高屋建瓴，细致入微--《STL源码剖析》引介

　　 身为C++标准库最重要的组成部分，STL（标准模板库）不仅是一个可复用组件库，而且是一个包罗算法与数据结构的软件框架（framework）。"框架"这个词，本身就有庞大、稳定、完整而可扩展的涵义。软件框架，则是用一行行精细准确的源码，构造一个庞大、稳定、完整而可扩展的软件架构，稍有软件开发经验的人都知道，要做到这些，谈何容易！ STL在1994年走入C++标准，使得原本即将推出的C++标准延迟4年问世而无怨无悔，并为之对内容做巨幅改进，而今STL不仅为千千万万C++程序员所日常运用，而且获得极高的学术赞誉，成为了一个典范，一种境界。作为一个软件框架，STL所取得的成功，实在可以用"辉煌"来形容，其所内涵的软件思想和技术经验，更是无比的深厚与精致。
　　学习编程的人都知道，阅读剖析名家代码乃是提高水平的捷径。源码之前，了无秘密，大师们的缜密思维，经验结晶，技术思路，独到风格，都原原本本地体现在源码之中。在你仔细推敲之中，迷惑不解之时，恍然大悟之际，你的经验、思维、视野、知识乃至技术品味都会获得快速的成长。特别是面对STL这样优秀而普遍的作品，无论你是为了满足作为程序员第二天性的求知欲，还是在日常工作中解决实际问题，总会有一天，你会打开一个叫做总会有一天，你会打开一个叫做<vector>或者<algorithm>的头文件，想把STL背后的秘密看个究竟。英文里有一个常用短语，叫做"under the hood"，钻进魔术师的帐篷，屏住呼吸，瞪大眼睛，把那些奇妙的魔法看个通透，让自己的理解和技艺获得巨幅的提升，这种诱惑，任何一个程序员都无法抵挡！
　　不过，想要研读STL源码，绝对没有那么简单。STL是精致的软件框架，是为优化效率而无所不用其极的艺术品，是数据结构与算法大师经年累月的智慧结晶，是泛型思想的光辉诗篇，是C++高级技术的精彩亮相，这些灿烂的赞誉，体现在数万行源码里，对于一个初涉此道的学习者来说，就是一个感觉："难！"。无论你是会浅尝辄止地退出这次探险，还是勇敢地向浓雾中前进，当你受困于STL精致的大网之中，为那些迷一般的结构和动作感到茫然无措的时侯，所有人都会冒出一个念头："如果有这样一本书，既能够提纲挈领，为我理顺思绪，指引方向，同时又能够照顾小节，阐述细微，帮助我更快更好地理解STL源码，那该有多好！"
　　望着长长的STL著作列表，一个"真正"的C++程序员，多少会有一点遗憾。自从STL问世以来，出版了大量的书籍，帮助读者了解它的思想，学习它的用法，掌握它的技巧。其中佼佼者如Matt Austern的《Generic Programming and STL》，Nicolai Josuttis的《The C++ Standard Library》，Scott Meyers的《Effective STL》，已成C++经典名著。然而，定位在引导学习者进行STL源码分析的著作，可以说是凤毛麟角。毕竟，既要能高屋建瓴，剖析大架构，不为纷繁琐碎之细节而迷乱，又能具体而微，体现细致之处的精妙缜密，不因为宏大体系而失之粗略，无论对于专家高手还是技术作者，都是太难达到的目标。
　　读了这本《STL源码剖析》之后，我认为，这个遗憾终于被补足了！
　　本书的作者侯捷先生是蜚声海峡两岸的著名IT技术作家，在C++，Windows系统原理，泛型理论和STL等技术领域有极深的造诣。然而，侯先生最令人称道之处，乃是他剖析大架构的能力。所谓剖析大架构，就是要在洋洋洒洒数以万行计的源码中，精准定位，抽取核心观念，高屋建瓴，纲举目张，将看上去乱麻一般的源码梳理得头绪清晰，条理分明，同时又照顾细节，参透精微，把一个个关键动作阐述得通通透透，这种能力，我以为至少在华人技术作者中，侯先生堪执牛耳。在他的名作《深入浅出MFC》中，侯先生将自己这方面的能力展现得淋漓尽致，而在这本《STL源码剖析》中，我们又看到了一次更加精彩的表现。
　　我有机会作为大陆最早的几个读者之一，详细拜读了侯先生的这本最新STL专著，感到了一种强烈的技术冲动，说得俗一点，就是觉得很过瘾！具体来说，我以为这本书至少有四大特点，使它成为我所见过的最出色的一本STL源码剖析类著作。
　　首先，选材精当，立足高远。STL是一个标准，因而有各种实作版本。本书所剖析的SGI STL，可以说是设计最巧妙，思想最深刻，获得赞誉最盛，认同最广的STL实作。当然，这份出自STL之父Alex Stepanov，以及Matt Austern，David Musser等巨匠之手的经典作品，剖析阐述起来自然也需要花费更大的心力。侯先生籍其扎实的理论与技术素养，毅然选择这份作品来剖析，是需要极大勇气与自信的。同样，本书对读者的预期，也是很高的，不但要有扎实的基本功，更要有掌握STL的兴趣与坚韧意志。读这本书，你可以有充分的信心，学到的是超一流大师的思想和经验，所谓名门正派，高屋建瓴。
