C++标准库(C++ Standard Library),是类库和函数的集合。C++编译器厂商根据C++标准委员会官方的ISO规范并将其转化为代码。C++编译器厂商在实现C++标准库过程中必须依赖其不同操作系统所提供的系统调用接口,因此每个平台都有其自己的C++标准库实现。本文主要介绍C++ 标准库。

1、语言支持功能库

<cstddef>: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。

<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,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,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,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。<cstdlib>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,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。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,在C++中不常用。

<csignal>:为中断处理提供C样式支持。

2、流输入/输出

<iostream>: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。

<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、诊断功能

<stdexcept>:定义标准异常。

<cassert>:定义断言宏,用于运行时检查。

<cerrno>:支持C样式的错误信息。

4、工具函数

<utility>:定义重载的关系运算符,简化关系运算符的写入,还定义了pair类型,pair类型是一种模板类型,可以存储一对值。

<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、字符串处理

<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。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。

<cwchar>: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。

<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、容器类模板

<vector>: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。

<list>: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。

<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。

<array>:(TR1)固定大小数组,支持复制。

<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,但是值不必是唯一的。

<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。

7、迭代器

<iterator>:给迭代器提供定义和支持。

8、算法库

<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、数值操作库

<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、本地化库

<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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