Как (и кто может) реализовать стандартные функции библиотеки, определенные комитетом C++?

Question

Когда комитет по С ++ публикует новую функцию, которая станет частью стандартной библиотеки в следующем стандарте языка, он также выпускает некоторый исходный код или какое-то руководство о том, как реализовать эту функцию?

Давайте принимать unique_ptr В качестве примера. Комитет по языку просто определяет интерфейс для этого шаблона класса и позволяет поставщику компилятора реализовать его так, как он хочет? Как именно происходит этот процесс реализации стандартных функций библиотеки.

Может кто-нибудь реализовать части стандартной библиотеки для платформы, которая еще не поддерживает ее? Допустим, я хотел бы реализовать некоторые классные функции стандартной библиотеки C++, чтобы использовать ее в среде микроконтроллера. Как я мог это сделать? Где мне искать информацию? Если я решу сделать свой проект открытым, могу ли я это сделать? Должен ли я точно следовать указаниям стандарта или я могу написать несовместимую версию?

Answer 1

Обычно,

• каждая новая функция библиотеки проходит через предложение.

• Если это предложение поступает в рабочую группу по развитию библиотек комитета C++, оно проходит серию итераций (насколько мне известно, "жесткая основа").

• Он проходит серию процессов уточнения, как описано здесь

• Если для этого требуется техническая спецификация (TS) (начиная с C++11), он отправляется туда для выпечки. Взять, к примеру, #include <filesystem> был в файловой системе TS до C++17.

• Одной из вещей, которая, по моему мнению, комитету нравится, является опыт реализации.

• Более подробную информацию можно найти на сайте ISOCpp

Ну а что касается реализации:

• Существует целый ряд "библиотечных функций", которые нельзя реализовать исключительно как библиотеку. они требуют поддержки компилятора. И в этом случае компиляторы предоставляют "встроенные" функции, к которым вы можете подключиться. Возьмем, к примеру, clang предоставляет встроенные функции для определенных type_traits

• Большинство библиотечных функций имеют некоторый опыт реализации, в основном из библиотек Boost.

• Вы можете посмотреть исходный код стандартной библиотеки по умолчанию, которая поставляется вместе с вашим компилятором:

  • libC++ для Clang
  • libstdC++ для GCC

• К сожалению, большинство реализаций используют целую кучу подчеркиваний. Главным образом потому, что они зарезервированы для использования "Стандартной библиотекой".

---

Может кто-нибудь реализовать части стандартной библиотеки для платформы, которая еще не поддерживает ее?

Да, вы можете, пока ваш компилятор поддерживает эту платформу, а платформа или операционная система предоставляет применимый API. Например. std::cout, элементы std::ifstream и многое другое требует поддержки конкретной платформы.

Допустим, я хотел бы реализовать некоторые классные функции стандартной библиотеки C++, чтобы использовать ее в среде микроконтроллера. Как я мог это сделать?

Вы можете посмотреть в код других и начать с этого. Мы учимся у гигантов. Некоторые примеры с открытым исходным кодом:

• ETL
• StandardCPlusPlus
• uClib ++

Как я мог это сделать? Где мне искать информацию?

• Вы можете проверить документ, который представил эту функцию в библиотеке C++. Например, std::optional имеет отдельную реализацию, которая использовалась в качестве эталонной реализации на этапах предложения.

• Вы можете проверить стандартную библиотеку и сделать кропотливое исследование.:-)

• Искать в Интернете.:-)
• Или напишите это с нуля, как указано в стандарте

Должен ли я точно следовать указаниям стандарта или я могу написать несовместимую версию?

Нет необходимости следовать указаниям стандартной библиотеки C++. Это была бы ваша "собственная" библиотека.

Answer 2

Формально нет. Как и во всех существующих стандартах, C++ Standard устанавливает правила и не дает реализации. Однако с практической точки зрения практически невозможно внедрить новую функцию в Стандартную библиотеку без предлагаемой реализации, поэтому часто можно найти компоненты, прикрепленные к предложениям.

Что касается ваших вопросов о "можете ли вы написать несовместимую версию", вы можете делать все, что захотите. Принятие может зависеть от вашего соответствия или нет - широко распространенный MSVC, как известно, нарушает стандарт C++.

Answer 3

Комитет не выпускает никаких справочных реализаций. Вначале все было стандартизировано, а затем разработчики инструментов ушли и внедрили стандарт. Это изменилось, и теперь комитет ищет функции, которые были реализованы и протестированы до стандартизации.

Также крупные разработки обычно не идут прямо в стандарт. Сначала они становятся экспериментальными функциями, называемыми Технической спецификацией или TS. Эти TS могут быть позже включены в основной стандарт.

Вы можете написать собственную реализацию стандартной библиотеки C++. У Plum Hall есть набор тестов (коммерческий, у меня нет связи, но Plum Hall очень вовлечен в стандартизацию C++).

Я не вижу никаких проблем с тем, чтобы быть несовместимым. Почти все реализации имеют некоторые расширения. Только не делайте ложных заявлений, особенно если вы хотите продать свой продукт.

Если вы заинтересованы в участии, это можно сделать через ваш "национальный орган" (ANSI для США, BSI для Великобритании и т. Д.). На веб-сайте isocpp есть раздел по стандартизации, который будет хорошей отправной точкой.

Answer 4

Как правило, новая функция не стандартизирована, если у комитета нет убедительных доказательств того, что она может быть реализована и будет полезна. Это очень часто состоит из реализации прототипа в boost, библиотеки GNU или одного из коммерческих поставщиков компиляторов.

Сам стандарт не содержит каких-либо рекомендаций по реализации - это просто спецификация. Поставщики компиляторов (или их субподрядчики) выбирают, как реализовать эту спецификацию.

В конкретном случае unique_ptr был принят в стандарт от boost::unique_ptr - и вы все еще можете использовать последний. Если у вас есть компилятор, который скомпилирует для вашего микроконтроллера, почти наверняка он сможет собрать достаточно наддува, чтобы сделать unique_ptr Работа.

Ничто не мешает вам написать несоответствующую реализацию (за исключением тривиального момента, что если вы продаете его как соответствующий стандартам, а это не так, вы можете получить, что ваш местный эквивалент Торговых стандартов будет сбит с толку.)