Relatório Técnico C ++ 1 - C++ Technical Report 1

C ++ Technical Report 1 ( TR1 ) é o nome comum para ISO / IEC TR 19768, C ++ Library Extensions , que é um documento que propôs adições à biblioteca padrão C ++ para o padrão de linguagem C ++ 03 . As adições incluem expressões regulares , ponteiros inteligentes , tabelas de hash e geradores de números aleatórios . TR1 não era um padrão em si, mas sim um rascunho de documento. No entanto, a maioria de suas propostas tornou-se parte do padrão oficial posterior, C ++ 11. Antes do C ++ 11 ser padronizado, os fornecedores usavam este documento como um guia para criar extensões. O objetivo do relatório era "construir uma prática existente mais difundida para uma biblioteca padrão C ++ expandida".

O relatório foi distribuído pela primeira vez em forma de rascunho em 2005 como Rascunho de Relatório Técnico sobre Extensões de Biblioteca C ++ , então publicado em 2007 como um padrão ISO / IEC como ISO / IEC TR 19768: 2007 .

Visão geral

Os compiladores não precisaram incluir os componentes do TR1 para se adequar ao padrão C ++, pois as propostas do TR1 não faziam parte do próprio padrão, apenas um conjunto de possíveis adições que ainda não foram ratificadas. No entanto, a maior parte do TR1 estava disponível na Boost e vários distribuidores de compiladores / bibliotecas implementaram todos ou alguns dos componentes. TR1 não é a lista completa de adições à biblioteca que apareceu em C ++ 11 . Por exemplo, C ++ 11 inclui uma biblioteca de suporte de thread que não está disponível em TR1.

Os novos componentes foram definidos no std::tr1 namespace para distingui-los da biblioteca padrão então atual.

Componentes

TR1 inclui os seguintes componentes:

Utilitários gerais

Wrapper de referência - permite a passagem de referências , em vez de cópias, para algoritmos ou objetos de função. O recurso foi baseado em Boost.Ref. Uma referência de wrapper é obtida de uma instância da classe de modelo reference_wrapper. As referências do wrapper são semelhantes às referências normais ('&') da linguagem C ++. Para obter uma referência de wrapper de qualquer objeto, a classe de modelo refé usada (para uma referência constante crefé usada).

Referências de wrapper são úteis acima de tudo para funções de modelo, quando a dedução de argumento não deduziria uma referência (por exemplo, ao encaminhar argumentos):

#include <iostream>
#include <tr1/functional>

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 >' is instantiated
  std::cout << i << "\n";      // Output: 0

  g( f, std::tr1::ref(i) );    // 'g< void(int &r), reference_wrapper<int> >' is instanced
  std::cout << i << "\n";      // Output: 1
}

Ponteiros inteligentes - adiciona várias classes que simplificam o gerenciamento do tempo de vida do objeto em casos complexos. Três classes principais são adicionadas:

shared_ptr - um ponteiro inteligente com contagem de referência
weak_ptr- uma variante shared_ptrdisso não aumenta a contagem de referência

A proposta é baseada na biblioteca Boost Smart Pointer.

Objetos de função

Esses quatro módulos são adicionados ao <functional>arquivo de cabeçalho:

Wrapper de função polimórfica ( function) - pode armazenar qualquer função chamável (ponteiros de função, ponteiros de função de membro e objetos de função) que usa uma assinatura de chamada de função especificada. O tipo não depende do tipo de chamável usado. Baseado em Boost.Function

Binders de objeto de função ( bind) - pode vincular qualquer parâmetro de parâmetro a objetos de função. A composição de funções também é permitida. Esta é uma versão generalizada das funções padrão std::bind1ste de std::bind2ndligação. O recurso é baseado na biblioteca Boost Bind.

Tipos de retorno de função ( result_of) - determina o tipo de uma expressão de chamada.

Funções de membro ( mem_fn) - aprimoramento do padrão std::mem_fune std::mem_fun_ref. Permite que ponteiros para funções- membro sejam tratados como objetos de função. Baseado na biblioteca Boost Mem Fn.

