Cpp之旅（学习笔记）第9章 标准库

当无知稍纵即逝时，又何必浪费时间学习呢？

​ ——霍布斯

9.1 引言

第9~18章将对重要的标准库工具和方法给出一个概要性的介绍。如：string、ostream、variant、vector、map、path、unique_ptr、thread、regex、system_clock、time_zone和complex。

作者说：不要因为对某些细节理解不够充分而心烦或气馁。本章的目的是让我们对最有用的标准库工具有一个基本的了解。

9.2 标准库组件

标准库提供的工具和方法可以分为如下几类：

太多了，只写几个关键的能记住的吧

• 运行时语言支持库（例如：对资源分配、异常和运行时类型信息的支持）。
• C标准库。
• 字符串库。
• 正则表达式库。
• I/O流库。
• 以可移植的方式处理文件系统的文件操作库。
• 容器框架库（vector、map）和算法库（find()、sort()、merge()）。也习惯称为标准模板库（STL）。
• 。。。。。。
• 并发程序支持库，包括thread和锁机制。
• 同步协程库及异步协程库。
• 并行库，包含部分数学算法及大多数STL算法的并行版本，比如sort()、reduce()。
• 支持模板元程序设计的工具库（类型特性）、STL风格的泛型程序设计（pair）和通用程序设计（variant和optional）。
• 用于资源管理的“智能指针”库（unique_ptr和shared_ptr）。
• 特殊用途容器库（array、bitset、tuple）。
• 。。。。。。

9.3 标准库的组织

标准库的所有设施都被放在名为std的命名空间中，用户可以通过模板或者头文件来访问。

9.3.1 命名空间

一般来说，将命名空间中的所有名字都导入全局命名空间并不是好的编程习惯。

• std::chrono：chrono时间库，其中包括std::literals::chrono_literals
• std::listerals::chrono_literals：后缀y表示年，d表示日，h表示小时，min表示分钟，ms表示毫秒，s表示秒，us表示微妙
• std::literals::complex_literals：后缀i表示双精度虚数，if表示单精度虚数，il表示long double类型的虚数
• std::literals::string_literals：后缀s表示字符串类
• std::literals::string_view_literals：后缀sv表示字符字符串视图
• std::numbers 提供数学常数
• std::pmr 表示多态内存资源

要使用子命名空间中的后缀，必须将它引入当前的命名空间。

例如：

//没有引入complex_literals
auto z1 = 2+3i;								//错误：没有后缀i

using namespace literals::complex_literals;	//引入complex literals 声明的后缀
auto z2 = 2+3i;								//可行：z2是complex<double>类型的

9.3.2 ranges命名空间

标准库提供的sort()和copy()，有两个版本：

• 传统版本，接受两个迭代器作为参数：sort(begin(v),v.end());。
• 范围版本，接受一个单独的范围：sort(v);。

理想情况下：这两个版本（参数不同）应当可以直接重载而不需要任何特殊的动作。但是实际上不行：

using namespace std;
using namespace ranges;
void f(vector<int>& v) {
    sort(v.begin(),v.end());		// 错误：有歧义
    sort(v);						// 错误：有歧义
}

为避免使用非限定模板时造成的歧义，标准规定了范围版本必须在作用域内显示声明：

using namespace std;
void g(vector<int>& v) {
    sort(v.begin(),v.end());		// 可行
    sort(v);						// 错误：没有匹配的函数（在std命名空间内）
    ranges::sort(v);				// 可行
    using ranges::sort;				// sort(v)现在可行了
    sort(v);						// 可行
}

9.3.3 模块

目前为止，无任何标准库模块，作者说Cpp23很可能会弥补这个遗漏。

目前：作者使用可能称为标准的 module std。

9.4 建议

• 不要重新发明轮子，应该使用库。
• 当有选择时，优先选择标准库而不是其他库。
• 不使用模块时，记得用#include包含相应的头文件。
• 记住，标准库工具和方法都被定义在命名空间std中。
• 在使用ranges时，记得显示限定算法名称。
• （如果可用）尽量使用import模块代替#include头文件。