# MyTinySTL

**Repository Path**: jikehao-C/my-tiny-stl

## Basic Information

- **Project Name**: MyTinySTL
- **Description**: 这是一个为了深入理解C++底层机制和数据结构而独立开发的项目，手动实现了STL中的部分核心组件。项目采用CMake构建，并通过测试保证了代码质量和正确性。
- **Primary Language**: Unknown
- **License**: Not specified
- **Default Branch**: main
- **Homepage**: None
- **GVP Project**: No

## Statistics

- **Stars**: 0
- **Forks**: 0
- **Created**: 2025-08-15
- **Last Updated**: 2025-08-25

## Categories & Tags

**Categories**: Uncategorized

**Tags**: None

## README

# MyTinySTL：一个C++标准模板库的核心实现

[![Language](https://img.shields.io/badge/Language-C%2B%2B17-blue.svg)](https://isocpp.org/)
[![Build System](https://img.shields.io/badge/Build-CMake-green.svg)](https://cmake.org/)
[![Testing](https://img.shields.io/badge/Testing-GoogleTest-brightgreen.svg)](https://github.com/google/googletest)
[![License](https://img.shields.io/badge/License-MIT-lightgrey.svg)](https://opensource.org/licenses/MIT)

## 📖 项目简介

`MyTinySTL` 是一个为了深入理解C++底层机制、数据结构与泛型编程思想而从零开始实现的项目。本项目参考了《STL源码剖析》，手动实现了标准库中部分最核心的容器、智能指针和算法，并配备了完整的单元测试来保证代码的正确性和健壮性。

这个项目的目标不仅仅是“重新发明轮子”，更在于通过实践来探索：
*   STL容器的内部数据结构与实现细节。
*   泛型编程中迭代器、算法和容器如何协同工作。
*   现代C++的内存管理哲学（RAII、所有权）。
*   如何运用CMake和GoogleTest来搭建一个专业、可测试的C++工程。

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## ✨ 已实现功能

| 类别         | 组件                                   | 亮点与实现细节                                         |
| :----------- | :------------------------------------- | :------------------------------------------------------- |
| **序列容器** | `vector`                               | 动态扩容、迭代器失效处理、异常安全保证、移动语义优化     |
|              | `list`                                 | 双向链表、哨兵节点、自定义迭代器、移动语义优化           |
| **关联容器** | `map`                                  | **基于自实现的红黑树**，保证对数时间复杂度的插入与查找     |
| **智能指针** | `unique_ptr`                           | 独占所有权、RAII、移动语义、`=delete`禁止拷贝            |
|              | `shared_ptr`                           | **线程安全的共享所有权**，通过原子操作实现引用计数       |
| **算 法**    | `find`                                 | 适用于所有输入迭代器的泛型查找算法                     |
|              | `sort`                                 | 基于快速排序的泛型排序算法（适用于随机访问迭代器）       |
| **工 具**    | `pair`                                 | 存储键值对的模板结构体                                   |

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## 🚀 技术亮点

*   **红黑树 (Red-Black Tree)**
    *   从零开始手动实现，包含完整的插入、平衡调整（左旋/右旋、颜色翻转）逻辑。
    *   通过了严格的红黑树五条性质的单元测试验证。
    *   作为 `MyTinySTL::map` 的底层数据结构，提供了高效的动态查找性能。

*   **线程安全的 `shared_ptr`**
    *   设计并实现了包含**原子引用计数**的独立控制块，确保在多线程环境下的线程安全。
    *   熟练运用了C++11的原子操作库 `<atomic>`。
    *   通过经典的 **Copy-and-Swap** Idiom 实现了异常安全且简洁的拷贝赋值运算符。

*   **现代C++特性应用**
    *   广泛使用 C++11/17 特性，如移动语义 (`&&`, `std::move`)、`=delete` 和 `noexcept` 来提升性能和代码健壮性。
    *   为 `vector` 和 `list` 实现了移动构造/赋值，以及接受初始化列表 (`std::initializer_list`) 的构造函数。

*   **泛型编程与STL设计哲学**
    *   遵循STL的设计思想，通过**迭代器**将算法 (`find`, `sort`) 与容器 (`vector`, `list`) 解耦，实现了代码的高度复用。
    *   通过模板和 `std::iterator_traits` 实现了不依赖于具体类型的通用算法。

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## 🔧 构建与测试

本项目使用CMake进行构建管理，并使用GoogleTest作为单元测试框架。

### 环境依赖

*   C++17 编译器 (GCC, Clang, MSVC)
*   CMake (版本 >= 3.10)
*   GoogleTest (通过`apt`安装或由CMake自动获取)

### 在Ubuntu/Debian上构建

1.  **安装依赖 (推荐):**
    ```bash
    sudo apt-get update
    sudo apt-get install build-essential cmake libgtest-dev libgmock-dev
    ```

2.  **克隆仓库:**
    ```bash
    git clone https://gitee.com/jikehao-C/my-tiny-stl.git
    cd MyTinySTL
    ```

3.  **编译:**
    ```bash
    mkdir build
    cd build
    cmake ..
    make
    ```

4.  **运行测试:**
    ```bash
    # 运行所有测试
    ./tests/run_tests
    
    # 或者使用 CTest
    ctest --verbose
    ```
    你将会看到所有 **28** 个测试用例全部通过！

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## 📝 未来的工作

*   实现 `deque` (双端队列) 和 `set` 容器。
*   抽象出独立的 `allocator` (内存分配器)，并为容器提供模板参数支持。
*   实现 `emplace` 系列函数，以支持在容器内就地构造对象。