c++标準库

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c++标準库

C++强大的功能来源于其丰富的类库及库函式资源。C++标準库(C++ Standard Library, 亦可称作,C++标準程式库)的内容总共在50个标準头档案中定义。在C++开发中,要儘可能地利用标準库完成。

基本介绍

  • 中文名c++标準库
  • 外文名C++ Standard Library
  • 类别类库和函式的集合
  • 制定c++标準委员会

基本介绍

C++标準库,C++ Standard Library,是类库和函式的集合,其使用核心语言写成,由c++标準委员会制定,并不断维护更新。
这样做的直接好处包括
(1)成本
已经作为标準提供,不必再花费时间、人力重新开发。
(2)质量
标準库的都是经过严格测试的,正确性有保证。
(3)效率
关于人的效率已经体现在成本中了,关于代码的执行效率要相信实现标準库的前辈的水平。
(4)良好的编程风格
採用行业中普遍的做法进行开发。

更新

c++标準库的标準化始于1989年,由国际标準化组织(the International Organization for Standardization,ISO)推动。至今完成了四个标準,那就是各种C++ standard

c++98

1998年批准,是第一份C++标準。文档编号ISO/IEC 14882:1998。

c++03

是一份“技术勘误”,修复了几个小bug,文档编号ISO/IEC 14882:2003。

TR1

内含大尺度的标準库扩充,文档编号ISO/IEC TR 19768:2007。

c++11

对c++内含语言或/和标準库两方面皆十分重大的改善和强化。文档编号ISO/IEC 14882:2011。

内容分类

C++标準库的内容基本可以分以下为10类
(未注明为c++98 03的标準库)。
C1. 标準库中与语言支持功能相关的头档案
头档案
描 述
<cstddef>
定义宏NULL和offsetof,以及其他标準类型size_t和ptrdiff_t。与对应的标準C头档案的区别是,NULL是C++空指针常量的补充定义(c++11中已有关键字nullptr),宏offsetof接受结构或者联合类型参数,只要他们没有成员指针类型的非静态成员即可。(c++11)nullptr_t是nullptr的类型。
<limits>
提供与基本数据类型相关的定义。例如,对于每个数值数据类型,它定义了可以表示出来的最大值和最小值以及二进制数字的位数。
<climits>
提供与基本整数数据类型相关的C样式定义。这些信息的C++样式定义在<limits>中
<cfloat>
提供与基本浮点型数据类型相关的C样式定义。这些信息的C++样式定义在<limits>中
<cstdlib>
提供支持程式启动和终止的宏和函式。这个头档案还声明了许多其他杂项函式,例如搜寻和排序函式,从字元串转换为数值等函式。它与对应的标準C头档案stdlib.h不同,定义了abort(void)。abort()函式还有额外的功能,它不为静态或自动对象调用析构函式,也不调用传给atexit()函式的函式。它还定义了exit()函式的额外功能,可以释放静态对象,以注册的逆序调用用atexit()注册的函式。清除并关闭所有打开的C流,把控制权返回给主机环境。
<new>
支持动态记忆体分配
<typeinfo>
支持变数在运行期间的类型标识
<exception>
支持异常处理,这是处理程式中可能发生的错误的一种方式
<cstdarg>
支持接受数量可变的参数的函式。即在调用函式时,可以给函式传送数量不等的数据项。它定义了宏va_arg、va_end、va_start以及va_list类型
<csetjmp>
为C样式的非本地跳跃提供函式。这些函式在C++中不常用
<csignal>
为中断处理提供C样式支持
C2. 支持流输入/输出的头档案
头档案
描 述
<iostream>
支持标準流cin、cout、cerr和clog的输入和输出,它还支持多位元组字元标準流wcin、wcout、wcerr和wclog。
<iomanip>
提供操纵程式,允许改变流的状态,从而改变输出的格式。
<ios>
定义iostream的基类
<istream>
为管理输出流快取区的输入定义模板类
<ostream>
为管理输出流快取区的输出定义模板类
<sstream>
支持字元串的流输入输出
<fstream>
