C和C++标准库,这是什么玩意?( 二 )


关于C++标准库,在OS X Mavericks(V10.9)之前的Mac上,libstdc++是默认选项 。这在现代的基于Linux的系统上可以找到的同样的实现 。自OS X Mavericks开始,Apple切换到使用libc++,这是LLVM项目——Mac官方编译器框架——所引入的GNU libstdc++标准库的替代 。
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 。
windows版实现
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 。
在最开始,CRT被实现为CRTDLL.DLL库(我猜,当时没有可用的C++标准库) 。从Windows 95开始,Microsoft开始将其迁移到MSVCRT [版本号] .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,这不幸导致了令人讨厌的DLL混乱 。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 。
Visual Studio 2015引入了深度的CRT重构 。C/C ++标准库的实现迁移到一个新库,Universal C运行时库 (Universal CRT或UCRT),编译为UCRTBASE.DLL 。UCRT目前已经成为Windows组之一,从Windows 10开始作为操作系统的一部分提供 。
Android版实现
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开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;
  • gnustl,libstdc++的别名,这两者在GNU/linux是同一个库 。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将在NDK发布18中移除 。
我能使用不同版本的实现代码来替代默认实现吗?
如果你正在使用资源非常有限的系统,则通常需要引用C标准库的不同实现 。比如,uClibc-ng, musl libc和diet libc等等,所有这些都适用于嵌入式Linux系统的开发,提供更小的二进制文件和更少的内存占用 。
C++标准库也有不同的实现版本:Apache C++标准库,uSTL以及EASTL等等 。后面两个实际上仅关注模板部分,而不是完整的库,并且他们是在速度优先的情况下开发的 。Apache版本的库注重的是可移植性 。
如果我们脱离了标准库怎么办?
不使用标准库很简单:只要在你的程序中不引入它们的任何一个头文件,你的工作就完成了 。然而,为了让这个操作更有意义一些,你需要通过一些提供的系统调用使用某种方法与操作系统互动 。就像我之前说的,这就是标准库中的函数/方法在底层实现的时候所使用的 。很可能你也会不得不调用这些方法来与硬件设备交互 。
如果对你来说这听起来很让人激动,有些人已经开始在网上尝试在不导入标准库的情况下创建工作流程 。因为你依赖于一个特定操作系统所提供的函数,这种方式会丧失可移植性 。然而通过使用这种艰难的方式,肯会让你学到更多,而且让你更好的理解当你所做的事情,即使是在使用高级库的时候 。
除了知识,当你在嵌入式操作系统上面工作的时候你不会想去引入标准库:因为代码不需要移植,在有限的内存中每个字节都很重要,这会让你更加精准的写代码 。另一个使用背景就是demoscene,在这里人们尽量有限的程序的二进制大小中去保留高质量的音视频——4K仍然不是最小值:一些demoparties使用1K,256字节,64字节或者甚至32字节来竞争 。在那里不允许使用标准库!




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