深入浅出之STL源码分析2_stl与标准库,编译器的关系
引言
在第一篇博客中，深入浅出之STL源码分析1_vector基本操作-CSDN博客
我们将引出下面的几个问题
1.刚才我提到了我的编译器版本是g++ 11.4.0，而我们要讲解的是STL（标准模板库），那么二者之间的关系是什么？STL安装后我们到哪里去看源码？
2.我们引入了头文件#include<vector>
这里的vector的内容是什么？
3.vector<int> test_vector; 这中定义方式是干什么？<>的作用是什么？
4.test_vector.push_back(22); 对于stl源码底层到底做了什么？把对应的数据插入到了哪个地址了？
什么时候分配的虚拟内存？什么时候扩容？什么时候会分配物理内存？
下面我们来重点来说明下问题1.
stl和标准库的关系
标准库的代码都统一在一个命名空间std（Standard的缩写）中，也就是说std命名空间下的内容属于C++标准库（Standard Library），但是并非全部属于标准模版库（standard template library, stl)，也就是标准模板库只是标准库的一部分。
std 是 C++ 标准库的所有组件所在的命名空间，包含以下类别：
- STL（标准模板库）：容器、迭代器、算法、函数对象等。
- 非 STL 的标准库组件：输入输出（iostream）、字符串（std::string）、智能指针、多线程（std::thread）、异常处理、类型工具（type_traits）等。
stl的实现与编译器的关系
C++ 标准库（含 STL）的源码由 编译器厂商或开源社区实现，不同编译器使用不同的实现：
- GCC：使用 **libstdc++**（GNU 标准 C++ 库），源码路径如 /usr/include/c++/版本号
- Clang：默认使用 libstdc++，但可配置为 **libc++**（LLVM 项目开发）。
- MSVC：使用 Microsoft STL，仅限 Windows。
- MinGW 是gcc的windows版本。
每个实现的源码结构和优化策略不同，但均遵循 C++ 标准。
stl源码何时安装到linux?
STL 源码在 安装编译器时自动部署，属于编译器工具链的一部分：
- 安装 GCC：会同时安装其标准库（libstdc++）的 头文件（.h/.hpp） 和 预编译二进制库（.so）。
- 头文件路径：如 /usr/include/c++/11/vector（GCC 11.4.0 版本）。
- 二进制库路径：如 /usr/lib/gcc/aarch64-linux-gnu/11/libstdc++.so。
一个疑问？就是一般我们的stl都是头文件的形式，我们只是需要.h文件就可以使用了，为什么还有一个动态库呢？
/usr/lib/gcc/aarch64-linux-gnu/11/libstdc++.so，哪些实现需要放在.cpp中并且形成动态库呢？
虽然 STL 的模板代码（如 vector、deque）完全在头文件中实现，但标准库中还有以下内容需要编译为二进制库：
| 类别 | 示例 | **为什么需要二进制库？** |
| 运行时支持 | std::exception 、 std::type_info | 需要全局唯一的 RTTI（运行时类型信息）和异常处理机制。 |
| 动态内存管理 | operator new 、 operator delete | 全局内存分配器的实现需要跨编译单元共享。 |
| 输入输出流 | std::cout 、 std::fstream | 底层文件操作和缓冲区管理需要与操作系统交互，无法完全用头文件实现。 |
| 多线程支持 | std::thread 、 std::mutex | 依赖操作系统原生线程 API（如 pthread），需封装为二进制接口。 |
| 数学函数 | std::sin 、 std::sqrt | 某些数学函数需要链接到系统数学库（如 libm ）。 |
| C 标准库兼容层 | std::printf 、 std::malloc | C 标准库函数（如 printf ）的实现需要预编译。 |