STL Overview

C++ STL क्या है?

STL generic-programming foundation है: containers data own करते हैं, iterators range बताते हैं और algorithms उस range पर काम करते हैं। Function objects/lambdas behavior customize करते हैं।

std::vector<int> values{5,2,9,2};
std::sort(values.begin(),values.end());

पूरी standard library को STL कहना common लेकिन imprecise है; I/O, threads और filesystem भी library facilities हैं।

STL Architecture

auto passed=std::count_if(marks.begin(),marks.end(),
 [](int m){ return m>=40; });

Algorithm data own नहीं करता। Required headers direct include करें: vector के लिए <vector>, algorithms के लिए <algorithm>, accumulate के लिए <numeric>।

सही Container कैसे चुनें?

Sequence में vector default रखें। list का insertion O(1) होने पर भी position तक पहुंचना O(n), per-node allocation और weak locality हो सकती है। vector तथा set/map पढ़ें।

Iterators और Half-Open Ranges

Range [first,last) first को include और last को exclude करती है। end() sentinel है, element नहीं; इसे dereference न करें।

for(auto it=values.cbegin();it!=values.cend();++it)
 std::cout<<*it<<' ';

Iterator capabilities input, forward, bidirectional, random-access और contiguous तक बढ़ती हैं। sort को random-access चाहिए; इसलिए vector पर चलेगा, list पर नहीं। List का अपना member sort है। अधिक detail: iterators।

Algorithms का Practical प्रयोग

std::sort(data.begin(),data.end());
auto it=std::find_if(data.begin(),data.end(),
 [](int n){return n%2==0;});
long long total=std::accumulate(data.begin(),data.end(),0LL);
std::transform(data.begin(),data.end(),data.begin(),
 [](int n){return n*2;});

lower_bound sorted range पर logarithmic comparisons करता है; unsorted data पर precondition पूरी नहीं। Comparator strict weak ordering दे—a<=b गलत है। C++20 में std::ranges::sort(data) intent साफ कर सकता है; lazy views में source lifetime सुरक्षित रखें। algorithms lesson देखें।

Complexity और Invalidation

Big-O growth contract है, exact seconds नहीं। Allocation, cache locality, hash और element size भी measure करें।

• vector reallocation सभी iterators/references/pointers invalidate करती है।
• vector erase, erased position और उसके बाद के handles invalidate करता है।
• map/set insert existing iterators को normally valid रखता है; erase केवल erased element का handle invalidate करता है।
• unordered rehash iterators invalidate करता है।

values.reserve(100); // capacity, size नहीं
for(auto it=values.begin();it!=values.end();){
 if(*it<0) it=values.erase(it); else ++it;
}

Complete Practical Lab और Output

std::vector<int> marks{72,88,65,88,91};
int total=std::accumulate(marks.begin(),marks.end(),0);
auto high=std::count_if(marks.begin(),marks.end(),
 [](int m){return m>=75;});
std::sort(marks.begin(),marks.end());
auto new_end=std::unique(marks.begin(),marks.end());
marks.erase(new_end,marks.end());

पहले total 404 और count 3 निकला। Sort duplicates adjacent करता है; unique logical end देता है और erase leftover tail हटाता है।

Mistakes और 100-Point Checklist

1. Data/ownership model
2. Container guarantees
3. Iterator requirement
4. Algorithm precondition
5. Invalidation audit
6. Valid comparator
7. Warnings enabled
8. Edge-case tests
9. Performance measurement
10. Language standard recorded

Authoritative संदर्भ

• C++ Draft: Containers
• C++ Draft: Iterators
• C++ Draft: Algorithms

Requirements और complexity current working draft से verified हैं। Beginner sequence के लिए STL introduction खोलें।