Metaprogramação e características de tipo

Existe agora <type_traits>arquivo de cabeçalho que contém muitos meta-modelos característica útil, como is_pod, has_virtual_destructor, remove_extent, etc. Facilita metaprogramming, permitindo consultas sobre e transformação entre diferentes tipos . A proposta é baseada na biblioteca Boost Type Traits.

Instalações numéricas

Geração de número aleatório

novo <random>arquivo de cabeçalho - variate_generator, mersenne_twister, poisson_distribution, etc.
utilitários para gerar números aleatórios usando qualquer um dos vários geradores de números pseudo-aleatórios , motores e distribuições de probabilidade

Funções matemáticas especiais

Alguns recursos do TR1, como as funções matemáticas especiais e certas adições do C99, não estão incluídos na implementação do Visual C ++ do TR1. A biblioteca de funções especiais matemáticas não foi padronizada em C ++ 11.

adições aos <cmath>/ <math.h>arquivos de cabeçalho - beta, legendre, etc.

Essas funções provavelmente serão de interesse principal para os programadores nas disciplinas científicas e de engenharia.

A tabela a seguir mostra todas as 23 funções especiais descritas em TR1.

Nome da função	Protótipo de função	Expressão matemática
Polinômios de Laguerre associados	double assoc_laguerre (n sem sinal, m sem sinal, x duplo);	${\ displaystyle {L_ {n}} ^ {m} (x) = (- 1) ^ {m} {\ frac {d ^ {m}} {dx ^ {m}}} L_ {n + m} ( x), {\ text {para}} x \ geq 0}$
Polinômios de Legendre associados	double assoc_legendre (sem sinal l, sem sinal m, duplo x);	${\ displaystyle {P_ {l}} ^ {m} (x) = (1-x ^ {2}) ^ {m / 2} {\ frac {d ^ {m}} {dx ^ {m}}} P_ {l} (x), {\ text {para}} x \ geq 0}$
Função beta	beta duplo (duplo x, duplo y);	${\ displaystyle \ mathrm {B} (x, y) = {\ frac {\ Gamma (x) \ Gamma (y)} {\ Gamma (x + y)}}}$
Integral elíptica completa de primeiro tipo	comp_ellint_1 duplo (duplo k);	${\ displaystyle K (k) = F \ left (k, \ textstyle {\ frac {\ pi} {2}} \ right) = \ int _ {0} ^ {\ frac {\ pi} {2}} { \ frac {d \ theta} {\ sqrt {1-k ^ {2} \ sin ^ {2} \ theta}}}}$
Integral elíptico completo de segundo tipo	comp_ellint_2 duplo (k duplo);	${\ displaystyle E \ left (k, \ textstyle {\ frac {\ pi} {2}} \ right) = \ int _ {0} ^ {\ frac {\ pi} {2}} {\ sqrt {1- k ^ {2} \ sin ^ {2} \ theta}} \; d \ theta}$
Integral elíptica completa de terceiro tipo	double comp_ellint_3 (double k, double nu);	${\ displaystyle \ Pi \ left (\ nu, k, \ textstyle {\ frac {\ pi} {2}} \ right) = \ int _ {0} ^ {\ frac {\ pi} {2}} {\ frac {d \ theta} {(1- \ nu \ sin ^ {2} \ theta) {\ sqrt {1-k ^ {2} \ sin ^ {2} \ theta}}}}}$
