C++标准库源码介绍

C++标准库是C++程序员必不可少的工具之一，它包含了诸多常用函数和类，能够帮助程序员快速开发高效的应用程序。本文将介绍C++标准库源码的基本结构以及常用类和函数。

C++标准库概述

C++标准库分为两部分：

1. 核心语言支持库，包括类型、变量、基本内存管理、输入输出、数学、时间、预处理等方面的函数和类。

2. 标准模板库（STL），包括迭代器、容器、算法、函数对象等。

C++标准库的代码分布在多个头文件中，每个头文件定义了一组相似的类和函数。

C++标准库头文件

C++标准库有多个头文件，其中部分常用头文件如下：

头文件 | 内容 ----|------ | 常用数学函数，例如 rand() 和 srand() | 标准输入输出函数，例如 printf() 和 scanf() | 字符串函数，例如 strcpy() 和 strcat() | 标准输入输出流，例如 cin 和 cout | 字符串类和函数，例如 string 和 getline() | 容器和数据结构算法，例如 sort() | 数学函数，例如 sqrt() 和 sin() | 时间和日期函数，例如 time() 和 gmtime()

常用C++标准库类和函数

iostream

iostream 头文件定义了 C++ 标准库中的输入 / 输出类，包括 istream、ostream 和 iostream。其中，istream 类用于输入流操作，ostream 类用于输出流操作，iostream 类同时支持输入输出流操作。

#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
   cout << "Hello World!" << endl;
   return 0;
}

在上面的代码中使用了 std 命名空间。可以在代码中使用 using namespace std; 省略 std，参见 https://github.com/CppChina/FAQ/issues/57 。

string

string 头文件定义了 string 类，可以用于操作字符串。

#include <string>
using namespace std;
int main()
{
   string str1 = "Hello ";
   string str2 = "World";
   string str3;
   str3 = str1 + str2;
   cout << str3 << endl;
   return 0;
}

vector

vector 头文件定义了向量容器类，可以实现动态数组的功能。

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
int main()
{
   vector<int> vec;  //声明vector容器
   vec.push_back(10); //插入数据
   vec.push_back(20);
   vec.push_back(30);
   for(unsigned int i=0; i<vec.size(); i++) //遍历容器并输出其中元素
      cout << vec[i] << endl;
   return 0;
}

map

map 头文件定义了映射容器类，可以实现键值对映射的功能。

#include <iostream>
#include <map>
using namespace std;
int main()
{
   map<int, string> myMap;  //声明map容器
   myMap[1] = "apple"; //插入数据
   myMap[2] = "banana";
   myMap[3] = "orange";
   map<int, string>::iterator itr;  //定义迭代器
   for(itr = myMap.begin(); itr != myMap.end(); itr++)  //遍历容器并输出其中元素
      cout << "key: " << itr->first << " value: " << itr->second << endl;
   return 0;
}

C++标准库源码结构

C++标准库源码包括以下几个部分：

1. 实现文件

实现文件包含 C++ 标准库提供的各种函数和类的具体实现，为给定的头文件提供具体的定义。库的实现主要由函数和变量构成，其实现通常分布在多个文件中，实现文件的文件名通常带有 .cpp 后缀。

2. 头文件

头文件包含 C++ 标准库提供的各种函数和类的声明，用于在程序中进行调用。系统自带头文件通常位于系统路径下，用户自定义的头文件在包含用户自定义路径的目录中。

3. 示例程序

示例程序展示了 C++ 标准库函数和类的使用方法和效果。

总结

C++ 标准库是 C++ 程序员必不可少的基础库，本文介绍了 C++ 标准库的基本概念、头文件、常用类和函数、以及源码结构。希望读者通过本文的学习，能够更好地理解和掌握 C++ 标准库的使用。