Libreria standard C++

Nel C++, la libreria standard C++ è una collezione di classi e funzioni, che sono scritte nel linguaggio stesso e sono a loro volta parte dello Standard ISO C++ .

La libreria standard C++ fornisce una serie di contenitori generici e di funzioni strutturate per manipolarli, insieme a funzioni oggetti, stringhe e stream generici (utili anche per l'input/output su file o a video), funzioni di supporto alla programmazione e matematiche. La libreria standard C++ incorpora anche la libreria standard ISO C90. Tutte le funzioni e le classi sono dichiarate all'interno del namespace std.

Gli header file nella libreria standard del C++ non hanno l'estensione ".h". Tuttavia, la Libreria Standard del C++ include 18 header file dalla libreria standard del C, che terminano con il ".h". Il loro uso è deprecato e mantenuto solo per retrocompatibilità.

Esempi

Il linguaggio di programmazione C++ è un linguaggio OOP (object-oriented programming) derivato dal linguaggio C. Il linguaggio C++ ha ereditato dal C la caratteristica che le sue funzioni possono essere definite dall'utente programmatore ed inserite in una libreria. Buona parte delle più importanti funzioni del C++, per esempio quelle di ingresso e uscita, sono contenute in una libreria "standard", suscettibile però di modifica. Per esempio se il programma scritto in C++ deve ricevere e stampare su schermo dei dati esso dovrà contenere nelle definizioni iniziali il file di header iostream; cioè supponendo di voler scrivere il programma Hello world allora bisognerà scrivere:

#include <iostream> 
// richiama dalla libreria standard il file header iostream

using namespace std;
//direttiva propria del c++ per dichiarare l'uso dello spazio dei nomi della libreria standard

int main () {                     //int è un identificatore che indica che
 cout << "Hello world " << endl;  //la funzione main, anch'essa presente
 return 0;                        //nella libreria standard del c/c++,
}                                 //restituisce un valore intero, zero
                                  //se il programma è stato eseguito correttamente.
                                  //In particolare main rappresenta il corpo
                                  //del programma principale.

Implementazioni

Nome	Sito web	Acronimo	Licenza	Ultima versione
GNU C++ Standard Library	[1]	libstdc++	GPLv3	11/15/2021
LLVM C++ Standard Library	[2]	libc++	Apache License v2.0 with LLVM Exceptions	9/30/2021
NVIDIA C++ Standard Library	[3]	libcu++	Apache License v2.0 with LLVM Exceptions	8/9/2021
Microsoft C++ Standard Library	[4]	MSVC STL	Apache License v2.0 with LLVM Exceptions	12/16/2021
HPX C++ Standard Library for Parallelism and Concurrency	[5]	HPX	Boost Software License 1.0	8/12/2021
Electronic Arts Standard Template Library	[6]	EASTL	BSD 3-Clause License	10/20/2021
Dinkum C++ Library	[7]		Commerciale
Cray C++ Standard Library	[8]		Commerciale

Header standard

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_point e 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.

<scoped_allocator>

Novità in C++11. Fornisce std::scoped_allocator_adaptor.

<stdexcept>

Contains standard exception classes such as std::logic_error and std::runtime_error, both derived from std::exception.

<system_error>

Novità in C++11. Definisce std::error_code

<optional>

Novità in C++17. Fornisce la classe template std::optional per 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 as std::move and std::forward, and many more. The namespace std::rel_ops for 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 new e delete oltre 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++.

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::map and std::multimap, sorted associative array and multimap.

<queue>

Fornisce the container adapter class std::queue, a single-ended queue, and std::priority_queue, a priority queue.

<set>

Fornisce the container class templates std::set and std::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_map and std::unordered_multimap, hash tables.

<unordered_set>

Novità in C++11 and TR1. Fornisce the container class template std::unordered_set and std::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::istream e altre classi di support per l'input.

<ostream>

Fornisce std::ostream e altre classi di supporto per l'output.

<spanstream>

Novità in C++23. Fornisce std::spanstream and other fixed character buffer I/O streams.

<sstream>

Fornisce std::stringstream and 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::osyncstream and 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, and std::indirect_array), two classes (std::slice and std::gslice), and a series of related function templates for representing and manipulating arrays of values.

<numeric>

Per le operazioni numeriche generalizzate.

Libreria standard del C

Ogni intestazione della libreria standard C è inclusa nella libreria standard C++ con un nome diverso, generata rimuovendo il .h e aggiungendo una "c" all'inizio; ad esempio, 'time.h' diventa 'ctime'. L'unica differenza tra queste intestazioni e le tradizionali intestazioni della Libreria standard C è che, ove possibile, le funzioni dovrebbero essere collocate nello spazio dei nomi std::. In ISO C, le funzioni nella libreria standard possono essere implementate da macro, cosa che non è consentita da ISO C++.

Voci correlate

• Libreria standard del C