Funções hipergeométricas confluentes	duplo conf_hyperg (duplo a, duplo c, duplo x);	${\ displaystyle F (a, c, x) = {\ frac {\ Gamma (c)} {\ Gamma (a)}} \ sum _ {n = 0} ^ {\ infty} {\ frac {\ Gamma ( a + n) x ^ {n}} {\ Gamma (c + n) n!}}}$
Funções de Bessel cilíndricas modificadas regulares	cil_bessel_i duplo (nu duplo, x duplo);	${\ displaystyle I _ {\ nu} (x) = i ^ {- \ nu} J _ {\ nu} (ix) = \ sum _ {k = 0} ^ {\ infty} {\ frac {(x / 2) ^ {\ nu + 2k}} {k! \; \ Gamma (\ nu + k + 1)}}, {\ text {for}} x \ geq 0}$
Funções cilíndricas de Bessel de primeiro tipo	cil_bessel_j duplo (nu duplo, x duplo);	${\ displaystyle J _ {\ nu} (x) = \ sum _ {k = 0} ^ {\ infty} {\ frac {(-1) ^ {k} \; (x / 2) ^ {\ nu + 2k }} {k! \; \ Gamma (\ nu + k + 1)}}, {\ text {para}} x \ geq 0}$
Funções de Bessel cilíndricas modificadas irregulares	cil_bessel_k duplo (nu duplo, x duplo);	${\ displaystyle {\ begin {alinhados} K _ {\ nu} (x) & = \ textstyle {\ frac {\ pi} {2}} i ^ {\ nu +1} {\ big (} J _ {\ nu} (ix) + iN _ {\ nu} (ix) {\ big)} \\ & = {\ begin {cases} \ displaystyle {\ frac {I _ {- \ nu} (x) -I _ {\ nu} (x )} {\ sin \ nu \ pi}}, & {\ text {para}} x \ geq 0 {\ text {e}} \ nu \ notin \ mathbb {Z} \\ [10pt] \ displaystyle {\ frac {\ pi} {2}} \ lim _ {\ mu \ to \ nu} {\ frac {I _ {- \ mu} (x) -I _ {\ mu} (x)} {\ sin \ mu \ pi} }, & {\ text {para}} x <0 {\ text {e}} \ nu \ in \ mathbb {Z} \\\ end {casos}} \ end {alinhado}}}$
Funções cilíndricas de Neumann Funções cilíndricas de Bessel de segundo tipo	cil_neumann duplo (nu duplo, x duplo);	${\ displaystyle N _ {\ nu} (x) = {\ begin {cases} \ displaystyle {\ frac {J _ {\ nu} (x) \ cos \ nu \ pi -J _ {- \ nu} (x)} { \ sin \ nu \ pi}}, & {\ text {para}} x \ geq 0 {\ text {e}} \ nu \ notin \ mathbb {Z} \\ [10pt] \ displaystyle \ lim _ {\ mu \ to \ nu} {\ frac {J _ {\ mu} (x) \ cos \ mu \ pi -J _ {- \ mu} (x)} {\ sin \ mu \ pi}}, & {\ text {para }} x <0 {\ text {and}} \ nu \ in \ mathbb {Z} \\\ end {cases}}}$
Integral elíptica incompleta de primeiro tipo	duplo ellint_1 (duplo k, duplo phi);	${\ displaystyle F (k, \ phi) = \ int _ {0} ^ {\ phi} {\ frac {d \ theta} {\ sqrt {1-k ^ {2} \ sin ^ {2} \ theta} }}, {\ text {for}} \ left \| k \ right \| \ leq 1}$
Integral elíptica incompleta de segundo tipo	ellint_2 duplo (k duplo, phi duplo);	${\ displaystyle \ displaystyle E (k, \ phi) = \ int _ {0} ^ {\ phi} {\ sqrt {1-k ^ {2} \ sin ^ {2} \ theta}} d \ theta, { \ text {for}} \ left \| k \ right \| \ leq 1}$
