Πρότυπη βιβλιοθήκη C++

Στην γλώσσα προγραμματισμού C++, η Πρότυπη βιβλιοθήκη C++ είναι ένα σύνολο από κλάσεις-αντικείμενα (classes) αλλά και συναρτήσεις, που έχουν γραφτεί στο πυρήνα της γλώσσας και είναι μέρος του πρότυπου της γλώσσας (η βιβλιοθήκη ανήκει στο ορισμό-πρότυπο της γλώσσας κατά ISO). Η βιβλιοθήκη παρέχει στο προγραμματιστή γενικά κοντέινερ (containers) για τύπους δεδομένων, κλάσεις-αντικείμενα, συναρτήσεις αντικειµενοστρεφή προγραμματισμού, γενικά αλφαριθμητικά, ροές δεδομένων (streams για την είσοδο-έξοδο δεδομένων), υποστήριξη νέων δυνατοτήτων προγραμματισμού αλλά και συναρτήσεων καθημερινής χρήστης (όπως της εύρεσης τετραγωνικής ρίζας αριθμού). Η Πρότυπη βιβλιοθήκη C++ συμπεριλαμβάνει και 18 αρχεία επικεφαλίδων (header files) τα οποία έχουν επέκταση το ".h" από την C Πρότυπη βιβλιοθήκη. Η χρήση αυτών των βιβλιοθηκών έχει αποδοκιμαστεί. Τα αρχεία επικεφαλίδων της Πρότυπης βιβλιοθήκης C++ δεν έχουν επέκταση το ".h" και βρίσκονται κάτω από το χώρο ονομάτων (namespace) std.

Η Πρότυπη βιβλιοθήκη C++ είναι βασισμένη στους φορμαλισμούς της Στάνταρντ βιβλιοθήκης προτύπων (Standard Template Library: STL). Παρόλο που η Πρότυπη βιβλιοθήκη C++ και η βιβλιοθήκη STL μοιράζονται πολλά χαρακτηριστικά, καμία δεν αποτελεί αυστηρό υποσύνολο της άλλης. Συγκεκριμένα η Πρότυπη βιβλιοθήκη C++ έχει επηρεαστεί από το έργο του Αλεξάντερ Στεπάνοβ και του Μένγκ Λι.

Η Πρότυπη βιβλιοθήκη C++ υποβλήθηκε στη δημιουργία του πρότυπου (ISO) για την C++ και συνεχώς εξελίσσεται η λειτουργικότητά της.

Πρότυπα αρχεία επικεφαλίδων 
Τα παρακάτω αρχεία επικεφαλίδων και ορισμών είναι μέρος της Πρότυπης βιβλιοθήκης C++.

Κοντέινερ (containers) 
<bitset>Παρέχει ένα κοντέινερ τύπου std::bitset, δηλαδή ένα πίνακα μπιτ (bit) - με λογικές τιμές τύπου bool (boolean).
<deque>Παρέχει ένα κοντέινερ τύπου std::deque, δηλαδή μια ουρά στοιχείων όπου στοιχεία μπορούν να αφαιρεθούν και από την αρχή και από το τέλος.
<list>Παρέχει ένα κοντέινερ τύπου std::list, δηλαδή μια λίστα στοιχείων.
<map>Παρέχει ένα κοντέινερ τύπου std::map και ένα τύπου std::multimap, δηλαδή ένα ταξινομημένο πίνακα συσχετισμένων στοιχείων, και ένα πολλαπλό πίνακα συσχετισμένων στοιχείων.
<queue>Παρέχει ένα κοντέινερ τύπου  std::queue, δηλαδή μια ουρά στοιχείων.
<set>Παρέχει ένα κοντέινερ τύπου std::set και τύπου std::multiset, δηλαδή ένα ταξινομημένο κοντέινερ συσχετισμένων στοιχείων.
<stack>:Παρέχει ένα κοντέινερ τύπου std::stack, δηλαδή μια στοίβα στοιχείων.
<vector>Παρέχει ένα κοντέινερ τύπου std::vector, δηλαδή ένα δυναμικό πίνακα στοιχείων.

Γενικά 
<algorithm>Είναι το αρχείο επικεφαλίδας για γενικούς αλγόριθμους που εφαρμόζονται σε κοντέινερ.
<functional>Είναι το αρχείο επικεφαλίδας για συγκεκριμένες λειτουργικότητες για τις κλάσεις της βιβλιοθήκης, οι οποίες χρησιμοποιούνται μαζί με τους στάνταρντ αλγόριθμους.
<iterator>Είναι το αρχείο επικεφαλίδας για πρότυπα αντικειμένων-προσπελαστών (iterators). Οι προσπελαστές χρησιμοποιούνται μέσα σε βρόχους με τους οποίους μπορούμε να προσπελάσουμε τα δεδομένα ενός κοντέινερ.
<locale>Κλάσεις και πρότυπα για την κωδικοποίηση και χρήση διαφορετικών φυσικών-γλωσσών.
<memory>Λειτουργίες για διαχείριση μνήμης στην C++, συμπεριλαμβάνεται και η κλάση std::auto_ptr.
<stdexcept>Περιέχει τις πρότυπες κλάσεις εξαιρέσεων όπως τη std::logic_error και την std::runtime_error, οι οποίες κληρονομούνται από την κλάση std::exception.
<utility>Παρέχει την πρότυπη κλάση std::pair. Χρησιμοποιείται σε δομές όπου χρειάζονται ζευγάρια αντικειμένων.