支持档案的流输入输出
<iosfwd>
为输入输出对象提供向前的声明
<streambuf>
支持流输入和输出的快取
<cstdio>
为标準流提供C样式的输入和输出
<cwchar>
支持多位元组字元的C样式输入输出
C3. 与诊断功能相关的头档案
头档案
描 述
<stdexcept>
定义标準异常。异常是处理错误的方式
<cassert>
定义断言宏,用于检查运行期间的情形
<cerrno>
支持C样式的错误信息
C4. 定义工具函式的头档案
头档案
描 述
<utility>
定义重载的关係运算符,简化关係运算符的写入,它还定义了pair类型,该类型是一种模板类型,可以存储一对值。这些功能在库的其他地方使用
<functional>
定义了许多函式对象类型和支持函式对象的功能,函式对象是支持operator()()函式调用运算符的任意对象
<memory>
给容器、管理记忆体的函式和auto_ptr模板类定义标準记忆体分配器
(c++11中增加shared_ptr与unique_ptr,分别支持共享与独享的动态记忆体分配)
<ctime>
支持系统时钟函式
C5. 支持字元串处理的头档案
头档案
描 述
<string>
为字元串类型提供支持和定义,包括单位元组字元串(由char组成)的string和多位元组字元串(由wchar_t组成)
<cctype>
单位元组字元类别
<cwctype>
多位元组字元类别
<cstring>
为处理非空位元组序列和记忆体块提供函式。这不同于对应的标準C库头档案,几个C样式字元串的一般C库函式被返回值为const和非const的函式对替代了
<cwchar>
为处理、执行I/O和转换多位元组字元序列提供函式,这不同于对应的标準C库头档案,几个多位元组C样式字元串操作的一般C库函式被返回值为const和非const的函式对替代了。
<cstdlib>
为把单位元组字元串转换为数值、在多位元组字元和多位元组字元串之间转换提供函式
C6. 定义容器类的模板的头档案
头档案
描 述
<vector>
定义vector序列模板,这是一个大小可以重新设定的数组类型,比普通数组更安全、更灵活
<list>
定义list序列模板,这是一个序列的鍊表,常常在任意位置插入和删除元素
<deque>
定义deque序列模板,支持在开始和结尾的高效插入和删除操作
<queue>
为伫列(先进先出)数据结构定义序列适配器queue和priority_queue
<stack>
为堆叠(后进先出)数据结构定义序列适配器stack
<map>
map是一个关联容器类型,允许根据键值是唯一的,且按照升序存储。multimap类似于map,但键不是唯一的。
<set>
set是一个关联容器类型,用于以升序方式存储唯一值。multiset类似于set,值不必是唯一的。
<bitset>
为固定长度的位序列定义bitset模板,它可以看作固定长度的紧凑型bool数组
<array>
(TR1)固定大小数组,支持複製
<forward_list>
(c++11)单向列表,支持快速随机访问
<unordered_set>
(TR1)无序容器set,其元素随机存放。multiset类似于set,值不必是唯一的。
<unordered_map>
(TR1)无序容器map,其键值随机存放。multimap类似于map,但键不是唯一的。
C7. 支持叠代器的头档案
头档案
描 述
<iterator>
给叠代器提供定义和支持
C8. 有关算法的头档案
头档案
描 述
<algorithm>
提供一组基于算法的函式,包括置换、排序、合併和搜寻
<cstdlib>
声明C标準库函式bsearch()和qsort(),进行搜寻和排序
<ciso646>
允许在代码中使用and代替&&
C9. 有关数值操作的头档案
头档案
描 述
<complex>
支持複杂数值的定义和操作
<valarray>
支持数值矢量的操作
<numeric>
在数值序列上定义一组一般数学操作,例如accumulate和inner_product
<cmath>
这是C数学库,其中还附加了重载函式,以支持C++约定
<cstdlib>
提供的函式可以提取整数的绝对值,对整数进行取余数操作
C10. 有关本地化的头档案
头档案
描 述
<locale>
提供的本地化包括字元类别、排序序列以及货币和日期表示。
<clocale>
对本地化提供C样式支持
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