close
Пространства имён
Варианты
    Действия

      Автономные и размещённые реализации

      Материал из cppreference.com
      < cpp
       
      C++
      Поддержка компилятором
      Автономные и размещённые реализации
      Язык
      Стандартная библиотека
      Заголовки стандартной библиотеки
      Требования к именованию
      Макросы тестирования функциональности (C++20)
      Поддержка языка
      Библиотека концептов (C++20)
      Библиотека метапрограммирования (C++11)
      Библиотека диагностики
      Библиотека общих утилит
      Библиотека строк
      Библиотека контейнеров
      Библиотека итераторов
      Библиотека диапазонов (C++20)
      Библиотека алгоритмов
      Библиотека численных данных
      Библиотека ввода/вывода
      Библиотека локализаций
      Регулярные выражения (C++11)
      Атомарные операции (C++11)
      Библиотека поддержки конкуренции (C++11)
      Библиотека файловой системы (C++17)
      Технические спецификации
      Указатель символов
      Внешние библиотеки
       

      Стандарт C++ определяет два типа реализаций: размещённые и автономные реализации. Для размещённых реализаций набор заголовков стандартных библиотек, требуемых стандартом C++, намного больше, чем для автономных. В автономной реализации выполнение может происходить без операционной системы.

      Тип реализации определяется реализацией. Макрос __STDC_HOSTED__ предопределён как 1 для размещённых реализаций и 0 для автономных реализаций. (начиная с C++11)

      Требования к многопоточному выполнению и гонке данных

      автономная размещённая
      При Автономной реализации, может ли программа иметь более одного потока выполнения определяется конкретной реализацией. В размещённой реализации программа на C++ может иметь более одного потока, выполняемых одновременно.
      		(начиная с C++11)

      Требования к функции main

      автономная размещённая
      В автономной реализации это определяется реализацией, требуется ли в программе определять функцию main. Запуск и завершение определяется реализацией; запуск содержит выполнение конструкторов для объектов области видимости пространства имён со статической длительностью хранения; завершение содержит выполнение деструкторов для объектов со статической длительностью хранения. В размещённой реализации программа должна содержать глобальную функцию с именем main. При выполнении программы запускается основной поток выполнения, в котором вызывается функция main и в котором переменные со статической длительностью хранения могут быть инициализированы и уничтожены.

      Требования к заголовкам стандартной библиотеки

      Автономная реализация имеет набор заголовков, определяемый реализацией. Этот набор включает в себя как минимум заголовки, указанные в следующей таблице.

      Для частично автономных заголовков автономные реализации должны предоставлять только часть сущностей в соответствующем резюме:

      • Если сущность прокомментирована // автономная, она гарантированно будет предоставлена.
      • Если сущность (функция или шаблон функции) прокомментирована // автономная удалена, она гарантированно будет либо предоставлена, либо удалена.
      		 (начиная с C++26)
      Заголовки, необходимые для автономной реализации
      Библиотека Компонент Заголовки  Автономные 
      no section name Общие определения <cstddef> Все
      Стандартная библиотека C <cstdlib> Частично
      Свойства реализации <cfloat>
      <climits> (начиная с C++11)
      <limits>
      <version> (начиная с C++20)       		Все
      Целочисленные типы <cstdint> (начиная с C++11) Все
      Управление динамической памятью <new> Все
      Идентификация типа <typeinfo> Все
      Расположение исходников <source_location> (начиная с C++20) Все
      Обработка исключений <exception> Все
      Списки инициализаторов <initializer_list> (начиная с C++11) Все
      Сравнения <compare> (начиная с C++20) Все
      Поддержка сопрограмм <coroutine> (начиная с C++20) Все
      Другая поддержка во время выполнения <cstdarg> Все
      Концепты <concepts> (начиная с C++20) Все
      Диагностика Номера ошибок <cerrno> (начиная с C++26) Частично
      Поддержка системных ошибок <system_error> (начиная с C++26) Частично
      Управление памятью  Память <memory> (начиная с C++23) Частично
      Метапрограммирование Свойства типов <type_traits> (начиная с C++11) Все
      Рациональная арифметика во время компиляции  <ratio> (начиная с C++23) Все
      Общие утилиты Компоненты утилит <utility> (начиная с C++23) Все
      Кортежи <tuple> (начиная с C++23) Все
      Функциональные объекты <functional> (начиная с C++20) Частично
      Примитивные числовые преобразования <charconv> (начиная с C++26) Частично
      Манипуляции битами <bit> (начиная с C++20) Все
      Строки Строковые классы <string> (начиная с C++26) Частично
      Утилиты последовательностей
      с нулевым завершением       		<cstring> (начиная с C++26)
      <cwchar> (начиная с C++26)       		Частично
      Итераторы <iterator> (начиная с C++23) Частично
      Диапазоны <ranges> (начиная с C++23) Частично
      Числа Математические функции
      для типов с плавающей запятой       		<cmath> (начиная с C++26) Частично
      Поддержка конкуренции Атомарность <atomic> (начиная с C++11)     Все[1]
      Устаревшие заголовки <ciso646> (до C++20)
      <cstdalign> (начиная с C++11)(до C++20) 
      <cstdbool> (начиная с C++11)(до C++20)       		Все
      1. ↑ Поддержка целых атомарных не блокирующих типов, и наличие псевдонимов типов std::atomic_signed_lock_free и std::atomic_unsigned_lock_free определяются автономной реализацией. (начиная с C++20)

      Примечание

      Важно отметить, что некоторые поставщики компиляторов могут не полностью поддерживать автономную реализацию. Например, у GCC libstdc++ были проблемы с реализацией и сборкой до версии 13, а LLVM libcxx и MSVC STL не поддерживают автономность.