Integral elíptica incompleta de terceiro tipo	ellint_3 duplo (k duplo, nu duplo, phi duplo);	${\ displaystyle \ Pi (k, \ nu, \ phi) = \ int _ {0} ^ {\ phi} {\ frac {d \ theta} {\ left (1- \ nu \ sin ^ {2} \ theta \ right) {\ sqrt {1-k ^ {2} \ sin ^ {2} \ theta}}}}, {\ text {for}} \ left \| k \ right \| \ leq 1}$
Integral exponencial	expint duplo (duplo x);	${\ displaystyle {\ mbox {E}} i (x) = - \ int _ {- x} ^ {\ infty} {\ frac {e ^ {- t}} {t}} \, dt}$
Polinômios de Hermite	hermite dupla (n sem sinal, x duplo);	${\ displaystyle H_ {n} (x) = (- 1) ^ {n} e ^ {x ^ {2}} {\ frac {d ^ {n}} {dx ^ {n}}} e ^ {- x ^ {2}} \, \!}$
Série Hipergeométrica	duplo hyperg (duplo, duplo b, c duas vezes, duas vezes x);	${\ displaystyle F (a, b, c, x) = {\ frac {\ Gamma (c)} {\ Gamma (a) \ Gamma (b)}} \ sum _ {n = 0} ^ {\ infty} {\ frac {\ Gamma (a + n) \ Gamma (b + n)} {\ Gamma (c + n)}} {\ frac {x ^ {n}} {n!}}}$
Polinômios de Laguerre	laguerre duplo (n sem sinal, x duplo);	${\ displaystyle L_ {n} (x) = {\ frac {e ^ {x}} {n!}} {\ frac {d ^ {n}} {dx ^ {n}}} \ left (x ^ { n} e ^ {- x} \ right), {\ text {for}} x \ geq 0}$
Polinômios de Legendre	legenda dupla (l sem sinal, x duplo);	${\ displaystyle P_ {l} (x) = {1 \ over 2 ^ {l} l!} {d ^ {l} \ over dx ^ {l}} (x ^ {2} -1) ^ {l} , {\ text {for}} \ left \| x \ right \| \ leq 1}$
Função zeta de Riemann	riemann_zeta duplo (duplo x);	${\ displaystyle \ mathrm {Z} (x) = {\ begin {cases} \ displaystyle \ sum _ {k = 1} ^ {\ infty} k ^ {- x}, & {\ text {for}} x> 1 \\ [10pt] \ displaystyle 2 ^ {x} \ pi ^ {x-1} \ sin \ left ({\ frac {x \ pi} {2}} \ right) \ Gamma (1-x) \ zeta (1-x), & {\ text {para}} x <1 \\\ end {casos}}}$
Funções esféricas de Bessel de primeiro tipo	sph_bessel duplo (n sem sinal, x duplo);	${\ displaystyle j_ {n} (x) = {\ sqrt {\ frac {\ pi} {2x}}} J_ {n + 1/2} (x), {\ text {for}} x \ geq 0}$
Funções esféricas de Legendre associadas	sph_legendre duplo (l sem sinal, m sem sinal, teta duplo);	${\ displaystyle Y_ {l} ^ {m} (\ theta, 0) {\ text {onde}} Y_ {l} ^ {m} (\ theta, \ phi) = (- 1) ^ {m} \ left [{\ frac {(2l + 1)} {4 \ pi}} {\ frac {(lm)!} {(l + m)!}} \ direita] ^ {1 \ over 2} P_ {l} ^ {m} (\ cos \ theta) e ^ {\ mathrm {i} m \ phi}, {\ text {para}} \| m \| \ leq l}$
Funções esféricas de Neumann Funções esféricas de Bessel de segundo tipo	sph_neumann duplo (n sem sinal, x duplo);	${\ displaystyle n_ {n} (x) = \ left ({\ frac {\ pi} {2x}} \ right) ^ {\ frac {1} {2}} N_ {n + {\ frac {1} {2 }}} (x), {\ text {para}} x \ geq 0}$

