c++ 标准库概述
c++ 标准库(standard library)是一组核心功能模块的集合,包含容器、算法、迭代器、字符串处理、输入/输出等功能。它基于模板实现,与 c++ 语言紧密集成,是开发高效、可移植程序的基础工具。
主要组成部分
标准模板库(stl)
stl 提供以下核心组件:
- 容器:如
vector、list、map、unordered_set,用于数据存储。 - 算法:如
sort、find、transform,作用于容器或迭代器范围。 - 迭代器:如
begin()、end(),提供对容器的统一访问接口。
字符串处理
std::string 和 std::wstring 类支持动态字符串操作,包括拼接、查找、替换等。
输入/输出(i/o)
<iostream>:提供cin、cout、cerr等标准流。<fstream>:支持文件读写(ifstream、ofstream)。
智能指针
std::unique_ptr、std::shared_ptr 等用于自动化资源管理,避免内存泄漏。
多线程支持(c++11 起)
<thread>、<mutex>、<atomic> 等库支持并发编程。
常用代码示例
容器与算法
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <iostream>
int main() {
std::vector<int> nums = {3, 1, 4, 1, 5};
std::sort(nums.begin(), nums.end()); // 排序
for (int num : nums) {
std::cout << num << " ";
}
return 0;
}字符串操作
#include <string>
#include <iostream>
int main() {
std::string str = "hello";
str += " c++";
std::cout << str.substr(0, 5); // 输出 "hello"
return 0;
}文件读写
#include <fstream>
#include <string>
int main() {
std::ofstream file("example.txt");
file << "writing to a file.\n";
file.close();
return 0;
}版本演进
- c++98/03:初始标准,包含 stl 基础功能。
- c++11:引入智能指针、多线程库、移动语义等。
- c++17:新增
std::optional、std::filesystem等。 - c++20:加入范围(ranges)、协程(coroutines)等特性。
学习资源
- 官方文档:cppreference.com
- 书籍:《the c++ standard library》(nicolai m. josuttis)
- 实践:通过项目或在线编程平台(如 leetcode)练习标准库的使用。
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