Technická zpráva C++ 1

C++ Technical Report 1 (TR1) je obecný název pro normu ISO/IEC TR 19768, C++ Extension Libraries je dokument, který navrhuje doplňky ke standardu knihoven C++. Mezi doplňky patří regulární výrazy , inteligentní ukazatele , hašovací tabulky a generátory náhodných čísel . TR1 není standard, ale spíše návrh dokumentu. Většina jeho návrhů se však stala součástí dalšího oficiálního standardu C++11 .

Dokument byl nejprve distribuován jako návrh technické zprávy o rozšířeních knihoven C++ , poté publikován jako norma ISO/IEC v roce 2007 pod názvem ISO/IEC TR 19768:2007 .

Dodatky popsané v TR1

Všechny doplňky, které TR1 popisuje, jsou v jmenném prostoru std::tr1

Obecné služby

reference_wrapper
Inteligentní ukazatele:
- shared_ptr
- slabý_ptr

Funkční objekty

Definováno v záhlaví souboru tr1/functional

funkce
svázat
výsledek
mem_fn

Metaprogramování a typové vlastnosti

V tr1/functional je definováno několik metašablon : is_pod, has_virtual_destructor, remove_extent a další. Založeno na vlastnostech typu Boost.

PRNG

Soubor hlavičky tr1/random definuje:

variate_generator
mersenne_twister
poisson_distribution atd.

Speciální matematické funkce

Některé funkce TR1, jako jsou speciální matematické funkce a některé doplňky C99 , které nejsou zahrnuty v implementaci TR1 Visual C++.

Tyto doplňky se do C++11 nedostaly.

doplňky do <cmath>/ <math.h>hlavičkových souborů - betaatd legendre.

Následující tabulka uvádí všech 23 speciálních funkcí popsaných v TR1.

