c++标准库 及 命名空间std

1、命名空间std
　　C++标准中引入命名空间的概念，是为了解决不同模块或者函数库中相同标识符冲突的问题。有了命名空间的概念，标识符就被限制在特定的范围(函数)内，不会引起命名冲突。最典型的例子就是std命名空间，C++标准库中所有标识符都包含在该命名空间中。
　　如果确信在程序中引用某个或者某些程序库不会引起命名冲突（即库中的标识符不会在程序中代表其他函数名称），那么可以通过using操作符来简化对程序库中标识符（通常时函数）的使用，例如：using namespace std;那么就可以不用在标识符在前缀std::来使用C++标准库库中的函数了。

 

　　<iostream>和<iostream.h>是不一样，前者没有后缀，实际上，在你的编译器include文件夹里面可以看到，二者是两个文件，打开文件就会发现，里面的代码是不一样的。后缀为.h的头文件c++标准已经明确提出不支持了，早些的实现将标准库功能定义在全局空间里，声明在带.h后缀的头文件里，c++标准为了和C区别开，也为了正确使用命名空间，规定头文件不使用后缀.h。因此，当使用<iostream.h>时，相当于在c中调用库函数，使用的是全局命名空间，也就是早期的c++实现；当使用<iostream>的时候，该头文件没有定义全局命名空间，必须使用namespacestd；这样才能正确使用cout。、

 

　　C＋＋标准程序库中的所有标识符都被定义于一个名为std的namespace中。由于namespace的概念，使用C＋＋标准程序库的任何标识符时，可以有三种选择：

1、直接指定标识符。例如std::ostream而不是ostream。完整语句如下：

 

　　std::cout << std::hex<< 3.4<< std::endl;

 

2、使用using关键字。

 

　　using std::cout;
　　using std::endl;

 

以上程序可以写成

 

　　cout << std::hex<< 3.4<< endl;

 

3、最方便的就是使用using namespace std;

 

例如：

 

　　#include <iostream>
　　#include <sstream>
　　#include <string>
　　using namespace std;
这样命名空间std内定义的所有标识符都有效（曝光）。就好像它们被声明为全局变量一样。那么以上语句可以如下写:

 

　　cout << hex<< 3.4<< endl;

 

　　因为标准库非常的庞大，所程序员在选择的类的名称或函数名时就很有可能和标准库中的某个名字相同。所以为了避免这种情况所造成的名字冲突，就把标准库中的一切都被放在名字空间std中。但这又会带来了一个新问题。无数原有的C++代码都依赖于使用了多年的伪标准库中的功能，他们都是在全局空间下的。 所以就有了<iostream.h>和<iostream>等等这样的头文件，一个是为了兼容以前的C++代码，一个是为了支持新的标准。命名空间std封装的是标准程序库的名称，标准程序库为了和以前的头文件区别，一般不加".h"。

比如
#include <iostream>
using namespace std;
void main()
{
   cout<< "hello!"<< endl;
}
如果不用using namespace std;这句，那么用如下
std::cout << "hello!"<<std::endl;

C++标准库

 

C++标准库的所有头文件都没有扩展名。C++标准库的内容总共在50个标准头文件中定义，其中18个提供了C库的功能。<cname>形式的标准头文件【<complex>例外】其内容与ISO标准C包含的name.h头文件相同，但容纳了C++扩展的功能。在<cname>形式标准的头文件中，与宏相关的名称在全局作用域中定义，其他名称在std命名空间中声明。在C++中还可以使用name.h形式的标准C库头文件名。

C++标准库的内容分为10类：
C1.语言支持 C2.输入/输出 C3.诊断 C4.一般工具 C5.字符串 
C6.容器 C7.迭代器支持 C8.算法 C9.数值操作 C10.本地化

C1 标准库中与语言支持功能相关的头文件 头文件  描述  
<cstddef> 定义宏NULL和offsetof，以及其他标准类型size_t和ptrdiff_t。与对应的标准C头文件的区别是，NULL是C++空指针常量的补充定义，宏offsetof接受结构或者联合类型参数，只要他们没有成员指针类型的非静态成员即可。 
<limits> 提供与基本数据类型相关的定义。例如，对于每个数值数据类型，它定义了可以表示出来的最大值和最小值以及二进制数字的位数。 
<climits> 提供与基本整数数据类型相关的C样式定义。这些信息的C++样式定义在<limits>中 
<cfloat> 提供与基本浮点型数据类型相关的C样式定义。这些信息的C++样式定义在<limits>中 
<cstdlib> 提供支持程序启动和终止的宏和函数。这个头文件还声明了许多其他杂项函数，例如搜索和排序函数，从字符串转换为数值等函数。它与对应的标准C头文件stdlib.h不同，定义了abort(void)。abort()函数还有额外的功能，它不为静态或自动对象调用析构函数，也不调用传给atexit()函数的函数。它还定义了exit()函数的额外功能，可以释放静态对象，以注册的逆序调用用atexit()注册的函数。清除并关闭所有打开的C流，把控制权返回给主机环境。 
<new> 支持动态内存分配 
<typeinfo> 支持变量在运行期间的类型标识 
<exception> 支持异常处理，这是处理程序中可能发生的错误的一种方式 
<cstdarg> 支持接受数量可变的参数的函数。即在调用函数时，可以给函数传送数量不等的数据项。它定义了宏va_arg、va_end、va_start以及va_list类型 
<csetjmp> 为C样式的非本地跳跃提供函数。这些函数在C++中不常用 
<csignal> 为中断处理提供C样式支持 

