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C++ Standard Library

編輯：關於C++

*注：內容主要是對參考1的學習記錄，知識點與圖片大都來源於該書，

部分知識點與圖片來源於參考2。具體參考信息，見最下方參考。*

C++98中新支持的語言特性

非類型模板參數template class bitset;。模板類中的默認模板參數template> calss vector。關鍵字typename用來表示隨後的標識符是一個類型。支持類的成員函數是成員模板函數，然而該成員函數不能是虛函數。支持嵌套類模板。基本類型的顯示初始化int x = int();，該特性可以確保模板代碼中任意類型的值都有一個初始化的默認值。

C++11中新支持的語言特性

模板尖括號之間不再需要空格符了，vector> // since c++11 關鍵字nullptr // since c++11 關鍵字auto // since c++11，自動類型推導，從變量的初始化器中推導出該變量的類型。 c++11支持統一的初始化形式，使用大括號。注意的是，{}初始化不能進行類型縮小轉換。例如int x{2.0}; // is wrong。 c++11支持初始化列表，如int std::vector v{2, 3, 4, 65}; // initializer list。注意，如果一個類聲明了
顯示構造函數，則不可使用初始化列表。 c++11支持foreach循環。 c++11支持移動語義和右值引用，簡單的說就是值傳遞的過程中不用再copy了，而是直接使用該值。

namespace std {
    template 
    class set {
    public:
        ... insert(const T& x); // for lvalues, copies the value
        ... insert(T&& x);      // for rvalues, moves the value

    };
}

返回一個非靜態的局部對象的右值引用時錯誤的。 c++11支持原生字符串（raw string）和多字節/寬字節字符串（multibyte/wide-character string）。
R"(\\n)"; // raw string, begin with R(", and end with )"。為了能夠在原生字符串中使用)"，需要使用
分隔符。原生字符串的完整語法是R"delim(...)delim"，其中delim是一個至多16個基本字符的字符序列，並且delim中
不能有反斜槓backslash，空白符whitespaces,與括號parentheses。如：

R"nc(a\
    b\nc()"
    )nc";

//等價於
"a\\\n   b\\nnc()"\n     "

多字節/寬字節字符串字面值

u8定義UTF-8字符串字面值
u定義cha16_t字符串字面值
U定義char32_t字符串字面值
L定義wchar_t字符串字面值

c++提供關鍵幀noexcept，指定一個函數不會拋出異常或不准備拋出異常，有異常必須在函數中處理完。c++異常規范是在
運行時檢查，而不是在編譯時檢查異常。運行時檢查異常需要編譯器產生額外的代碼，從而可能會妨礙編譯器優化。在泛型代碼中，
很難知道對模板參數的操作會產生什麼樣的異常。

關鍵字constexpr使表達式能過在編譯期被計算出來。

c++11支持可變參數模板。

template
void Test(T& x, Types& ... args) {
    ...
}

在變參模板內，使用sizeof…(args)，會返回參數的數目。

c++11使用模板的別名

template
using Vec = std::vector;
Vec vec;
// 等價於
std::vector vec;

c++11函數模板支持默認模板參數；c++11支持局部類型作為模板參數；c++11支持內部鏈接的函數
作為非類型模板的函數指針或函數引用。

c++11支持Lambda表達式。
[capture-list] (params) mutable exception attribute -> ret {body}
capture-list: 逗號分割的捕獲列表，[a, &b]a以值的形式被捕獲，b以引用的形式被捕獲；[this]以值的形式
捕獲this指針；[&]以引用的形式捕獲所有的自動變量；[=]以值的形式捕獲所有的自動變量；[]不捕獲任何值。

c++11支持關鍵字decltype，編譯器可以推導出表達式的類型。
新的函數聲明語法

template
auto add(T1 x, T2 y) -> decltype(x + y);

c++11支持作用域枚舉

enum struct|class name {enumerator = constexpr, enumerator = constexpr, ...};
enum struct|class name : type {enumerator = constexpr, enumerator = constexpr, ...};

c++11支持新的基本數據類型：char16_t, char32_t, long long, std::nullptr_t

C++中都有哪些命名空間

std
std::tr1
std::rel_ops
std::chrono
std::placeholders
std::regex_constants
std::this_thread
std::posix  // 未使用，保留