Název funkce	Funkční prototyp	matematický výraz
Zobecněné Laguerrovy polynomy	double assoc_laguerre (bez znaménka n, m bez znaménka, dvojité x) ;	${L_{n}}^{m}(x)=(-1)^{m}{\frac {d^{m}}{dx^{m}}}L_{{n+m}}(x ),{\text{ pro }}x\geq 0$
Přidružené Legendreovy polynomy	double assoc_legendre (bez znaménka l, m bez znaménka, dvojité x) ;	${P_{l}}^{m}(x)=(1-x^{2})^{{m/2}}{\frac {d^{m}}{dx^{m}}}P_ {l}(x),{\text{ pro }}x\geq 0$
funkce beta	double beta (double x, double y) ;	$\mathrm{B} (x,y)={\frac {\Gamma (x)\Gamma (y)}{\Gamma (x+y)))$
Kompletní normální eliptický Legendreův integrál 1. druhu	double comp_ellint_1 (double k) ;	$K(k)=F\left(k,\textstyle {\frac {\pi }{2}}\right)=\int _{0}^{({\frac {\pi }{2)))) {\frac {d\theta }{{\sqrt {1-k^{2}\sin ^{2}\theta ))))$
Kompletní normální eliptický Legendreův integrál 2. druhu	double comp_ellint_2 (double k) ;	$E\left(k,\textstyle {\frac {\pi }{2}}\right)=\int _{0}^{({\frac {\pi }{2)))){\sqrt {1 -k^{2}\sin ^{2}\theta }}\;d\theta$
Kompletní normální eliptický Legendreův integrál 3. druhu	double comp_ellint_3 (double k, double nu) ;	$\Pi \left(\nu ,k,\textstyle {\frac {\pi }{2}}\right)=\int _{0}^{({\frac {\pi }{2}}}}{ \frac {d\theta }{(1-\nu \sin ^{2}\theta ){\sqrt {1-k^{2}\sin ^{2}\theta ))))$
Degenerované hypergeometrické funkce	double conf_hyperg (double a, double c, double x) ;	$F(a,c,x)={\frac {\Gamma (c)}{\Gamma (a)}}\součet _{{n=0}}^{\infty }{\frac {\Gamma (a +n)x^{n}}{\Gamma (c+n)n!)}}$
Pravidelné Cylindrické Besselovy funkce	double cyl_bessel_i (dvojité nu, dvojité x) ;	$I_{\nu }(x)=i^{{-\nu }}J_{\nu }(ix)=\sum _{{k=0}}^{\infty }{\frac {(x/2) )^{{\nu +2k))}{k!\;\Gamma (\nu +k+1))),{\text{ pro ))x\geq 0$
Cylindrické Besselovy funkce prvního druhu	double cyl_bessel_j (dvojité nu, dvojité x) ;	$J_{\nu }(x)=\součet _{{k=0}}^{\infty }{\frac {(-1)^{k}\;(x/2)^{{\nu +2k }}}{k!\;\Gamma (\nu +k+1)}},{\text{ pro }}x\geq 0$
en:Nepravidelné modifikované cylindrické Besselovy funkce	double cyl_bessel_k (dvojité nu, dvojité x) ;	${\begin{aligned}K_{\nu }(x)&=\textstyle {\frac {\pi }{2}}i^{{\nu +1}}{\big (}J_{\nu }( ix)+iN_{\nu }(ix){\big )}\\&={\begin{cases}\displaystyle {\frac {I_{{-\nu }}(x)-I_{\nu }( x)}{\sin \nu \pi )),&{\text{for }}x\geq 0{\text{ a }}\nu \notin {\mathbb {Z}}\\[10pt]\displaystyle {\frac {\pi }{2}}\lim _({\mu \to \nu }}{\frac {I_{{-\mu }}(x)-I_{\mu }(x)}{ \sin \mu \pi )),&{\text{for }}x<0{\text{ a }}\nu \in {\mathbb {Z}}\\\end{cases}}\end{aligned }}$
cs:Válcové Neumannovy funkce cs:Válcové Besselovy funkce druhého druhu	double cyl_neumann (dvojité nu, dvojité x) ;	$N_{\nu }(x)={\begin{cases}\displaystyle {\frac {J_{\nu }(x)\cos \nu \pi -J_{{-\nu }}(x)}{\ sin \nu \pi )),&{\text{for }}x\geq 0{\text{ a }}\nu \notin {\mathbb {Z}}\\[10pt]\displaystyle \lim _{{ \mu \to \nu }}{\frac {J_{\mu }(x)\cos \mu \pi -J_{{-\mu }}(x)}{\sin \mu \pi }}), & {\text{for }}x<0{\text{ a }}\nu \in {\mathbb {Z}}\\\end{cases}}$
Neúplný normální eliptický integrál 1. druhu	double ellint_1 (double k, double phi) ;	$F(k,\phi )=\int _{0}^{\phi }{\frac {d\theta }({\sqrt {1-k^{2}\sin ^{2}\theta }}} },{\text{ pro }}\left\|k\right\|\leq 1$
Neúplný normální eliptický integrál 2. druhu	double ellint_2 (dvojité k, dvojité phi) ;	$\displaystyle E(k,\phi )=\int _{0}^{\phi }{\sqrt {1-k^{2}\sin ^{2}\theta }}d\theta ,{\text{ pro }}\left\|k\right\|\leq 1$
Neúplný normální eliptický integrál 3. druhu	double ellint_3 (dvojité k, dvojité nu, dvojité phi) ;	$\Pi (k,\nu ,\phi )=\int _{0}^{\phi }{\frac {d\theta }{\left(1-\nu \sin ^{2}\theta \right) {\sqrt {1-k^{2}\sin ^{2}\theta )))),{\text{ pro }}\left\|k\right\|\leq 1$
Integrální exponenciální funkce	double exint (dvojité x) ;	${\mbox{E}}i(x)=-\int _{{-x}}^({\infty }}{\frac {e^{{-t}}}{t}}\,dt$
Hermitovy polynomy	dvojitý poustevník (nesignováno n, dvojité x) ;	$H_{n}(x)=(-1)^{n}e^{{x^{2}}}{\frac {d^{n}}{dx^{n}}}e^{{- x^{2}}}$
cs:Hypergeometrické řady	double hyperg (double a, double b, double c, double x) ;	$F(a,b,c,x)={\frac {\Gamma (c)}{\Gamma (a)\Gamma (b)}}\součet _{{n=0}}^{\infty }{ \frac {\Gamma (a+n)\Gamma (b+n)}{\Gamma (c+n)}}{\frac {x^{n}}{n!)}}$
cs:Laguerrovy polynomy	double laguerre (nesignováno n, dvojité x) ;	$L_{n}(x)={\frac {e^{x}}{n!}}{\frac {d^{n}}{dx^{n}}}\left(x^{n}e ^{{-x}}\right),{\text{ pro }}x\geq 0$
cs:Legendre polynomy	double legendre (nesignováno l, dvojité x) ;	$P_{l}(x)={1 \přes 2^{l}l!}{d^{l} \přes dx^{l}}(x^{2}-1)^{l},{\ text{ pro }}\left\|x\right\|\leq 1$
Riemann zeta funkce	double riemann_zeta (dvojité x) ;	$\mathrm{Z} (x)={\begin{cases}\displaystyle \sum _{{k=1}}^{\infty }k^{{-x}},&{\text{for }}x >1\\[10pt]\displaystyle 2^{x}\pi ^{{x-1}}\sin \left({\frac {x\pi }{2}}\right)\Gamma (1-x )\zeta (1-x),&{\text{for }}x<1\\\end{cases}}$
cs:Sférické Besselovy funkce prvního druhu	double sph_bessel (neznaménko n, dvojité x) ;	$j_{n}(x)={\sqrt {{\frac {\pi }{2x))))J_{{n+1/2}}(x),{\text{ pro }}x\geq 0$
cs:Sférické související Legendre funkce	double sph_legendre (nesigned l, unsigned m, double theta) ;	$Y_{{l}}^{{m}}(\theta ,0){\text{ kde }}Y_{{l}}^{{m}}(\theta ,\phi )=(-1)^ {{m}}\left[{\frac {(2l+1)}{4\pi }}{\frac {(lm)!}{(l+m)!}}\right]^{{1 \ přes 2}}P_{{l}}^{{m}}(cos\theta )e^{{im\phi }},{\text{ pro }}\|m\|\leq l$
cs:Sférické Neumannovy funkce cs:Sférické Besselovy funkce druhého druhu	double sph_neumann (neznaménko n, dvojité x) ;	$n_{n}(x)=\left({\frac {\pi }{2x}}\right)^{({\frac {1}{2}}}}N_{{n+{\frac {1} {2}}}}(x),{\text{ pro }}x\geq 0$

