STD 标准库

C++ 标准库（C++ Standard Library）是一个集合，包含了众多通用的类和函数，提供了处理数据结构、算法、输入输出等功能的基础。C++ 标准库的主要部分包括：

1. 标准模板库（STL）

容器（Containers）

容器是用于存储和管理对象的类模板。主要包括：

• 顺序容器（Sequence Containers）

  • vector：动态数组
  • deque：双端队列
  • list：双向链表
  • array：固定大小数组（C++11 引入）
  • forward_list：单向链表（C++11 引入)

• 关联容器（Associative Containers）

  • set：集合
  • multiset：允许重复元素的集合
  • map：键值对集合（字典）
  • multimap：允许重复键的键值对集合

• 无序容器（Unordered Containers，C++11 引入）

  • unordered_set：哈希集合
  • unordered_multiset：允许重复元素的哈希集合
  • unordered_map：哈希表
  • unordered_multimap：允许重复键的哈希表

算法（Algorithms）

STL 提供了一组常用的算法，用于操作容器中的元素。主要包括：

• 排序算法：sort、partial_sort、nth_element
• 结构修改：copy、move、swap、replace
• 元素操作：for_each、find、accumulate
• 其他算法：binary_search、merge、unique

迭代器（Iterators）

迭代器是用于遍历容器元素的对象。主要类型包括：

• 输入迭代器（Input Iterator）
• 输出迭代器（Output Iterator）
• 前向迭代器（Forward Iterator）
• 双向迭代器（Bidirectional Iterator）
• 随机访问迭代器（Random Access Iterator）

2. 输入输出库（IOStream Library）

提供处理输入输出操作的类和对象。主要包括：

• iostream：标准输入输出流
• istream：输入流
• ostream：输出流
• ifstream：文件输入流
• ofstream：文件输出流
• stringstream：字符串流

3. 字符串库（String Library）

提供处理字符串的类和函数。主要包括：

• string：标准字符串类
• wstring：宽字符字符串类（处理多字节字符）

4. 正则表达式库（Regular Expressions, C++11 引入）

提供处理正则表达式的类和函数。主要包括：

• regex：正则表达式类
• smatch：匹配结果类
• regex_match、regex_search、regex_replace：正则表达式相关函数

5. 时间库（Chrono Library, C++11 引入）

提供处理时间和日期的类和函数。主要包括：

• chrono::duration：时间段
• chrono::time_point：时间点
• chrono::system_clock、chrono::steady_clock：时钟类

6. 多线程库（Thread Library, C++11 引入）

提供处理多线程编程的类和函数。主要包括：

• thread：线程类
• mutex、recursive_mutex：互斥锁
• lock_guard、unique_lock：锁管理类
• condition_variable：条件变量
• future、promise、async：异步操作相关类和函数

7. 数学库（Math Library）

提供常用数学函数和数值处理工具。主要包括：

• cmath：数学函数（如 sin、cos、sqrt 等）
• cstdlib：标准库函数（如 abs、div 等）
• complex：复数类

8. 容器适配器（Container Adapters）

容器适配器是对已有容器进行包装，提供不同的接口。主要包括：

• stack：栈
• queue：队列
• priority_queue：优先队列

9. 智能指针库（Smart Pointers, C++11 引入）

提供自动内存管理工具。主要包括：

• unique_ptr：独占所有权的智能指针
• shared_ptr：共享所有权的智能指针
• weak_ptr：弱引用

10. 其他实用工具库（Utility Library）

包括一组通用实用工具类和函数。主要包括：

• pair：成对组合的类
• tuple：固定大小的多元组类（C++11 引入）
• optional：可选值类型（C++17 引入）
• any：存储任意类型的类型安全容器（C++17 引入）
• variant：类型安全的联合体（C++17 引入）
• type_traits：类型特征库（C++11 引入）
• functional：定义函数对象、绑定器和其他函数相关工具