C++異常繼承框架

異常繼承框架

語言級支持的異常類
bad_cast：定義在頭文件中。在運行時，dynamic_cast將一個類型轉換為引用類型失敗時，拋出該異常。
bad_typeid：定義在頭文件中。在運行時，typeid的參數是0或者是null指針時，拋出該異常。
bad_exception：定義在頭文件中，用來處理不可預料的異常錯誤。當函數拋出了一個異常，而該異常不在異常規范列表中時，
會調用unexpected()函數拋出bad_exception異常。注意，c++11中已經不推進使用異常規范了。<喎?/kf/ware/vc/" target="_blank" class="keylink">vcD4NCjxwPsLfvK207c7zo6hsb2dpY19lcnJvcqOpPGJyIC8+DQpkb21haW5fZXJyb3IsIGludmFsaWRfYXJndW1lbnQsIGxlbmd0aF9lcnJvciwgb3V0X29mX3JhbmdlKLao0uXU2s23zsS8/jxjb2RlPjxzdGRleGNlcHQ+PC9zdGRleGNlcHQ+PC9jb2RlPik7PGJyIC8+DQpmdXR1cmVfZXJyb3IotqjS5dTazbfOxLz+PGNvZGU+PGZ1dHVyZT48L2Z1dHVyZT48L2NvZGU+LCBjKysxMdDC1qez1rXE0uyzo8DgKaGjPC9wPg0KPHA+1MvQ0MqxtO3O86OocnVudGltZV9lcnJvcqOpPGJyIC8+DQpyYW5nZV9lcnJvcqO6t7bOp7TtzvOjrLzGy+O1xL3hufuyu8Tc08nEv7XEwODQzcv5zeqzybHtyr6ho9TaYysrserXvL/i1tDWu9PQPGNvZGU+c3RkOjp3c3RyaW5nX2NvbnZlcnQ6OmZyb21fYnl0ZXM8L2NvZGU+us08YnIgLz4NCjxjb2RlPnN0ZDo6d3N0cmluZ19jb252ZXJ0Ojp0b19ieXRlczwvY29kZT674cXXs/a4w9Lss6Oho7ao0uXU2s23zsS8/jxjb2RlPjxzdGRleGNlcHQ+PC9zdGRleGNlcHQ+PC9jb2RlPjxiciAvPg0Kb3ZlcmZsb3dfZXJyb3KjutPDwLSxqLjmy+PK9dTLy+PS57P2KMnP0ucptO3O86Os1Nqx6te8v+LW0Na709A8Y29kZT5zdGQ6OmJpdHNldDo6dG9fdWxvbmc8L2NvZGU+us08Y29kZT5zdGQ6OmJpdHNldDo6dG9fdWxsb25nPC9jb2RlPjxiciAvPg0Ku+HF17P2uMPS7LOjoaO2qNLl1NrNt87EvP48Y29kZT48c3RkZXhjZXB0Pjwvc3RkZXhjZXB0PjwvY29kZT48YnIgLz4NCnVuZGVyZmxvd19lcnJvcqO6tqjS5dTazbfOxLz+PGNvZGU+PHN0ZGV4Y2VwdD48L3N0ZGV4Y2VwdD48L2NvZGU+PGJyIC8+DQpzeXN0ZW1fZXJyb3KjutPDwLSxqLjm09Cy2df3z7XNs9L9xvC1xLTtzvOjrLjD0uyzo7XExdez9s2os6PKx9PJsqK3orLZ1/fL+dL9xvC1xKOstNNjKysxMb+qyrzWp7PWoaM8YnIgLz4NCrao0uXU2s23zsS8/jxjb2RlPjxzeXN0ZW1fZXJyb3I+PC9zeXN0ZW1fZXJyb3I+PC9jb2RlPqGjPGJyIC8+DQpiYWRfYWxsb2OjutPJyKu+1m5ld7LZ1/e3+9L9xvC1xNLss6O07c7zo6y2qNLl1NrNt87EvP48Y29kZT48bmV3PjwvbmV3PjwvY29kZT7W0KGjPGJyIC8+DQpiYWRfYXJyYXlfbmV3X2xlbmd0aDq8zLPQ19RiYWRfYWxsb2OjrLTTYysrMTG/qsq8zOG5qbXE0uyzo8Dgo6zTw25ld7fWxeTSu7/pxNq05sqxo6y089Chs6yz9sHLyrXP1sv5tqjS5bXEtPPQoc/e1sbKsaOsPGJyIC8+DQq74cXXs/a4w9Lss6OhozxiciAvPg0KYmFkX3dlYWtfcHRyOrao0uXU2s23zsS8/jxjb2RlPjxtZW1vcnk+PC9tZW1vcnk+PC9jb2RlPqOsYysrMTG/qsq81qez1qGjtbHTyTxjb2RlPnN0ZDo6d2Vha19wdHI8L2NvZGU+16q7u86qPGNvZGU+c3RkOjpzaGFyZV9wdHI8L2NvZGU+o6y2+Dxjb2RlPnN0ZDo6d2Vha19wdHI8L2NvZGU+PGJyIC8+DQrL+da4z/K1xLbUz/PS0b6tyb6z/cHLo6y74cXXs/a4w9Lss6OhozxiciAvPg0KYmFkX2Z1bmN0aW9uX2NhbGw6tqjS5dTazbfOxLz+PGNvZGU+PGZ1bmN0aW9uYWw+PC9mdW5jdGlvbmFsPjwvY29kZT6jrGMrKzExv6rKvNans9aho7Wxuq/K/bbUz/POqr/VttTP88qxo6y199PDuMO21M/zo6zTyTxiciAvPg0KPGNvZGU+c3RkOjpmdW5jdGlvbjo6b3BlcmF0b3IoKTwvY29kZT7F17P2uMPS7LOjoaM8L3A+DQo8aDIgaWQ9"callable">Callable