Každá funkce má dvě další možnosti. Přidáním přípony F' nebo 'L' k názvu funkce získáte funkci, která působí na hodnoty float nebo long double. Například:

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

Kontejnery

Typ pro n-tice je tuple, založený na Boost Tuple, podobně jako rozšíření std:pair pro více objektů.

Typ pro pole s pevnou délkou je pole, založené na Boost Array.

Hash kontejnery

Soubory záhlaví unordered_set, unordered_map. Typy unordered_set, unordered_multiset, unordered_map, unordered_multimap (podobně jako set, multiset, map, multimap). Poskytují v průměru konstantní přístupovou dobu, ale v nejhorším případě bude doba trvání operace lineárně složitá na počtu prvků v kontejneru.

Regulární výrazy

hlavičkový soubor regex, poskytuje regex, regex_match, regex_search, regex_replace atd. Na základě Boost RegEx

C kompatibilita

Jedním z konceptů při vývoji C++ bylo, aby byl co nejvíce kompatibilní s programovacím jazykem C. Tento koncept však nebyl a není prioritou, ale pouze důrazně doporučován, a proto C++ nelze v užším slova smyslu považovat za nadmnožinu C (standardy těchto jazyků se liší). TR1 je pokusem sladit některé rozdíly mezi těmito jazyky přidáním různých záhlaví do následujících knihoven C++: <complex>, <locale>, <cmath>atd. Tyto změny pomáhají uvést C++ do souladu s C99 (ne všechny části C99 jsou zahrnuty v TR1).

Technická zpráva 2

Plánovalo se publikovat další sadu dodatků, C++ Technical Report 2 , po standardizaci C++11 [1] . Standardizační komise však následně TR2 opustila ve prospěch kompaktních specifikací specifických pro doménu [2] .

Některá z navrhovaných rozšíření:

Vlákna provedení [1]
Síť (knihovna Asio) [2] [3]
Signály a sloty [4] [5]
Práce se souborovým systémem ( Boost Filesystem) [6]
Typově bezpečný kontejner pro hodnoty libovolných typů ( Boost Any) [7]
Lexikální obsazení ( Boost Lexical Cast) [8]
Nové algoritmy pro zpracování řetězců [9]
Pojmy některých algebraických struktur [10]
Podpora heterogenních porovnávacích operátorů pro vyhledávání v kontejnerech [11]

Viz také

Poznámky

↑ Výzva k předkládání návrhů TR2 . Získáno 17. dubna 2013. Archivováno z originálu 18. dubna 2013. (neurčitý)
↑ TR2 je mrtvý; místo toho přichází více TR . (neurčitý) (nedostupný odkaz)

Literatura

ISO/IEC JTC1/SC22/WG21. Návrh technické zprávy o rozšířeních knihoven C++ (neurčeno) . - 2005. - 24. června.
Becker, Peter. Rozšíření standardní knihovny C++: Výukový program a reference . - Addison-Wesley Professional , 2006. - ISBN 0-321-41299-0 .

Odkazy

Scott Meyers' Effective C++: TR1 Information - obsahuje spojení na dokumenty TR1 návrhu, které poskytují pozadí a odůvodnění pro knihovny TR1.