Libreria standard C++
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La libreria standard C++ è una libreria software definita nello standard ISO/IEC 14882, ovvero il linguaggio di programmazione C++. Contiene molte funzionalità di utilizzo comune nella scrittura di programmi, e costituisce la principale libreria disponibile ai programmatori C++.[1]
La libreria è organizzata in diversi moduli tematici, ognuno dei quali raggruppa classi e funzioni utili ad affrontare una determinata tipologia di problemi. Ogni modulo comprende uno o più header file, che possono essere utilizzati per includere selettivamente le funzionalità della libreria all'interno di un programma.[2]
Le funzionalità offerte rientrano nelle seguenti aree: supporto al linguaggio base, rilevamento delle funzionalità, validazione concettuale, diagnostica, gestione della memoria, metaprogrammazione, stringhe testuali, strutture contenitore, iteratori, supporto ai sottoinsiemi, algoritmi generici, elaborazione numerica, grandezze temporali, localizzazione, gestione di input/output, espressioni regolari, supporto alle operazioni concorrenti. Sono inoltre incluse tutte le funzionalità disponibili nella libreria standard del linguaggio C (ISO C99).[3]
A differenza della libreria C tutte le funzionalità sono dichiarate all'interno del namespace riservato std e gli header non presentano un'estensione.[2]
Lo standard ISO definisce le funzionalità incluse nella libreria ma non offre alcuna implementazione di riferimento. Nel tempo sono quindi nate una varietà di implementazioni indipendenti. Le più conosciute sono quelle mantenute direttamente dai fornitori dei compilatori.
| Sito web | Nome esteso | Nome breve | Licenza |
|---|---|---|---|
| GNU C++ Standard Library | libstdc++ | GPLv3 | |
| LLVM C++ Standard Library | libc++ | Apache v2.0 with LLVM Exceptions | |
| NVIDIA C++ Standard Library | libcu++ | Apache v2.0 with LLVM Exceptions | |
| Microsoft C++ Standard Library | MSVC STL | Apache v2.0 with LLVM Exceptions | |
| HPX C++ Standard Library for Parallelism and Concurrency | HPX | Boost Software License 1.0 | |
| Electronic Arts Standard Template Library | EASTL | BSD 3-Clause | |
| Dinkum C++ Library | Commerciale | ||
| Cray C++ Standard Library | Commerciale |
I file seguenti contengono le dichiarazioni della libreria standard C++.
Generici
<any>- Novità in C++17. Fornisce una classe senza tipo
std::any. <atomic>- Novità in C++11. Fornisce la classe template
std::atomic, le sue diverse specializzazioni di modelli e più operazioni atomiche. <chrono>- Fornisce funzioni per le temporizzazioni, come
std::chrono::duration,std::chrono::time_pointe orologi. A partire da C++20, le novità aggiunte sono calendari, fusi orari, nuovi orologi e stringhe di formattazione per orari e intervalli. <concepts>- Novità in C++20. Fornisce la libreria per le concepts.
<functional>- Fornisce diverse funzioni oggetto, realizzate per l'uso con algoritmi standard.
<memory>- Fornisce funzioni per la gestione della memoria in C++, includendo la classe template
std::unique_ptr. <memory_resource>- Novità in C++17. Fornisce facilities for creating polymorphic memory allocators whose behaviors can change at runtime.[4]
<scoped_allocator>- Novità in C++11. Fornisce
std::scoped_allocator_adaptor. <stdexcept>- Contains standard exception classes such as
std::logic_errorandstd::runtime_error, both derived fromstd::exception. <system_error>- Novità in C++11. Definisce
std::error_code <optional>- Novità in C++17. Fornisce la classe template
std::optionalper i tipi opzionali. <stacktrace>- Novità in C++23. Fornisce le operazioni stack trace.
<tuple>- Novità in C++11 e TR1. Fornisce la classe template
std::tuple, una tupla. <type_traits>- Novità in C++11. Fornisce funzioni di metaprogrammazione per lavorare con i tipi.
<utility>- Fornisce various utilities: class template
std::pair(two-member tuples), compile-time integer sequences, helpers in constructing vocabulary types, functions such asstd::moveandstd::forward, and many more. The namespacestd::rel_opsfor automatically generating comparison operators is deprecated in C++20 in favor of new defaulted comparison operators. <variant>- Novità in C++17. Fornisce la classe template
std::variant, a tagged union type.
Supporto del linguaggio
<compare>- Novità in C++20. Fornisce il supporto al nuovo operatore a tre vie.
<coroutine>- Novità in C++20. Fornisce il supporto alle coroutine.
<exception>- Fornisce several types and functions related to exception handling, including
std::exception, the base class of all exceptions thrown by the Standard Library. <initializer_list>- Novità in C++11. Fornisce il supporto alle liste di inizializzatori.
<limits>- Fornisce la classe template
std::numeric_limits, used for describing properties of fundamental numeric types. <new>- Fornisce gli operatori
newedeleteoltre che altre funzioni e tipi, i quali compongono i fondamenti della gestione della memoria in C++. <source_location>- Novità in C++20. Fornisce capturing source location information as alternative to predefined macros such as
