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C++ Technical Report 1

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C++ Technical Report 1 (TR1)(英文)ISO/IEC TR 19768, C++ Library Extensions(函式庫擴充)的一般名稱。TR1是一份檔案,內容提出了對C++標準函式庫的追加項目。這些追加項目包括了正規表示式智慧型指標雜湊表亂數生成器等。TR1自己並非標準,他是一份草稿檔案。然而他所提出的項目大多數已成為下次的官方標準(C++11)的一部分。這份檔案的目標在於「為擴充的C++標準函式庫建立更為廣泛的現成實作品」。

概要[編輯]

編譯器並不需要保證包含TR1的組件,因為TR1並非官方標準的一部分。順帶一提,Boost提供了TR1大部分的實作,數個編譯器/函式庫開發商也已提供了各自的實作版本。

TR1並不代表下一屆標準的全部;舉例而言,下一屆的標準C++11包含了執行緒的支援。

新的組件被放置在std::tr1命名空間namespace)裡,以和現在的標準函式庫做區別。

TR1的內容[編輯]

TR1包含以下組件:

一般用途[編輯]

參照包裝器(Reference Wrapper)[編輯]

一個wrapper reference是由模板類reference_wrapper產生的實體(instance)獲得。wrapper reference近似於C++語言中的參照。

使用ref以獲得任何實例的wrapper reference(對常數參照const &使用cref)。

wrapper reference對模板函數(template function)尤其有用,當模板參數推導不出參照的時候(範例如下:)

void f( int &r ) { r++; }

template< class Funct, class Arg >
void g( Funct f, Arg t )
{
  f(t);
}

int main()
{
  int i = 0;
  g( f, i );          // 'g< void(int &r), int >' 被实例化
  cout << i << endl;  // 輸出:0

  g( f, ref(i) );     // 'g< void(int &r), reference_wrapper<int> >' 被实例化
  cout << i << endl;  // 輸出:1
}

智慧型指標(Smart Pointers)[編輯]

仿函數[編輯]

以下四個模組被加進<functional>標頭檔之中:

多形態的函式包裝器(Polymorphic Function Wrapper)[編輯]

  • function
  • 基於Boost.Function [3]頁面存檔備份,存於網際網路檔案館
  • 儲存任何使用特定函式簽名的"可呼叫物"(函數指標、成員函式指標、仿函數),不需要可呼叫物確切的型別。

仿函數綁定器(Function Object Binders)[編輯]

函式返回型別(Function Return Types)[編輯]

  • result_of
  • 採納自Boost
  • 決定函式呼叫的返回型別

mem_fn[編輯]

元程式設計和型別特性(Type Traits)[編輯]

  • 新的<type_traits>標頭檔 - is_podhas_virtual_destructorremove_extent
  • 採納自Boost Type Traits library [6]頁面存檔備份,存於網際網路檔案館
  • 允許類編查詢以及類別間的轉換,可促進元程式設計

數值工具[編輯]

亂數產生器[編輯]

數學函式[編輯]

  • 新的<cmath>/<math.h>標頭檔 - betalegendre
  • 23種數學函式
函數名 函數原型 數學表達式
連帶拉蓋爾多項式 double assoc_laguerre( unsigned n, unsigned m, double x ) ;
連帶勒壤得多項式 double assoc_legendre( unsigned l, unsigned m, double x ) ;
Beta 函數 double beta( double x, double y ) ;
第一類完全橢圓積分 double comp_ellint_1( double k ) ;
第二類完全橢圓積分 double comp_ellint_2( double k ) ;
第三類完全橢圓積分 double comp_ellint_3( double k , double nu ) ;
合流超幾何函數 double conf_hyperg( double a, double c, double x ) ;
第一類變形貝索函數 double cyl_bessel_i( double nu, double x ) ;
第二類變形貝索函數 double cyl_bessel_j( double nu, double x ) ;
第三類變形貝索函數 double cyl_bessel_k( double nu, double x ) ;
柱諾依曼函數

第二類柱貝索函數

double cyl_neumann( double nu, double x ) ;
第一類不完全橢圓積分 double ellint_1( double k, double phi ) ;
第二類不完全橢圓積分 double ellint_2( double k, double phi ) ;
第三類不完全橢圓積分 double ellint_3( double k, double nu, double phi ) ;
指數積分 double expint( double x ) ;
埃爾米特多項式 double hermite( unsigned n, double x ) ;
超幾何級數 double hyperg( double a, double b, double c, double x ) ;
拉蓋爾多項式 double laguerre( unsigned n, double x ) ;
勒壤得多項式 double legendre( unsigned l, double x ) ;
黎曼zeta函數 double riemann_zeta( double x ) ;
第一類球貝索函數 double sph_bessel( unsigned n, double x ) ;
球諧函數 double sph_legendre( unsigned l, unsigned m, double theta ) ;
球諾依曼函數

第二類球貝索函數

double sph_neumann( unsigned n, double x ) ;

容器[編輯]

多元組型別(Tuple Types)[編輯]

  • <tuple>標頭檔 - tuple
  • 採納自Boost Tuple library [8]
  • 標準std::pair的擴充
  • 固定尺寸的元素集合,元素可以是不同的類型

定量陣列(Fixed Size Array)[編輯]

  • <array>標頭檔 - array
  • 來自Boost Array library [9]頁面存檔備份,存於網際網路檔案館
  • 與動態陣列型別,像是標準的std::vector相反,是靜態的矩陣,但是能夠享受類似於begin()等與std::vector相似的介面。

雜湊表(Hash Tables)[編輯]

  • <unordered_set><unordered_map>標頭檔
  • 完全是新的實作,不衍生自既有之程式庫。與既有之程式庫API並不完全相容
  • 就如同所有的雜湊表提供常數時間的元素尋找,但最壞情況尋找時間與容器的大小呈線性關係。

正規表示式(Regular Expressions)[編輯]

C的相容性[編輯]

C++被設計成與C語言相容,但由於不同的標準,C++並不是C的嚴格超集合。TR1試圖調和這些差異,透過對各種標頭檔,如<complex>、<locale>、<cmath>等進行擴充。 這些改變幫助C++能夠與C99版本的C標準更為一致(並非所有C99都包含於TR1)。

關聯項目[編輯]

參考文獻[編輯]

外部連結[編輯]