演算法應該與資料結構分離」，其理論根源是抽象代數（群、環）與 Common Lisp 系列的泛型研究；迭代器概念源自「指標是所有序列操作的共同介面」。
  • 實用原因：在 STL 之前，每個專案都要重寫自己的鏈結串列與排序——STL 讓「標準容器」成為常識。

彌補了什麼缺陷#

彌補了 C++ 樣板誕生後「有泛型機制、無泛型函式庫」的缺陷；也彌補了 C「容器與演算法绑死、無法複用」的缺陷。

程式範例#

STL 之前的舊寫法：每個專案都要自己寫鏈結串列與排序，且演算法绑死在自己的資料結構上，無法複用：

/* 每個專案都要重寫的程式碼 */
struct node { int val; struct node* next; };

void list_sort(struct node* head);        // 只能排自己的 node 串列
struct node* list_find(struct node* head, int v);
// 換成 double 或另一種容器？全部重寫一遍

新寫法（1994 STL）：容器、迭代器、泛型演算法、函式物件一次到位：

#include <vector>
#include <map>
#include <algorithm>    // sort, find
#include <numeric>      // accumulate
#include <iostream>

int main() {
    // 容器：std::vector 取代手寫陣列/串列
    std::vector<int> v = {5, 3, 1, 4, 2};

    // 泛型演算法：一行搞定排序——STL 前要自己寫幾十行
    std::sort(v.begin(), v.end());        // 1 2 3 4 5

    // 迭代器：以「指標泛化」連接容器與演算法
    auto it = std::find(v.begin(), v.end(), 4);
    if (it != v.end()) std::cout << "found " << *it << "\n";

    // accumulate：對任何容器通用
    int sum = std::accumulate(v.begin(), v.end(), 0);   // 15
    std::cout << "sum = " << sum << "\n";

    // map：紅黑樹實作的關聯容器
    std::map<std::string, int> ages;
    ages["Alice"] = 30;
    std::cout << ages["Alice"] << "\n";
    return 0;
}

演算法對任何容器通用——同一個 sort 也能排 list，因為演算法只依賴迭代器介面：

#include <list>
#include <algorithm>

std::list<int> lst = {5, 3, 1};
lst.sort();                    // list 自帶的成員版（串列不支援隨機存取）
// std::vector 用的 std::sort(v.begin(), v.end()) 也是同一套泛型思維

函式物件（functor）：以物件模擬函式，把「行為」當參數傳遞：

#include <vector>
#include <algorithm>

struct GreaterThan {
    int bound;
    bool operator()(int x) const { return x > bound; }   // 讓物件像函式一樣被呼叫
};

std::vector<int> v = {1, 7, 3, 9};
auto n = std::count_if(v.begin(), v.end(), GreaterThan{5});  // n == 2

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