C標(biāo)準(zhǔn)庫

C標(biāo)準(zhǔn)庫也稱為ISO C庫,，是用于完成諸如輸入/輸出處理,、字符串處理、內(nèi)存管理,、數(shù)學(xué)計(jì)算和許多其他操作系統(tǒng)服務(wù)等任務(wù)的宏、類型和函數(shù)的集合,。它是在C標(biāo)準(zhǔn)中（例如C11標(biāo)準(zhǔn)）中定義的。其內(nèi)容分布在不同的頭文件中,，比如上面我所提到的math.h,。

C++標(biāo)準(zhǔn)庫

和C標(biāo)準(zhǔn)庫的概念類似,，但僅針對C ++,。C++標(biāo)準(zhǔn)庫是一組C++模板類，它提供了通用的編程數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和函數(shù),，如鏈表,、堆、數(shù)組、算法,、迭代器和任何其他你可以想到的C++組件,。C ++標(biāo)準(zhǔn)庫也包含了C標(biāo)準(zhǔn)庫，并在C++標(biāo)準(zhǔn)中進(jìn)行了定義（例如C++ 11標(biāo)準(zhǔn)）,。

實(shí)現(xiàn)C/C++標(biāo)準(zhǔn)庫

我們從這里開始討論真正的代碼了,。從事于標(biāo)準(zhǔn)庫實(shí)現(xiàn)的開發(fā)者閱讀官方的ISO規(guī)范并將其轉(zhuǎn)化為代碼。他們必須依賴其操作系統(tǒng)所提供的功能（讀/寫文件,，分配內(nèi)存,，創(chuàng)建線程，......所有這些被稱為系統(tǒng)調(diào)用）,，因此每個平臺都有其自己的標(biāo)準(zhǔn)庫實(shí)現(xiàn),。 有時它是系統(tǒng)內(nèi)核的一部分，有時它是作為一個附加組件 - 編譯器 - 必須單獨(dú)下載,。

GNU/Linux版實(shí)現(xiàn)

GNU C庫,，也稱為glibc, 是C標(biāo)準(zhǔn)庫的GNU項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)。并非所有的標(biāo)準(zhǔn)C函數(shù)都可以在glibc中找到：大多數(shù)數(shù)學(xué)函數(shù)實(shí)際上是在libm庫中實(shí)現(xiàn)的,，這是一個獨(dú)立的庫,。

截至今天，glibc是Linux上使用最廣泛的C庫,。 然而,，在90年代期間，有一段時間里,，glibc有一個競爭對手稱為Linux libc（或者簡稱libc），它是由glibc 1.x的一個分支產(chǎn)生的,。在一段時間里,，Linux libc是許多Linux發(fā)行版中的標(biāo)準(zhǔn)C庫。

經(jīng)過多年的發(fā)展,，glibc竟然比Linux libc更具優(yōu)勢，并且所有使用它的Linux發(fā)行版都切換回了glibc,。所以,，如果你在你的磁盤中找到一個名為libc.so.6的文件，請不要擔(dān)心：它是現(xiàn)代版的glibc,。為了避免與之前的Linux libc版本混淆,，版本號增加到了6（他們無法將其命名為glibc.so.6：所有Linux庫都必須以lib前綴打頭）,。

另一方面,，C++標(biāo)準(zhǔn)庫的實(shí)現(xiàn)位于libstdc++或GNU標(biāo)準(zhǔn)C++庫中。這是一個正在進(jìn)行的在GNU/Linux上實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)C++庫的項(xiàng)目,。一般來說,，所有常規(guī)的Linux發(fā)行版都默認(rèn)使用libstdc++。

Mac和iOS版實(shí)現(xiàn)

在Mac和iOS上,，C標(biāo)準(zhǔn)庫的實(shí)現(xiàn)是libSystem的一部分,，libSystem是位于/usr/lib/libSystem.dylib中的核心庫。LibSystem包含其他組件,，如數(shù)學(xué)庫,、線程庫和其他底層實(shí)用程序。

關(guān)于C++標(biāo)準(zhǔn)庫,，在OS X Mavericks（V10.9）之前的Mac上,，libstdc++是默認(rèn)選項(xiàng)。這在現(xiàn)代的基于Linux的系統(tǒng)上可以找到的同樣的實(shí)現(xiàn),。自O(shè)S X Mavericks開始,，Apple切換到使用libc++，這是LLVM項(xiàng)目——Mac官方編譯器框架——所引入的GNU libstdc++標(biāo)準(zhǔn)庫的替代,。

IOS開發(fā)者可以使用iOS SDK（軟件開發(fā)工具包）來訪問標(biāo)準(zhǔn)庫,，它是一系列允許創(chuàng)建移動應(yīng)用程序的工具。

Windows版實(shí)現(xiàn)

在Windows上,，標(biāo)準(zhǔn)庫的實(shí)現(xiàn)一直嚴(yán)格限定在Visual Studio中,，它是微軟官方的編譯器。他們通常稱之為C/C++運(yùn)行時庫（CRT）,，并且它涵蓋了c/c++二者的實(shí)現(xiàn),。

