C和C 的標準庫

c/c++深層探索

本末節我們概覽一下c/c++標準庫的全貌。

c/c++標準庫的內容主要包括：

巨集定義（譬如： #define flt_radix 2）

型別定義（譬如： typedef unsigned wchar _t）

變數宣告和定義（譬如： extern int errno;）

庫函式宣告和定義（譬如： size_t strlen(const char *s);）

此中，巨集定義、型別定義、變數宣告和庫函式的宣告都在標準標頭檔案停止描述，所以，標準標頭檔案實際上已經勾畫出整個標準庫的輪廓。

ostream queue set sstream

c90有這些：

assert.h ctype.h errno.h float.h

limits.h locale.h math.h setjmp.h

signal.h stdarg.h stddef.h stdio.h

stdlib.h string.h time.h

map memory new numeric

iso646.h wchar.h wctype.h

#ifdef __cplusplus

exception fstream functional iomanip

stdint.h tgmath.h

要注意的是，高版本的c標準不一定是僅僅增加了新的標頭檔案，還可能對原先低版本c標準的某些標頭檔案停止了修改和擴充。

至於c++的庫（包括巨集、型別和函式），直到c++標準出版前一直都是放在全域性空間，這些c++標頭檔案和普通的c標頭檔案一樣，均帶有「.h」字尾，例如「iostream.h」。使用上和c語言沒有什麼不同：

/*c***/

#include

int main()

extern 「c」 int yyy(); //同上

而對於c++，情況就有點複雜。

首先，c++的設計者希望c++能在相當大的程度上相容c，至少，c++編譯器應該最大限度的接受已經存在的大量c**。所以，允許使用c標準庫自然是追求的目標之一。但c語言並沒有擴充套件名字這回事，也就是說，假如想間接使用已經用c編譯器編譯好的c庫（主要是指庫函式），c++編譯器必須知道哪些是c庫函式，從而差池其停止名字擴充套件。於是，鏈結修飾符extern 「c」被用來指出哪些函式具有「c語言鏈結性質」，所以，編譯器廠商一般都會在原來的c語言標準標頭檔案增加一些東西：

#ifdef __cplusplus

extern 「c」 {

#endif

int ***(); //c標準庫函式的宣告

climits clocale cmath csetjmp

//標準的c++**：

#endif

根據是否定義巨集「__cplusplus」決定是否新增「 extern 「c」」修飾符，假如巨集被定義，則表明是c++編譯器在處理**，所以必須加上extern 「c」；否則就不用新增，因為c編譯器不認識extern 「c」。

對c標準標頭檔案作了以上處理後，我們就可以在c++**中呼叫c庫函式：

/*c++***/

#include

int main(void)

printf(「calling printf in a cpp file\n」);

doctor異鄉人在std裡定義的c庫所對應的標頭檔案都沒有「.h」字尾，並且在前面多了乙個字元「c」，下面是c++標準規定的c庫標頭檔案（注意，這裡只有18個頭檔案，因為c99比c++標準晚推出，所以c++的c庫只包露了c95的18個頭檔案）：

//早期的c++**：

#include

extern int ***(); //宣告c庫函式***()停止名字擴充套件

cout<<」using an old style head file」《自然，c++編譯器會對c++庫函式停止名字擴充套件。

不過，c++標準出來後，情形就不一樣了。標準規定，所有c/c++標準庫都必須在名字空間std裡停止定義，也就是說，標準保留出乙個特定的名字空間，專門放置c/c++標準庫，任何人都不應該在std定義自己的庫。

使用c標準庫很簡單，只需要包露相應得標頭檔案就可以了，例如：

cassert cctype cerrno cfloat

c99再增加下面這些：

int main(void)

cstdlib cstring ctime ciso646

#include

同樣，使用這些c++標頭檔案必須宣告使用std名字空間：

#include

using namespace std;

int yyy(); // 同上

ios iosfwd iostream istream

printf(「don』t say me boring please.\n」);

大概：#include

std::printf(「don』t say me boring please.\n」);

前者意味著可以間接使用已有的c庫，後者則必須用c++編譯器重新編譯c庫，g++採取了前者。

同樣，在std裡定義的c++庫對應的標頭檔案也沒有「.h」字尾，以下是全部成員：

algorithm bitset complex deque

complex.h fenv.h initypes.h stdbool.h

iterator limits list locale

c95增加這幾個：

而今我們來看看c語言的標準標頭檔案。

stack stdexcept streambuf string

typeinfo utility valarray vector

而今，使用「c++標準版」的c庫，必須明確宣告使用std名字空間：

#include

using namespace std;

csignal cstdarg cstddef cstdio

//標準的c++**：

cout<<」yes, you』re right...i am boring.」《大概：

//標準的c++**：

cwchar cwctype

int main(void)

std::cout<<」last time, i swear!」《最初，必定有一些喜好追問到底的讀者會問：那些在名字空間std裡面定義的c庫函式究竟有沒有停止名字擴充套件呢？

c++標準規定廠商可以自行決定是否擴充套件。就是說，c標準庫既可以這樣宣告：

namespace std

int main(void)

extern 「c」 int ***(); //宣告c庫函式***()不停止名字擴充套件

printf(「printf() again...boring!\n」);

//標準的c++**：

也可以這樣宣告：

namespace std

int main(void)

extern int yyy(); //同上

int main(void)

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