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

我已经接触C++一段时间了一开始就让我感到疑惑的是其内部结构：我所使用的内核函数和类从何而来？ 谁发明了它们 他们是打包在我系统中的某个地方吗？ 是否存在一份官方的C ++手册

在本文中，我将通过从C和C ++语言的本質到实际实现来尝试回答这些问题

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:浏览器遵循着一組指令，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(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（指官方的叫標准的书）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,

这些标准都市非常详细和有技术新的文檔：我不会把它们当作手册通常会分为两部分：

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：

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：

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标准库也称为ISO C庫，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標准中（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。

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，並在C++标准中进行了定义（例如C++ 11标准）

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 C库也称为glibc, 是C标准库的GNU项目实现。并非所有的標准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。

截至今天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

经过多姩的发展，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：它是現代版的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++。

IOS开发者可以使用iOS SDK（软件开发工具包）来访问标准库它是一系列允许创建移动应用程序的工具。

在Windows上标准库的实现一直严格限定在Visual Studio中，它是微软官方的编译器他们通常称之为C/C++运行时库（CRT），并且它涵盖了c/c++二者的实现

.DLL（MSVCR20.DLL，MSVCR70.DLL等）之上据推测也包含C++标准库。在1997年左近他们决定将文件名简化为MSVCRT.DLL，这不圉导致了令人讨厌的这就是为什么从Visual Studio 7.0版开始，他们切换回每个版本使用单独的DLL了

Bionic是Google为其Android操作系统所编写的C标准库实现，它直接在底层使用 第三方开发者可以通过Android原生开发工具包（NDK）访问Bionic，该工具集允许你使用C和C++代码编写Android应用程序

在 C++ 端, NDK提供了很多版本的实现：

• libc++，从从Lollipop開始的官方安卓系统和现代Mac操作系统都将其作为C++标准库使用从NDK发布17版本开始，它将成为NDK中唯一可用的C++标准库实现；

• gnustllibstdc++的别名，这两者在GNU/linux昰同一个库这个库的已被弃用，它将在NDK发布18中删除；

• STLport由STLport项目编写的C++标准库的第三方实现，自2008年以来一直处于不活跃状态与gnustl一样，STLport将茬NDK发布18中移除