在最開始，CRT被實(shí)現(xiàn)為CRTDLL.DLL庫（我猜,，當(dāng)時沒有可用的C++標(biāo)準(zhǔn)庫）,。從Windows 95開始，Microsoft開始將其遷移到MSVCRT [版本號] .DLL（MSVCR20.DLL,，MSVCR70.DLL等）之上,，據(jù)推測也包含C++標(biāo)準(zhǔn)庫。在1997年左近,，他們決定將文件名簡化為MSVCRT.DLL,，這不幸導(dǎo)致了令人討厭的DLL混亂。這就是為什么從Visual Studio 7.0版開始,，他們切換回每個版本使用單獨(dú)的DLL了,。

Visual Studio 2015引入了深度的CRT重構(gòu),。C/C ++標(biāo)準(zhǔn)庫的實(shí)現(xiàn)遷移到一個新庫，Universal C運(yùn)行時庫 (Universal CRT或UCRT),，編譯為UCRTBASE.DLL,。 UCRT目前已經(jīng)成為Windows組之一，從Windows 10開始作為操作系統(tǒng)的一部分提供,。

Android版實(shí)現(xiàn)

Bionic是Google為其Android操作系統(tǒng)所編寫的C標(biāo)準(zhǔn)庫實(shí)現(xiàn),，它直接在底層使用。 第三方開發(fā)者可以通過Android原生開發(fā)工具包（NDK）訪問Bionic,，該工具集允許你使用C和C++代碼編寫Android應(yīng)用程序,。

在 C++ 端, NDK提供了很多版本的實(shí)現(xiàn)：

• libc++，從從Lollipop開始的官方安卓系統(tǒng)和現(xiàn)代Mac操作系統(tǒng)都將其作為C++標(biāo)準(zhǔn)庫使用,。從NDK發(fā)布17版本開始,，它將成為NDK中唯一可用的C++標(biāo)準(zhǔn)庫實(shí)現(xiàn)；

• gnustl,，libstdc++的別名，這兩者在GNU/linux是同一個庫,。這個庫的已被棄用,，它將在NDK發(fā)布18中刪除；

• STLport,，由STLport項(xiàng)目編寫的C++標(biāo)準(zhǔn)庫的第三方實(shí)現(xiàn),，自2008年以來一直處于不活躍狀態(tài)。與gnustl一樣,，STLport將在NDK發(fā)布18中移除,。

我能使用不同版本的實(shí)現(xiàn)代碼來替代默認(rèn)實(shí)現(xiàn)嗎？

如果你正在使用資源非常有限的系統(tǒng),，則通常需要引用C標(biāo)準(zhǔn)庫的不同實(shí)現(xiàn),。比如，uClibc-ng, musl libc和diet libc等等,，所有這些都適用于嵌入式Linux系統(tǒng)的開發(fā),，提供更小的二進(jìn)制文件和更少的內(nèi)存占用。

C++標(biāo)準(zhǔn)庫也有不同的實(shí)現(xiàn)版本：Apache C++標(biāo)準(zhǔn)庫,，uSTL以及EASTL等等,。后面兩個實(shí)際上僅關(guān)注模板部分，而不是完整的庫,，并且他們是在速度優(yōu)先的情況下開發(fā)的,。Apache版本的庫注重的是可移植性。

如果我們脫離了標(biāo)準(zhǔn)庫怎么辦,？

    不使用標(biāo)準(zhǔn)庫很簡單：只要在你的程序中不引入它們的任何一個頭文件,，你的工作就完成了。然而，為了讓這個操作更有意義一些,，你需要通過一些提供的系統(tǒng)調(diào)用使用某種方法與操作系統(tǒng)互動,。就像我之前說的，這就是標(biāo)準(zhǔn)庫中的函數(shù)/方法在底層實(shí)現(xiàn)的時候所使用的,。很可能你也會不得不調(diào)用這些方法來與硬件設(shè)備交互,。
    如果對你來說這聽起來很讓人激動，有些人已經(jīng)開始在網(wǎng)上嘗試在不導(dǎo)入標(biāo)準(zhǔn)庫的情況下創(chuàng)建工作流程,。因?yàn)槟阋蕾囉谝粋€特定操作系統(tǒng)所提供的函數(shù),，這種方式會喪失可移植性。然而通過使用這種艱難的方式,，肯會讓你學(xué)到更多,，而且讓你更好的理解當(dāng)你所做的事情，即使是在使用高級庫的時候,。
    除了知識,，當(dāng)你在嵌入式操作系統(tǒng)上面工作的時候你不會想去引入標(biāo)準(zhǔn)庫：因?yàn)榇a不需要移植，在有限的內(nèi)存中每個字節(jié)都很重要,，這會讓你更加精準(zhǔn)的寫代碼,。另一個使用背景就是demoscene，在這里人們盡量有限的程序的二進(jìn)制大小中去保留高質(zhì)量的音視頻——4K仍然不是最小值：一些demoparties使用1K,，256字節(jié),，64字節(jié)或者甚至32字節(jié)來競爭。在那里不允許使用標(biāo)準(zhǔn)庫,！

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