いよいよ始まります第４部。先ず第１章では標準ライブラリについてざっと話していこうと思います。みんなでこのライブラリを使い倒してしまいましょう！
それでは、今回の要点です。
では、いってみましょう。
さて、皆さんはヘッダファイルを一切インクルードせずにプログラムを組んでみたことはありますか？ もちろんヘッダファイルの中身を抜き出して書き込んでもダメです。
え？ それじゃぁ文字も表示できないじゃないかって？ それは全くその通りで、Ｃ＋＋で iostream.h などのヘッダファイル（の中身）なしにプログラムすることはほぼ不可能と言えます。コマンドラインと main の戻り値（第３部第４１章参照）を駆使して何かの計算を行うとか、そうでなければせいぜい文法のチェック程度のことしかできません。
このことから分かるように、Ｃ＋＋自身の機能というのは
といった非常に単純な、最低限のものしかないのです。文字列を表示する機能も、ファイルを管理する機能も、全て関数やクラスという形で提供されているのです。
こういった関数やクラスなどを集めたもののことをライブラリと呼びます。ライブラリは、既にライブラリの提供されているＣ＋＋やアセンブリ言語などを使って作られています。
つまり、Ｃ＋＋はライブラリがなければ、入力も出力も出来ない全く役立たずな言語になってしまうわけです。逆に言うと、Ｃ＋＋が役立たずではないのもこのライブラリがあるおかげなのです。
さて、ライブラリのおかげでＣ＋＋がパワーアップするのは構わないのですが、肝腎のライブラリがコンパイラによって異なっていると厄介です。例えば、あるコンパイラでは文字の出力は cout << で行い、別のコンパイラでは console_out という名前になっていて、さらに別のコンパイラではもっと別の機構を使っているという具合です。どうでもいいような機能であればまだしも、基本的な機能でそうなっているとすれば、別のコンパイラでも動くようにするのが非常に面倒になってしまうということは想像がつくと思います。
そういうわけで、Ｃ／Ｃ＋＋にはどのコンパイラでも備えていることが推奨されている関数やクラスというものがいくつも規格で定められています。それらを集めたライブラリのことを標準ライブラリと総称します。これには cout や sprintf といった基本的な機能が一通り備えられています。標準ライブラリ内の関数やクラスのみを使ったプログラムは、この規格に沿っているコンパイラであればどれでもコンパイルでき、正常に動作するというわけです（そう理想通りいかないこともありますが...）。
そして、もちろんヘッダファイルだけでは関数は使えませんので、何らかのリンクも行われます。標準ライブラリであれば多くは自動的にリンクされると思いますが、使用頻度の低いものは指定しないといけない場合もあります。
と、ややこしいことをいろいろ話してきましたが、ここで重要なことは標準ライブラリというのが用意されているということだけです。今まで使ってきた cout や sprintf などは大抵標準ライブラリ内のオブジェクトや関数で、第４部ではそういったライブラリについての話をしていこうというわけなのです。
しかし、規格は時代と共に変わっていき、古い規格のものとの互換性は保ってはいるものの、推奨される標準ライブラリというのが若干変わってきています。今までずっと使ってきていた stdio.h や iostream.h といったヘッダファイルはこの古い規格のもので、現在では cstdio や iostream といったヘッダファイルが推奨されています（２００１年７月１日現在）。
ではなぜこの新しいヘッダファイルを使って話してこなかったかというと、この中にある関数やクラスなどは std という名前空間（第２部第５０章参照）に属しているからです。名前空間については後の方で話すつもりだったので、新しいヘッダファイルは必然的に使えなかったのです。また、名前空間のサポートされていないような古いコンパイラでも動くようにしたかったということもありました。
しかし、第４部ではこの新しいヘッダファイルをどんどん使っていきます。というわけで、早速 Hello プログラムでも作ってみましょう。
| プログラム |
|---|
// Std1.cpp
#include <iostream> // .h はつけません！
// using しなければ、std::cout や
// std::endl のように使うことになります
using namespace std;
int main()
{
cout << "おっす！" << endl;
return 0;
} |
| 実行結果 |
おっす！ |
先ず、iostream というヘッダファイルをインクルードします。これは iostream.h を新しい規格に基づいて書き換えたものです。基本的な動作は以前と全く変わりませんが、cout や endl などは std という名前空間に属しています。つまり、このままであれば cout は std::cout と、endl は std::endl と使うことになるわけです。こんな感じですね。
std::cout << "おっす！" << std::endl;
しかし、この１文だけならともかく、沢山になると std:: をつけるのが面倒になるので using してしまいましょう。using namespace <名前空間名>; と書くとその名前空間名を省略できるようになるのでしたね。
using namespace std;
これで std:: が省略できるようになったので、あとは今まで通りプログラムを書いていけばいいだけです。
cout << "おっす！" << endl;
つまり、新しいファイルをインクルードしても、using namespace std; を書いておけば古いコードはそのまま使えてしまうというわけです。
では最後に、標準ライブラリ用のヘッダファイル、標準ヘッダファイルについてザッと話しましょう。
標準ヘッダファイルは大きく次の３つに分けることができます。
１．のヘッダファイルには cstdio, cstdlib, cstring, ctime などがあります。この名前は古い名前の上に c をつけて .h を取り除いた形になっています。
２．のヘッダファイルには iostream などがあります。この名前は基本的には古い名前の .h を取り除いた形になっています。
しかし、中には例外もあります。例えば、ＶＣ＋＋の古いヘッダファイルの拡張子を除いた名前は８文字以下にされているので（ＭＳ−ＤＯＳ用に書かれたソースとの互換性のためでしょう）、strstream という長い名前のクラスの定義の入ったヘッダファイルの名前は strstrea.h のように m だけ切れてしまっています。新しい規格ではもう気にしなくなったらしく、これは strstream のように m もちゃんと付いた形になります。stdexcept.h → exception というのもあります。
３．のヘッダファイルには algorithm, functional, vector, string などがあります。主にはテンプレートから構成されていて、それらはＳＴＬ（Standard Template Library : 標準テンプレートライブラリ）と呼ばれています。第４部でメインに話すのはこのＳＴＬについてです。
このように、現在の規格の標準ヘッダファイルには .h はつけられていません。あとはＣ言語用のヘッダファイルには c を先頭に付けるということさえ忘れなければいいわけですね。
では、今回の要点です。
歴史の話をしたところで新しくＣ＋＋を知る人にとってはあまり意味がないと思うかもしれませんが、古い環境が未だに残っているようなところでプログラムする機会もまだあるかもしれないので、ちょっと心の片隅にでも止めておくといいかもしれませんね。
Last update was done on 2001.7.1
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