Callable類型是可以觸發某些操作的類型，定義在std::function, std::bind, std::thread::thread，一個Callable對象可以是
一個函數對象，指向函數的指針，函數的引用，指向成員函數的指針，或者是指向數據成員的指針。

Utilities

template struct pair; ()
template class tuple;()
template> class unique_ptr; () template class unique_ptr () template class shared_ptr; () template class weak_ptr; () 注意在某一時刻只能有一組shared pointers擁有某個對象，也就是說不能改對象構造多個shared_ptr對象，只能用該對象的shared_ptr對象去構造新的shared_ptr對象。 template class enable_shared_from_this; () template struct default_delete; () template struct default_delete; () 基本數據類型的最小大小：char 1, short int 2, int 2, long int 4, long long int 8, float 4, double 8, long double 8; template class numeric_limits; () 注意c++11新增的頭文件提供的編譯時類型信息。 template typename std::add_rvalue_reference::type declval() 引用包裝器：reference_wrapper （）函數包裝器：function（）中提供了很多只讀序列的操作，可寫序列的操作，分割操作，排序操作，二分查找操作，集合操作，堆操作，求最大最小值操作。注意，remove並沒有實際刪除元素，只是將迭代器的指針向前移動來跳過remove的元素，所以原容器的大小並沒改變，remove將返回新的尾部迭代器。 c++11提供了編譯時的分數算術運算。 c++11提供了新的時鐘標准庫

`The Standard Template Library`

容器(containers) 迭代器(iterators) 算法(algortithms) STL將數據與對數據的操作相分離，數據由容器來管理，操作由算法來完成，通過迭代器來連接算法與容器。

STL容器分類：序列容器：array，vector，deque，list，forward_list。通常由數組與鏈表實現。關聯容器：set, multiset, map, multimap。通常由平衡二叉樹實現。無序關聯容器：unordered_set, unordered_multiset, unordered_map, unordered_multimap。通常由哈希表實現。容器適配器：stack，queue，priority_queue。

STL迭代器分類： ForwardIterator， BidirectionalIterator， RandomAccessIterator InputIterator（只能前向迭代）， OutputIterator（只能前向迭代）

迭代器分類 功能 提供該迭代器的類、函數或數據結構 OutputIterator 前向寫 ostream，inserter InputIterator 一次前向讀 istream ForwardIterator 前向讀 forward_list, unordered associative containers BidirectionalIterator 雙向讀 list，associative containers RandomAccessIterator 隨機讀 array，vector，deque，string，C-style array

流迭代器： istream_iterator ostream_iterator istreambuf_iterator ostreambuf_iterator

迭代器適配器：類 reverse_iterator 逆序遍歷 move_iterator 解引用轉換右值引用 insert_iterator 插入到容器 back_insert_iterator 插入到容器尾 front_insert_iterator 插入到容器頭函數 make_reverse_iterator 創建一個reverse_iterator make_move_iterator 創建一個move_iterator front_inserter 創建一個front_insert_iterator back_inserter 創建一個back_insert_iterator inserter 創建一個insert_iterator

作為容器的元素必須滿足以下三個要素：該元素可拷貝或移動；該元素可賦值；該元素能夠被銷毀；

注意c++標准模板庫僅支持值語義。

注意vector重分配空間後，對原來vector中的元素的引用，指針，和迭代器將會無效。注意vector特化了一個vector版本，更加節省空間。

deque的內部實現，可能是使用了多個內存塊，一些用於前向增長，一些用於逆向增長。

注意list的splice成員函數，是在指定的位置的前面插入元素的。

注意自定義關聯容器的排序規則時，需要滿足嚴格弱序化(需要區分小於還是等於)，即： - 反對稱性，若果x < y，那麼y < x; - 傳遞性，若果x < y且y < z, 那麼x < z; - 反自反性，x < x的比較結果是false; - 相等的傳遞性，如果!(a < b) && !(b < a)是true，且!( b < c) && !(c < b)是true，那麼!(a < c) && !(c < a)是true;

函數對象，即在類中重載了operator ()

輸入輸出流： istream: 輸入流讀數據，類模板basic_istream的實例化 ostream: 輸出流寫數據，類模板basic_ostream的實例化全局流對象：cin，cout，cerr，clog 流繼承關系，如下圖