__LINE__. <typeinfo>- Fornisce facilities for working with C++ run-time type information.
<version>- Novità in C++20. Fornisce informazioni riguardo l'implementazione corrente della libreria standard C++.[5]
Strutture dati
<array>- Novità in C++11 and TR1. Fornisce the container class template
std::array, a container for a fixed sized array. <bitset>- Fornisce the specialized container class
std::bitset, a bit array. <deque>- Fornisce the container class template
std::deque, a double-ended queue. <forward_list>- Novità in C++11 and TR1. Fornisce the container class template
std::forward_list, a singly linked list. <list>- Fornisce the container class template
std::list, a doubly linked list. <map>- Fornisce the container class templates
std::mapandstd::multimap, sorted associative array and multimap. <queue>- Fornisce the container adapter class
std::queue, a single-ended queue, andstd::priority_queue, a priority queue. <set>- Fornisce the container class templates
std::setandstd::multiset, sorted associative containers or sets. <span>- Novità in C++20. Fornisce the container adapter class template
std::span, a mutable non-owning view that refers to any contiguous range. <stack>- Fornisce the container adapter class
std::stack, a stack. <unordered_map>- Novità in C++11 and TR1. Fornisce the container class template
std::unordered_mapandstd::unordered_multimap, hash tables. <unordered_set>- Novità in C++11 and TR1. Fornisce the container class template
std::unordered_setandstd::unordered_multiset. <vector>- Fornisce the container class template
std::vector, a dynamic array.
Iteratori e intervalli
<algorithm>- Fornisce definitions of many container algorithms.
<execution>- Fornisce execution policies for parallelized algorithms.
<iterator>- Fornisce classes and templates for working with iterators.
<ranges>- Novità in C++20. Fornisce ranges facilities and lazy evaluated adaptors.
Localizzazione
<locale>- Definisce classes and declares functions that encapsulate and manipulate the information peculiar to a locale.
<codecvt>- Fornisce code conversion facets for various character encodings. Questo header è deprecato a partire da C++17.
Stringhe
<charconv>- Novità in C++17. Fornisce a locale-independent, non-allocating, and non-throwing string conversion utilities from/to integers and floating points.
<format>- Novità in C++20. Fornisce a modern way of formatting strings including
std::format. <string>- Fornisce the C++ standard string classes and templates.
<string_view>- Novità in C++17. Fornisce class template
std::basic_string_view, an immutable non-owning view to any string. <regex>- Novità in C++11. Fornisce utilities for pattern matching strings using regular expressions.
Streams, Files, e Input/Output
<filesystem>- Novità in C++17. Fornisce facilities for file system operations and their components.
<fstream>- Fornisce facilities for file-based input and output. See fstream.
<iomanip>- Fornisce facilities to manipulate output formatting, such as the base used when formatting integers and the precision of floating point values.
<ios>- Fornisce several types and functions basic to the operation of iostreams.
<iosfwd>- Fornisce forward declarations of several I/O-related class templates.
<iostream>- Fornisce le basi per gestire l'input e l'output in C++. Vedere iostream.
<istream>- Fornisce
std::istreame altre classi di support per l'input. <ostream>- Fornisce
std::ostreame altre classi di supporto per l'output. <spanstream>- Novità in C++23. Fornisce
std::spanstreamand other fixed character buffer I/O streams. <sstream>- Fornisce
std::stringstreamand other supporting classes for string manipulation. <streambuf>- Fornisce reading and writing functionality to/from certain types of character sequences, such as external files or strings.
<syncstream>- Novità in C++20. Fornisce
std::osyncstreamand other supporting classes for synchronized output streams.
Libreria di supporto dei thread
<barrier>- Novità in C++20. Fornisce
std::barrier, a reusable thread barrier. <condition_variable>- Novità in C++11. In 32.6-1, condition variables provide synchronization primitives used to block a thread until notified by some other thread that some condition is met or until a system time is reached.
<future>- Novità in C++11. In 32.9.1-1, this section describes components that a C++ program can use to retrieve in one thread the result (value or exception) from a function that has run in the same thread or another thread.
<latch>- Novità in C++20. Fornisce
std::latch, a single-use thread barrier. <mutex>- Novità in C++11. In 32.5-1, this section Fornisce mechanisms for mutual exclusion: mutexes, locks, and call once.
<shared_mutex>- Novità in C++14. Fornisce funzioni per la mutua esclusione condivisa.
<semaphore>- Novità in C++20. Fornisce semafori che modellano un conteggio non negativo delle risorse.
<stop_token>- Novità in C++20. In 32.3.1-1, this section describes components that can be used to asynchronously request that an operation stops execution in a timely manner, typically because the result is no longer required. Such a request is called a stop request.
<thread>- Novità in C++11. Provide class and namespace for working with threads.
Libreria numerica
Components that C++ programs may use to perform seminumerical operations.
<bit>- Novità in C++20. Fornisce funzioni per la manipolazione dei bit.
<complex>- Definisce a class template
std::complex, and numerous functions for representing and manipulating complex numbers. <numbers>- Novità in C++20. Fornisce mathematical constants defined in namespace
std::numbers. <random>- Novità in C++11. Contiene funzioni per generare numeri e ripartizioni (pseudo-)casuali.
<ratio>- Novità in C++11. Fornisce compile-time rational arithmetic based on class templates.
<valarray>- Definisce five class templates (
std::valarray,std::slice_array,std::gslice_array,std::mask_array, andstd::indirect_array), two classes (std::sliceandstd::gslice), and a series of related function templates for representing and manipulating arrays of values. <numeric>- Per le operazioni numeriche generalizzate.
La libreria standard C++ ricomprende le funzionalità classicamente disponibili nella libreria standard di ISO C99. Come per il resto anche questa parte è divisa in moduli, ricalcando la struttura della libreria originale. I nomi degli header sono ricavati da quelli originali, aggiungendo una c prefissa e rimuovendo l'estensione .h. Ad esempio, l'header 'time.h' diventa 'ctime'.[6]
Questi header in molti casi includono internamente gli header C originali, con l'unica differenza che, ove possibile, le dichiarazioni ricadono nel namespace std.[6]
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