C2 支持流输入/输出的头文件 头文件  描述  
< iostream> 支持标准流cin、cout、cerr和clog的输入和输出，它还支持多字节字符标准流wcin、wcout、wcerr和wclog。 
<iomanip> 提供操纵程序，允许改变流的状态，从而改变输出的格式。 
<ios> 定义iostream的基类 
<istream> 为管理输出流缓存区的输入定义模板类 
<ostream> 为管理输出流缓存区的输出定义模板类 
<sstream> 支持字符串的流输入输出 
<fstream> 支持文件的流输入输出 
<iosfwd> 为输入输出对象提供向前的声明 
<streambuf> 支持流输入和输出的缓存 
<cstdio> 为标准流提供C样式的输入和输出 
<cwchar> 支持多字节字符的C样式输入输出 

C3 与诊断功能相关的头文件 头文件 描述 
<stdexcept> 定义标准异常。异常是处理错误的方式 
<cassert> 定义断言宏，用于检查运行期间的情形 
<cerrno> 支持C样式的错误信息 

C4 定义工具函数的头文件 头文件 描述 
<utility> 定义重载的关系运算符，简化关系运算符的写入，它还定义了pair类型，该类型是一种模板类型，可以存储一对值。这些功能在库的其他地方使用 
<functional> 定义了许多函数对象类型和支持函数对象的功能，函数对象是支持operator()()函数调用运算符的任意对象 
<memory> 给容器、管理内存的函数和auto_ptr模板类定义标准内存分配器 
<ctime> 支持系统时钟函数 

C5 支持字符串处理的头文件 头文件 描述 
<string> 为字符串类型提供支持和定义，包括单字节字符串(由char组成)的string和多字节字符串(由wchar_t组成) 
<cctype> 单字节字符类别 
<cwctype> 多字节字符类别 
<cstring> 为处理非空字节序列和内存块提供函数。这不同于对应的标准C库头文件，几个C样式字符串的一般C库函数被返回值为const和非const的函数对替代了 
<cwchar> 为处理、执行I/O和转换多字节字符序列提供函数，这不同于对应的标准C库头文件，几个多字节C样式字符串操作的 一般C库函数被返回值为const和非const的函数对替代了。 
<cstdlib> 为把单字节字符串转换为数值、在多字节字符和多字节字符串之间转换提供函数 

C6 定义容器类的模板的头文件 头文件 描述 
<vector> 定义vector序列模板，这是一个大小可以重新设置的数组类型，比普通数组更安全、更灵活 
<list> 定义list序列模板，这是一个序列的链表，常常在任意位置插入和删除元素 
<deque> 定义deque序列模板，支持在开始和结尾的高效插入和删除操作 
<queue> 为队列(先进先出)数据结构定义序列适配器queue和priority_queue 
<stack> 为堆栈(后进先出)数据结构定义序列适配器stack 
<map> map是一个关联容器类型，允许根据键值是唯一的，且按照升序存储。multimap类似于map，但键不是唯一的。 
<set> set是一个关联容器类型，用于以升序方式存储唯一值。multiset类似于set，但是值不必是唯一的。 
<bitset> 为固定长度的位序列定义bitset模板，它可以看作固定长度的紧凑型bool数组 

C7 支持迭代器的头文件 头文件 描述 
<iterator> 给迭代器提供定义和支持 

C8 有关算法的头文件 头文件 描述 
<algorithm> 提供一组基于算法的函数，包括置换、排序、合并和搜索 
<cstdlib> 声明C标准库函数bsearch()和qsort()，进行搜索和排序 
<ciso646> 允许在代码中使用and代替&& 

C9 有关数值操作的头文件 头文件 描述 
<complex> 支持复杂数值的定义和操作 
<valarray> 支持数值矢量的操作 
<numeric> 在数值序列上定义一组一般数学操作，例如accumulate和inner_product 
<cmath> 这是C数学库，其中还附加了重载函数，以支持C++约定 
<cstdlib> 提供的函数可以提取整数的绝对值，对整数进行取余数操作 

C10 有关本地化的头文件 头文件 描述 
<locale> 提供的本地化包括字符类别、排序序列以及货币和日期表示。 
<clocale> 对本地化提供C样式支持