Αλφαριθμητικά 
<string>Παρέχει το αντικείμενο-κλάση std::string με την λειτουργικότητα ενός αλφαριθμητικού.

Ροές δεδομένα και είσοδος/έξοδος 
<fstream>Παρέχει τις δυνατότητες εισόδου/εξόδου μέσω κάποιου εξωτερικού αρχείου (ροές δεδομένων προς και από ένα εξωτερικό αρχείο).
<iomanip>Παρέχει τις δυνατότητες να προσαρμοστεί η έξοδος, όπως για παράδειγμα μέσω της βάσης αρίθμησης για τους ακέραιους αριθμούς και για την αριθμητική ακρίβεια στους δεκαδικούς αριθμούς.
<ios>Παρέχει διάφορους τύπους δεδομένων και συναρτήσεις για την λειτουργία των ροών δεδομένων (iostreams).
<iosfwd>Παρέχει λειτουργικότητα για "forward declaration" τύπων για τις διάφορες κλάσεις-αντικείμενα εισόδου-εξόδου.
<iostream>Παρέχει την βασική είσοδο/έξοδο της C++ (ροές δεδομένων όπως διάβασμα από το πληκτρολόγιο μέσω της cin ή γράψιμο στην κονσόλα μέσω του cout).
<istream>Παρέχει την κλάση-πρότυπο std::istream όπως και άλλες σχετικές κλάσεις-αντικείμενα για είσοδο (ροές εισόδου δεδομένων).
<ostream>Παρέχει την κλάση-πρότυπο std::ostream όπως και άλλες σχετικές κλάσεις-αντικείμενα για έξοδο (ροές εξόδου δεδομένων).
<sstream>Παρέχει την κλάση-πρότυπο std::sstream όπως και άλλες σχετικές κλάσεις-αντικείμενα για επεξεργασία αλφαριθμητικών (ροές δεδομένων αλφαριθμητικών).
<streambuf>Παρέχει λειτουργικότητα ανάγνωσης και γραφής για/από συγκεκριμένους τύπους σειρών χαρακτήρων, όπως εξωτερικά αρχεία η αλφαριθμητικά.

Αριθμητικά 
<complex>Παρέχει την κλάση-πρότυπο std::complex όπως και άλλες σχετικές συναρτήσεις για την χρήση μιγαδικών αριθμών.

<numeric>Παρέχει αλγόριθμους για αριθμητικές μεθόδους επεξεργασίας.
<valarray>Παρέχει την κλάση-πρότυπο std::valarray, μια κλάση-πίνακα για αριθμητική επεξεργασία.

Υποστήριξη της γλώσσας 
<exception>Παρέχει διάφορους τύπους και συναρτήσεις σχετικέ με το χειρισμό εξαιρέσεων, συμπεριλαμβανομένου του std::exception, μια βασική κλάση η οποία χειρίζεται όλες τις εξαιρέσεις που δημιουργούνται από την πρότυπη βιβλιοθήκη της C++.
<limits>Παρέχει τη κλάση-πρότυπο std::numeric_limits, η οποία περιέχει τις ιδιότητες των βασικών αριθμητικών τύπων.
<new>Παρέχει τους τελεστές new και delete και άλλες συναρτήσεις και τύπους που είναι βασικοί για την διαχείριση μνήμης στην C++.
<typeinfo>Παρέχει λειτουργικότητες της C++ κατά την εκτέλεση-τρέξιμο του τελικού προγράμματος.

C Πρότυπη βιβλιοθήκη 

Κάθε αρχείο επικεφαλίδας της πρότυπης βιβλιοθήκης C συμπεριλαμβάνεται στην πρότυπη βιβλιοθήκη C++ με διαφορετικό όνομα με την διαφορά αφαιρείται το τελικό .h και προστίθεται στην αρχή ένα 'c'. Για παράδειγμα το αρχείο επικεφαλίδας 'time.h' της C γίνεται 'ctime' στην C++. Η μοναδική διαφορά μεταξύ των αρχείων επικεφαλίδων από αυτών της παραδοσιακής βιβλιοθήκης της C είναι ότι οι συναρτήσεις μπορούν να χρησιμοποιηθούν κάτω από το χώρο ονομάτων (namespace) std:: (αν και κάποιοι μεταγλωττιστές - compilers αυτό κάνουν). Στο ISO της γλώσσας C, οι συναρτήσεις στην πρότυπη βιβλιοθήκη μπορούν να υλοποιούνται χρησιμοποιώντας macros, κάτι το οποίο δεν επιτρέπεται στο ISO της C++.

Εξωτερικοί σύνδεσμοι 

 Standard C++ Library reference
 Dinkumware Standard C++ Library
 Microsoft MSDN Library - Standard C++ Library Reference
 Rogue Wave C++ Standard Library Class Reference
 Rogue Wave C++ Standard Library User Guide
 STLport
 The GNU Standard C++ Library

Παραπομπές 

C++ (STL)