      В C++23 многие функции будут реализованы отдельно с частичными заголовками. Тем не менее, в WG21 всё ещё обсуждается, будут ли заголовки, такие как <array>, сделаны автономными в будущем стандарте (возможно, C++26). Несмотря на это, такие контейнеры, как vector, list, deque и map, никогда не будут автономными из-за их зависимости от исключений и кучи.

      GCC 13 предоставляет больше заголовков, таких как optional, span, array и bitset, для автономных реализаций. Однако важно отметить, что эти заголовки могут не быть переносимыми или предоставлять те же возможности, что и размещённая реализация. Лучше избегать их использования в автономной среде, даже если они предоставляются набором инструментов.

      Макрос тест функциональности
      __cpp_lib_freestanding_feature_test_macros 202306L (C++26) автономные макросы проверки функциональности
      __cpp_lib_freestanding_char_traits 202306L (C++26) автономный std::char_traits
      __cpp_lib_freestanding_errc 202306L (C++26) автономный std::errc
      __cpp_lib_freestanding_charconv 202306L (C++26) автономный <charconv>
      __cpp_lib_freestanding_cstdlib 202306L (C++26) автономный <cstdlib>
      __cpp_lib_freestanding_cstring 202306L (C++26) автономный <cstring>
      __cpp_lib_freestanding_cwchar 202306L (C++26) автономный <cwchar>
      __cpp_lib_freestanding_functional 202306L (C++26) автономный <functional>
      __cpp_lib_freestanding_iterator 202306L (C++26) автономный <iterator>
      __cpp_lib_freestanding_memory 202306L (C++26) автономный <memory>
      __cpp_lib_freestanding_ranges 202306L (C++26) автономный <ranges>
      __cpp_lib_freestanding_ratio 202306L (C++26) автономный <ratio>
      __cpp_lib_freestanding_tuple 202306L (C++26) автономный <tuple>
      __cpp_lib_freestanding_utility 202306L (C++26) автономный <utility>

      Ссылки

      • C++23 стандарт (ISO/IEC 14882:2023):
      • 4.1 Соответствие реализации [intro.compliance](стр. 10)
      • 6.9.2 Многопоточные исполнения и гонки данных [intro.multithread](стр. 84)
      • 6.9.3.1 Функция main [basic.start.main](стр. 89)
      • 16.4.2.5 Отдельно стоящие реализации [compliance](стр. 483)
      • C++20 стандарт (ISO/IEC 14882:2020):
      • 4.1 Соответствие реализации [intro.compliance](стр. 7)
      • 6.9.2 Многопоточные исполнения и гонки данных [intro.multithread](стр. 77)
      • 6.9.3.1 Функция main [basic.start.main](стр. 82)
      • 16.5.1.3 Отдельно стоящие реализации [compliance](стр. 470)
      • C++17 стандарт (ISO/IEC 14882:2017):
      • 4.1 Соответствие реализации [intro.compliance](стр. 5)
      • 4.7 Многопоточные исполнения и гонки данных [intro.multithread](стр. 15)
      • 6.6.1 Функция main [basic.start.main](стр. 66)
      • 20.5.1.3 Отдельно стоящие реализации [compliance](стр. 458)
      • C++14 стандарт (ISO/IEC 14882:2014):
      • 1.4 Соответствие реализации [intro.compliance](стр. 5)
      • 1.10 Многопоточные исполнения и гонки данных [intro.multithread](стр. 11)
      • 3.6.1 Функция main [basic.start.main](стр. 62)
      • 17.6.1.3 Отдельно стоящие реализации [compliance](стр. 441)
      • C++11 стандарт (ISO/IEC 14882:2011):
      • 1.4 Соответствие реализации [intro.compliance](стр. 5)
      • 1.10 Многопоточные исполнения и гонки данных [intro.multithread](стр. 11)
      • 3.6.1 Функция main [basic.start.main](стр. 58)
      • 17.6.1.3 Отдельно стоящие реализации [compliance](стр. 408)
      • C++03 стандарт (ISO/IEC 14882:2003):
      • 1.4 Соответствие реализации [intro.compliance](стр. 3)
      • 3.6.1 Функция main [basic.start.main](стр. 43)
      • 17.4.1.3 Отдельно стоящие реализации [lib.compliance](стр. 326)

      Отчёты о дефектах

      Следующие изменения поведения были применены с обратной силой к ранее опубликованным стандартам C++:

      Номер Применён Поведение в стандарте Корректное поведение
      CWG 1938 C++98 реализация не должна документировать, размещена ли она тип реализации определяется реализацией
      (таким образом, требуется документация)
      LWG 3653 C++20 <coroutine> является автономной, но использует std::hash,
      чего не было       		делает <functional> частично автономным

      Смотрите также

      Документация C по Соответствие