Cada função possui duas variantes adicionais. Anexar o sufixo ' f ' ou ' l ' a um nome de função fornece uma função que opera em valores floatou long doublerespectivamente. Por exemplo:

float sph_neumannf( unsigned n, float x ) ;
long double sph_neumannl( unsigned n, long double x ) ;

Containers

Tipos de tupla

novo <tuple>arquivo de cabeçalho -tuple
baseado na biblioteca Boost Tuple
vagamente uma extensão do padrão std::pair
coleção de elementos de tamanho fixo, que podem ser de diferentes tipos

Matriz de tamanho fixo

novo <array>arquivo de cabeçalho -array
retirado da biblioteca Boost Array
em oposição aos tipos de matriz dinâmica, como o padrão std::vector

Tabelas de hash

novos <unordered_set>, arquivos de cabeçalho<unordered_map>
eles implementar o unordered_set, unordered_multiset, unordered_map, e unordered_multimapas classes, análogo ao set, multiset, map, e multimap, respectivamente
- infelizmente, unordered_sete unordered_multisetnão pode ser usado com os set_union, set_intersection, set_difference, set_symmetric_difference, e includesfunções da biblioteca padrão, que trabalham para setemultiset
nova implementação, não derivada de uma biblioteca existente, não totalmente compatível com a API das bibliotecas existentes
como todas as tabelas de hash , muitas vezes fornecem pesquisa de tempo constante de elementos, mas o pior caso pode ser linear no tamanho do contêiner

Expressões regulares

novo <regex>arquivo de cabeçalho - regex, regex_match, regex_search, regex_replace, etc.
baseado na biblioteca Boost RegEx
biblioteca de correspondência de padrões

Compatibilidade C

C ++ foi projetado para ser compatível com a linguagem de programação C , mas não é um superconjunto estrito de C devido a padrões divergentes. TR1 tenta reconciliar algumas dessas diferenças por meio de adições a vários cabeçalhos na biblioteca C ++, como <complex>, <locale>, <cmath>, etc. Essas alterações ajudam a trazer o C ++ mais alinhado com a versão C99 do C padrão (nem todas as peças do C99 estão incluídas no TR1).

Relatório Técnico 2

Em 2005, foi feito um pedido de propostas para um TR2 com especial interesse em Unicode, XML / HTML, Networking e usabilidade para programadores novatos. Chamada TR2 à apresentação de propostas .

Algumas das propostas incluíram:

Tópicos [1]
A biblioteca Asio C ++ (rede [2] [3] ).
Sinais / Slots [sigc Proposta para padronização na Biblioteca C ++ TR2] [4]
Filesystem Library Filesystem Library for TR2 - Baseada na Boost Filesystem Library, para consulta / manipulação de caminhos, arquivos e diretórios.
Impulsione Qualquer Biblioteca Qualquer Proposta de Biblioteca para TR2
Biblioteca de Conversão Lexical Proposta de Conversão de Biblioteca para TR2
New String Algoritmos Proposta de novos algoritmos de cordas em TR2
Rumo a uma taxonomia mais completa de propriedades algébricas para bibliotecas numéricas em TR2 ISO / IEC JTC1 / SC22 / WG21 - Artigos de 2008
Adicionando pesquisa de comparação heterogênea a contêineres associativos para TR2 [5]

Após a chamada de propostas para TR2, os procedimentos da ISO foram alterados, então não haverá um TR2. Em vez disso, as melhorias para C ++ serão publicadas em uma série de Especificações Técnicas. Algumas das propostas listadas acima já estão incluídas no padrão C ++ ou em versões de rascunho das Especificações Técnicas.

Veja também

C ++ 11 , padrão para a linguagem de programação C ++; as melhorias da biblioteca foram baseadas em TR1
C11 (revisão do padrão C) , o padrão mais recente para a linguagem de programação C
Biblioteca Boost , uma grande coleção de bibliotecas C ++ portáteis, várias das quais foram incluídas no TR1
Biblioteca de modelos padrão , parte da biblioteca padrão C ++ atual

Referências

Fontes

ISO / IEC JTC1 / SC22 / WG21 - Rascunho do Relatório Técnico sobre Extensões da Biblioteca C ++ (PDF) (Relatório). 24/06/2005.
ISO / IEC TR 19768: 2007 - Tecnologia da informação - Linguagens de programação - Relatório técnico sobre extensões de biblioteca C ++ (Relatório). Novembro de 2007.
Becker, Peter (2006). As extensões da biblioteca padrão C ++: um tutorial e referência . Addison-Wesley Professional. ISBN 0-321-41299-0.

links externos

Scott Meyers 'Effective C ++: TR1 Information - contém links para os documentos da proposta TR1 que fornecem o histórico e a justificativa para as bibliotecas TR1.

Languages

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