C++标准库

1.C++编译环境的组成：

• C语言兼容库：头文件带.h，是C++编译器提供商为推广自己的产品，而提供的C兼容库（不是C++标准库提供的），内置的C库。
• C++标准库：如string、cstdio（注意，不带.h）是C++标准库提供的。使用时要用using namespace std找开命名空间。
• 编译器扩展库：这是针对不同的编译器而独有扩展的，例如g++和vc++，它们在这一板块就不同。
• C++标准语法模块：C++标准语法的支持。
• C++扩展语法模块：同样是针对不同的编译器而独有扩展语法。

 

2.C++标准库：

（1）C标准函数库

 

（2）流输入/输出

：支持标准流cin、cout、cerr和clog的输入和输出，还支持多字节字符标准流wcin、wcout、wcerr和wclog。
：提供操纵程序，允许改变流的状态，从而改变输出的格式。
：定义iostream的基类。
：为管理输出流缓存区的输入定义模板类。
：为管理输出流缓存区的输出定义模板类。
：支持字符串的流输入输出。
：支持文件的流输入输出。
：为输入输出对象提供向前的声明。
：支持流输入和输出的缓存。
：为标准流提供C样式的输入和输出。
：支持多字节字符的C样式输入输出。

 

（3）数值操作

：支持复杂数值的定义和操作。
：支持数值矢量的操作。
：在数值序列上定义一组一般数学操作，例如accumulate和inner_product。
：这是C数学库，其中还附加了重载函数，以支持C++约定。
：提供的函数可以提取整数的绝对值，对整数进行取余数操作。

 

（4）诊断功能

：定义标准异常。
：定义断言宏，用于运行时检查。
：支持C样式的错误信息。

 

（5）通用工具

 

（6）国际化

 

（7）语言支持功能

：定义宏NULL和offsetof以及其它标准类型size_t和ptrdiff_t。与对应的标准C头文件的区别是，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，只要没有成员指针类型的非静态成员即可。
：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。
：提供与基本整数数据类型相关的C样式定义，C++样式定义在中。
：提供与基本浮点型数据类型相关的C样式定义，C++样式定义在中。
：提供支持程序启动和终止的宏和函数，还声明了许多其他杂项函数，例如搜索和排序函数，从字符串转换为数值等函数。与对应的标准C头文件stdlib.h不同，定义了abort(void)。abort()函数还有额外的功能，它不为静态或自动对象调用析构函数，也不调用传给atexit()函数的函数。它还定义了exit()函数的额外功能，可以释放静态对象，以注册的逆序调用用atexit()注册的函数。清除并关闭所有打开的C流，把控制权返回给主机环境。
：支持动态内存分配。
：支持变量在运行期间的类型标识。
：支持异常处理，是处理程序中可能发生的错误的一种方式。
：支持接受数量可变的参数的函数。即在调用函数时，可以给函数传送数量不等的数据项。定义了宏va_arg、va_end、va_start以及va_list类型。
：为C样式的非本地跳跃提供函数，在C++中不常用。
：为中断处理提供C样式支持。

 

（8）字符串处理

：为字符串类型提供支持和定义，包括单字节字符串(由char组成)的string和多字节字符串(由wchar_t组成)。
：单字节字符类别。
：多字节字符类别。
：为处理非空字节序列和内存块提供函数。不同于对应的标准C库头文件，C样式字符串的一般C库函数被返回值为const和非const的函数对替代。
：为处理、执行I/O和转换多字节字符序列提供函数，不同于对应的标准C库头文件，几个多字节C样式字符串操作的一般C库函数被返回值为const和非const的函数对替代。
：为把单字节字符串转换为数值、在多字节字符和多字节字符串之间转换提供函数。

 

（9）容器类模板

：定义vector序列模板，是一个大小可以重新设置的数组类型，比普通数组更安全、更灵活。
：定义list序列模板，是一个序列的链表，常常在任意位置插入和删除元素。
：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。
：为队列(先进先出)数据结构定义序列适配器queue和priority_queue。
：为堆栈(后进先出)数据结构定义序列适配器stack。

 

（10）迭代器

：给迭代器提供定义和支持。

 

（11）算法

：提供一组基于算法的函数，包括置换、排序、合并和搜索。
：声明C标准库函数bsearch()和qsort()，进行搜索和排序。
：允许在代码中使用and代替&&。

 

3.C++ 标准库

C++ 标准库可以分为两部分：

• 标准函数库： 这个库是由通用的、独立的、不属于任何类的函数组成的。函数库继承自 C 语言。
• 面向对象类库： 这个库是类及其相关函数的集合。

C++ 标准库包含了所有的 C 标准库，为了支持类型安全，做了一定的添加和修改。

标准函数库：

标准函数库分为以下几类：

• 输入/输出 I/O
• 字符串和字符处理
• 数学
• 时间、日期和本地化
• 动态分配
• 其他
• 宽字符函数

 

面向对象类库：

标准的 C++ 面向对象类库定义了大量支持一些常见操作的类，比如输入/输出 I/O、字符串处理、数值处理。面向对象类库包含以下内容：

• 标准的 C++ I/O 类
• String 类
• 数值类
• STL 容器类
• STL 算法
• STL 函数对象
• STL 迭代器
• STL 分配器
• 本地化库
• 异常处理类
• 杂项支持库