• C&C++——标准库



    1.什么是C&C++的标准库?
    C语言被发明出来时并没有什么库函数,随着C语言的流行,越来越多的厂商或者机构组织开始提供C的编译器,并且同时把经常用到的函数封装成“库”的形式发布;不同的组织发布的库函数的接口和数量各不相同。后来,标准化组织ANSI制定了C语言的标准,同时也制定了一定数量的库(或库函数),就就成为标准库函数。(后来这个ANSI C标准上升为ISO标准,但是内容并没有变化!谁让美国是老大来着,而且C的源产地就是美国)。
    C不具有面向对象的特点,对C语言扩充后就产生了C++语言;当然,像ISO这样的标准组织也要为其制定标准呀,于是相应的继承了C语言的基础上也出现了C++的标准库。

    有两点需要注意:
    1.C++的标准库不仅仅是C标准库的继承,还扩充了不少库函数。(C标准库中大约对应十几个头文件,而C++中有50多个。)
    2.C语言中的库的头文件可以直接应用于C++的源程序中(如使用#include<math.h>);然而最新的C++标准草案的新规定不在使用上述方式,而是使用C++新的方法,即#include<cmath>;就是“加头去尾”。


    2.C标准库有哪些?
    它们分别对应一些头文件:
    assert.h;
    ctype.h;
    error.h;
    float.h;
    limits.h;
    locate.h;
    math.h;
    setjmp.h;
    signal.h;
    stdarg.h;
    stddef.h;
    stdio.h;
    stdlib.h;
    string.h;
    time.h
    共十五个头文件。


    3.C++标准库有哪些?

    C++标准库的所有头文件都没有扩展名(#include<cmath>);在C++中还可以使用name.h形式的标准C库头文件名(不建议这样使用!!!)
    C++标准库的内容总共在50个标准头文件中定义,其中18个提供了C库的功能。 <cname>形式的标准头文件【 <complex>例外】其内容与ISO标准C包含的name.h头文件相同,但容纳了C++扩展的功能。在 <cname>形式标准的头文件中,与“宏”相关的名称在全局作用域中定义,其他名称在std命名空间中声明。

    C++标准库的内容分为10类:
    1. 语言支持
    2. 输入/输出
    3. 诊断
    4. 一般工具
    5. 字符串
    6. 容器
    7. 迭代器支持
    8. 算法
    9. 数值操作
    10. 本地化

    1. 标准库中与语言支持功能相关的头文件
    <cstddef> 定义宏NULL和offsetof,以及其他标准类型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,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。
    <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> 提供支持程序启动和终止的宏和函数。这个头文件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。它与对应的标准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。
    <new> 支持动态内存分配
    <typeinfo> 支持变量在运行期间的类型标识
    <exception> 支持异常处理,这是处理程序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数。即在调用函数时,可以给函数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数。这些函数在C++中不常用
    <csignal> 为中断处理提供C样式支持

    2. 支持流输入/输出的头文件
    < iostream> 支持标准流cin、cout、cerr和clog的输入和输出,它还支持多字节字符标准流wcin、wcout、wcerr和wclog。
    <iomanip> 提供操纵程序,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> 为管理输出流缓存区的输入定义模板类
    <ostream> 为管理输出流缓存区的输出定义模板类
    <sstream> 支持字符串的流输入输出
    <fstream> 支持文件的流输入输出
    <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缓存
    <cstdio> 为标准流提供C样式的输入和输出
    <cwchar> 支持多字节字符的C样式输入输出

    3. 与诊断功能相关的头文件
    <stdexcept> 定义标准异常。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

    4. 定义工具函数的头文件
    <utility> 定义重载的关系运算符,简化关系运算符的写入,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>定义了许多函数对象类型和支持函数对象的功能,函数对象是支持operator()()函数调用运算符的任意对象
    <memory> 给容器、管理内存的函数和auto_ptr模板类定义标准内存分配器
    <ctime> 支持系统时钟函数

    5. 支持字符串处理的头文件

    <string> 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)
    <cctype> 单字节字符类别
    <cwctype> 多字节字符类别
    <cstring> 为处理非空字节序列和内存块提供函数。这不同于对应的标准C库头文件,几个C样式字符串的一般C库函数被返回值为const和非const的函数对替代了
    <cwchar> 为处理、执行I/O和转换多字节字符序列提供函数,这不同于对应的标准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的函数对替代了。
    <cstdlib> 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

    6. 定义容器类的模板的头文件
    <vector> 定义vector序列模板,这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
    <list> 定义list序列模板,这是一个序列的链表,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> 为队列(先进先出)数据结构定义序列适配器queue和priority_queue
    <stack> 为堆栈(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,但是值不必是唯一的。
    <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

    7. 支持迭代器的头文件
    <iterator> 给迭代器提供定义和支持

    8. 有关算法的头文件
    <algorithm> 提供一组基于算法的函数,包括置换、排序、合并和搜索
    <cstdlib> 声明C标准库函数bsearch()和qsort(),进行搜索和排序
    <ciso646> 允许在代码中使用and代替&&

    9. 有关数值操作的头文件
    <complex> 支持复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数,以支持C++约定
    <cstdlib> 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

    10. 有关本地化的头文件
    <locale> 提供的本地化包括字符类别、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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