什么是 C 和 C++ 标准库？ _C

本文简要介绍编写 C/C++ 应用程序的领域，标准库的作用以及它是如何在各种操作系统中实现的。

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C 和 C++ 是如何制订的
当我们谈论 C 和 C++ 时，实际上是指一组定义（程序）语言应该做些什么，如何表现，应该提供哪些功能的规则。C/C++ 的编译器为了处理 C/C++ 编写的源代码必须跟随着这些规则，并生成二进制应用程序。听起来非常接近于 html:浏览器遵循着一组指令，所以它们可以以明确的方式来渲染网页。
与 HTML 一样，C 和 C++ 的规则都是理论上的。国际标准化组织(ISO)的一大群人每年都会聚集几次来讨论和定义语言规则。没错，C 和 C++ 是标准化的东西。他们最终都会得到一本官方的叫标准的书，你可以从他们的网站中购买。随着语言的发展新的 papers（指官方的叫标准的书）会被发布，每一次都定义一个新的标准。这就是为什么我们会有不同的 C 和 C++ 版本的原因：C99, C11, C++03, C++11, C++14 等等，数字与出版/发布年份相符。
这些标准都市非常详细和有技术新的文档：我不会把它们当作手册。通常会分为两部分：
● 1.C/C++ 的功能和特性；
● 2.C/C++ 的 API-- 开发人员可以用于他们的 C/C++ 程序的一个类、函数和宏的集合。它也被称为标准库。
例如，这里有个来自于 C 标准库第一部分的摘选，它定义了 main 函数的结构：

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1.main 的定义，程序启动时调用的函数。
这是另外一个来自与同样标准的摘录，描述了 CAPI 的成员 --fmin 函数：

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2.在 math.h 文件中定义 min 函数。
如你所见，几乎没涉及到代码。有人必须阅读标准并将其转换成计算机可以消化的东西。这是工作于编译器和（功能）实现上人们所做的：前者是一种可以读取和处理 C 和 C++ 源文件的工具，后者将标准库转换为代码。我们来深入了解一下。
C 标准库
C 标准库也称为 ISO C 库，是用于完成诸如输入/输出处理、字符串处理、内存管理、数学计算和许多其他操作系统服务等任务的宏、类型和函数的集合。它是在 C 标准中（例如 C11 标准）中定义的。其内容分布在不同的头文件中，比如上面我所提到的 math.h 。

C++ 标准库
和 C 标准库的概念类似，但仅针对 C++ 。C++ 标准库是一组 C++ 模板类，它提供了通用的编程数据结构和函数，如链表、堆、数组、算法、迭代器和任何其他你可以想到的 C++ 组件。C++ 标准库也包含了 C 标准库，并在 C++ 标准中进行了定义（例如 C++ 11 标准）。
实现 C/C++ 标准库
我们从这里开始讨论真正的代码了。从事于标准库实现的开发者阅读官方的 ISO 规范并将其转化为代码。他们必须依赖其操作系统所提供的功能（读/写文件，分配内存，创建线程，......所有这些被称为系统调用），因此每个平台都有其自己的标准库实现。有时它是系统内核的一部分，有时它是作为一个附加组件 - 编译器 - 必须单独下载。
GNU/linux 版实现
GNU C 库，也称为 glibc, 是 C 标准库的 GNU 项目实现。并非所有的标准 C 函数都可以在 glibc 中找到：大多数数学函数实际上是在 libm 库中实现的，这是一个独立的库。
至今，glibc 是 Linux 上使用最广泛的 C 库。然而，在 90 年代期间，有一段时间里，glibc 有一个竞争对手称为 Linux libc（或者简称 libc），它是由 glibc 1.x 的一个分支产生的。在一段时间里，Linux libc 是许多 Linux 发行版中的标准 C 库。
经过多年的发展，glibc 竟然比 Linux libc 更具优势，并且所有使用它的 Linux 发行版都切换回了 glibc 。所以，如果你在你的磁盘中找到一个名为 libc.so.6 的文件，请不要担心：它是现代版的 glibc 。为了避免与之前的 Linux libc 版本混淆，版本号增加到了 6（他们无法将其命名为 glibc.so.6：所有Linux库都必须以 lib 前缀打头）。
另一方面，C++ 标准库的实现位于 libstdc++ 或 GNU 标准 C++ 库中。这是一个正在进行的在 GNU/Linux 上实现标准 C++ 库的项目。一般来说，所有常规的 Linux 发行版都默认使用 libstdc++ 。

mac 和 IOS 版实现
在 Mac 和 iOS 上，C 标准库的实现是 libSystem 的一部分，libSystem 是位于 /usr/lib/libSystem.dylib 中的核心库。LibSystem 包含其他组件，如数学库、线程库和其他底层实用程序。