　　其次，脉络清晰，组织顺序匠心独具。任何人打算系统阅读STL源码，所必须作出的第一个决定就是，从何处开始？我在初读此书时，一个最疑惑的地方就是候先生居然把allocator放在所有组件之前讲述。要知道，allocator这个东西，对一般的使用者完全透明，根本感觉不到其存在，以至于在名著《The C++ Standard Libaray》中，Nicolai Josuttis将这一部分放在全书最后。既然如此，又何必让这个无名小卒占据头版头条？我一开始还真是不理解。直到后来，我自己有一些扩展STL的实践，才发现，用的时候你固然可以对allocator不闻不问，但一旦要领悟STL的工作原理，或者要自己扩展STL的功能，则对于allocator的掌握几乎是第一先决条件。不了解allocator，则无论剖析也好，扩展也罢，必然处处碰壁。侯先生毫不迟疑，首先帮读者搬开这块绊脚石，理出头绪，实在是匠心独具。紧接着的第三章iterator及traits，直入STL的核心观念与关键技术，剑走中锋，直取要害，高举高打，开诚布公，直接把理解STL的钥匙交道读者手上。此章一过，读者神气完足，就可以大刀阔斧地打通STL的重重关隘。此布局只要稍有变化，读者的学习难度势必猛增。侯先生的此种安排，实在是大家手笔！
　　此外，本书在技术上迎难而上，详略得当，完整而重点突出。了解SGI STL的读者都知道，这份作品对C++标准中的STL做了大量的扩充，增加了专用的高效allocator，用以操作巨型字符串的rope，单链表slist，以及万众企盼的hash容器等等，再加上STL本身就有很多精微之处，技术上的难点不少。此类书籍的作者，但凡稍有一丝懈怠之心，大可以冠冕堂皇地避重就轻。然而侯先生在此书中对重点难点毫不避讳，无论是标准功能还是非标准功能，只要对读者理解STL架构有益，只要有助于提高读者的技术，增长读者的视野与经验，书中必然不畏繁难，将所有技术细节原原本本和盘托出。另一方面，所谓剖析源码，其目的在于明理，解惑，提高自身水平，并不是要穷经皓首，倒背如流。因此，一旦道理讲清楚，书中就将重复与一般性的内容一笔带过，孰轻孰重，一目了然，详略十分得当，这一点对于提高读者的学习效率，有着巨大的意义。
　　最后一点，本书通过大量生动范例和插图讲解基本思想，在同类书籍中堪称典范。虽然我把这一点放在最后，但我相信大部分读者站在书店，随手翻过这本书，得到的第一印象便是这一点。STL之所以为大家所津津乐道，除了其思想深刻之外，最大的因素是它实用。它所包装的，是算法与数据结构的基本功能。作为一个程序员，如果你是做数据库编程的，大可以不懂汇编语言，如果你是写驱动程序的，大可以不必通晓人工智能，写编译器的可以不用懂什么计算机图形学，操作系统内核高手的不用精通网站架设，然而，如果你不懂数据结构与算法的基础知识，不具备数据结构与算法的基本技能，那就完全丧失称为一个程序员的资格！市面上讲述算法与数据结构的专著汗牛充栋，俯拾皆是。相比之下，本书倒并不是以此为核心目标的。但是，可曾有哪位读者看到任何一本书象本书一样，将红黑树用一张张清晰生动的图解释得如此浅显易懂？所谓一图胜千言，在教授基本数据结构与算法方面，我想不出还有任何一种方法，能够比幻灯般的图片更生动更令人印象深刻了。读过此书的每一位读者，我想都会为书中那一副副插图所打动，作者细致严谨的作风，时刻为读者考虑的敬业精神，也许是更值得我们尊敬的东西。 我非常荣幸有机会与侯先生和华中科技大学出版社的周筠女士再次合作，参与了这本书的繁简转译工作。在术语转译方面，我们基本上保持了与《Effective C++》相一致的标准。其中有一些术语不完全符合国内的习惯译法，下面是一个简单的对比表：

　　侯先生在一片影响颇为广泛的STL技术杂文中，将STL的学习境界划分为三个阶段，会用，明理，能扩展。阅读STL源码是由第一层次直贯第二层次，而渐达于第三层次的一条捷径，当然也是条荆棘之路。如果你是一个勇于征服险峰的程序员，如果你是一个希望了解under the hood之奥秘的程序员，那么当你在攀登STL这座瑰丽高山的时候，这本书会大大地帮助你。我非常热情地向您推荐这本著作。当然，再好的书籍只是工具，能不能成功，关键，在你自己。

孟岩
2002年4月于北京