C++ TR1：库扩展与智能指针

"C++ TR1--英文--清晰--带书签" C++ TR1，全称为Technical Report 1，是C++标准库的一个扩展草案，它在2005年由ISO/IEC发布，旨在增强C++的标准库功能，提供更多的工具和模板类，以支持更高效和安全的编程实践。C++ TR1包含了多个类别和命名空间的扩展，如通用工具、智能指针、函数对象、正则表达式、随机数生成器、四元数和复数等。 1. **关系到C++标准库介绍** C++ TR1是对C++标准库的补充，旨在与现有的C++标准库无缝集成。它扩展了STL（标准模板库），提供了更多现代编程所需的组件。 2. **扩展类别** TR1包括了几种类型的扩展： - **通用工具（General Utilities）**：如参考包装器（reference wrapper）、智能指针（smart pointers）等。 - **函数对象（Function Objects）**：增强了`<functional>`头文件，增加了新的函数对象和适配器。 - **智能指针**：引入了`shared_ptr`、`weak_ptr`和`unique_ptr`，用于更有效地管理内存和解决循环引用问题。 - **正则表达式（Regular Expressions）**：提供了对正则表达式操作的支持。 - **随机数生成器（Random Number Generators）**：添加了多种随机数生成器，增强了统计和模拟功能。 - **其他类型**：如`tuple`、`tr1::array`、`tr1::function`等，提供了更加灵活的数据结构和函数对象。 3. **参考包装器（Reference Wrappers）** `reference_wrapper`是`<functional>`头文件中的新类模板，它允许将函数或成员函数引用封装成一个对象，这样可以传递给其他函数或存储在容器中。`reference_wrapper`有构造、拷贝、赋值、访问和调用等操作。 4. **智能指针** - **`shared_ptr`** 是一个引用计数的智能指针，它负责管理其所指向的对象的生命周期。`shared_ptr`拥有构造函数、析构函数、赋值运算符、修改器、观察者和比较操作等功能，能够避免内存泄漏并处理复杂的依赖关系。 - **`weak_ptr`** 是与`shared_ptr`配合使用的弱引用，用于打破循环引用。当`shared_ptr`引用计数变为零时，`weak_ptr`不再有效。 - **`unique_ptr`** 提供了独占所有权的智能指针，适用于单个对象的所有权转移。 5. **函数对象** TR1扩展了函数对象，包括`not1`、`not2`、`bind1st`、`bind2nd`等，这些函数对象适配器可以用来改变或固定函数或成员函数的参数。 6. **其他扩展** C++ TR1还引入了如`tr1::regex`用于正则表达式匹配，`tr1::random_device`和`tr1::mt19937`等随机数生成器，以及`tr1::tuple`和`tr1::array`等数据结构。 C++ TR1是C++程序员的一个重要资源，它为C++语言提供了更加强大和现代的库支持，极大地丰富了C++的编程模型。虽然许多TR1的内容已经纳入C++11标准，但了解TR1仍然是理解和使用现代C++的关键一步。