C++ 标准库标头

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标准库标头
语言支持
概念
<concepts> (C++20)
诊断
<system_error> (C++11)

内存管理
<memory_resource> (C++17)  
元编程
<type_traits> (C++11)
<ratio> (C++11)
通用工具
<utility>
<tuple> (C++11)
<optional> (C++17)
<variant> (C++17)
<any> (C++17)
<debugging> (C++26)
<expected> (C++23)
<bitset>
<charconv> (C++17)
<format> (C++20)
<bit> (C++20)

字符串
<cuchar> (C++11)

容器
<flat_set> (C++23)
<span> (C++20)
<mdspan> (C++23)
<inplace_vector> (C++26)
迭代器
<iterator>
范围
<ranges> (C++20)
<generator> (C++23)
算法
数值
<cfenv> (C++11)
<complex>
<cmath>
<linalg> (C++26)
<numbers> (C++20)

日期时间
<chrono> (C++11)
本地化
<codecvt> (C++11/17/26*)
<text_encoding> (C++26)
输入/输出
<filesystem> (C++17)
<cstdio>
<cinttypes> (C++11)
<strstream> (C++98/26*)
正则表达式
<regex> (C++11)
并发支持
<stop_token> (C++20)
<thread> (C++11)
<atomic> (C++11)
<rcu> (C++26)
<stdatomic.h> (C++23)
<mutex> (C++11)
<shared_mutex> (C++14)

<condition_variable> (C++11)  
<semaphore> (C++20)
<latch> (C++20)

<barrier> (C++20)
<future> (C++11)
<hazard_pointer> (C++26)

C 兼容
<cstdbool> (C++11/17/20*)  
<ccomplex> (C++11/17/20*)
<ctgmath> (C++11/17/20*)

<cstdalign> (C++11/17/20*)

<ciso646> (C++20 前)

 

C++ 标准库的接口由下列标头的汇集定义。

概念库

基础库概念

协程库

协程支持库

工具库

(C++17)
std::any
std::bitset 类模板
(C++11)
C++ 时间工具
(C++20)
三路比较运算符支持
保存(及跳转)到执行环境的宏(与函数)
用于信号管理的函数与宏常量
变长实参列表的处理
标准宏与 typedef
通用工具:程序控制动态内存分配随机数排序与搜索
C 风格日期/时间工具
调试库
std::expected 类模板
函数对象、函数调用、绑定操作及引用包装
std::initializer_list 类模板
std::optional 类模板
提供获得源码位置的手段
(C++11)
std::tuple 类模板
编译时类型信息
std::type_index
运行时类型信息工具
多种工具组件
(C++17)
std::variant 类模板
(C++20)
提供依赖实现的库信息
动态内存管理
高层内存管理工具
多态分配器与内存资源
低层内存管理工具
嵌套分配器类
数值极限
浮点类型的极限
格式化宏intmax_tuintmax_t 数学与转换
整数类型的极限
(C++11)
定宽整数类型其他类型的极限
查询算术类型属性的一致方式
可选的拓展浮点类型
错误处理
比较其实参与零的条件编译宏
含有最后一次错误号的宏
异常处理工具
栈踪迹
标准异常对象
定义 std::error_code,依赖平台的错误码

字符串库

确定窄字符类别的函数
std::to_charsstd::from_chars
多种窄字符串处理函数
(C++11)
C 风格 Unicode 字符转换函数
多种多字节字符串处理函数
确定宽字符的类别的函数
(C++20)
格式化库,包含 std::format
std::basic_string 类模板
std::basic_string_view 类模板

容器库

(C++11)
std::array 容器
std::deque 容器
std::flat_mapstd::flat_multimap 容器适配器
std::flat_setstd::flat_multiset 容器适配器
std::forward_list 容器
std::inplace_vector 容器
std::list 容器
std::mapstd::multimap 关联容器
(C++23)
std::mdspan 视图
std::queuestd::priority_queue 容器适配器
std::setstd::multiset 关联容器
(C++20)
std::span 视图
std::stack 容器适配器
std::unordered_mapstd::unordered_multimap 无序关联容器
std::unordered_setstd::unordered_multiset 无序关联容器
std::vector 容器

迭代器库

范围迭代器

范围库

std::generator 类模板
(C++20)
范围访问、元件、要求、工具及适配器

算法库

在范围上操作的算法
并行版本算法的预定义执行策略

数值库

(C++20)
位操纵函数
(C++11)
浮点环境访问函数
常用数学函数
复数类型
(C++26)
基本线性代数算法
(C++20)
数学常数
范围中的值上的数值运算
(C++11)
随机数生成器与分布
(C++11)
编译时有理数算术
表示和操纵值的数组的类

本地化库

C 本地化工具
(C++11)(C++17 中弃用)(C++26 中移除)
Unicode 转换设施
本地化工具
文本编码识别

输入/输出库

C 风格输入输出函数
std::basic_fstreamstd::basic_ifstreamstd::basic_ofstream 类模板及数个 typedef
格式化输入与输出的辅助函数
std::ios_base 类、 std::basic_ios 类模板与数个 typedef
输入/输出库中所有类的前置声明
数个标准流对象
std::basic_istream 类模板与数个 typedef
std::basic_ostreamstd::basic_iostream 类模板与数个 typedef
(C++23)
格式化输出库,包含 std::print
std::basic_spanstreamstd::basic_ispanstreamstd::basic_ospanstream 类模板与 typedef
std::basic_stringstreamstd::basic_istringstreamstd::basic_ostringstream 类模板与数个 typedef
std::basic_streambuf 类模板
(C++98 中弃用)(C++26 中移除)
std::strstreamstd::istrstreamstd::ostrstream
std::basic_osyncstreamstd::basic_syncbuf 及 typedef

文件系统库

std::path 类与支持函数

正则表达式库

(C++11)
支持正则表达式处理的类、算法及迭代器

原子操作库

(C++11)
原子操作库

线程支持库

(C++20)
屏障
线程等待条件
(C++11)
异步计算元件
风险指针
(C++20)
(C++11)
互斥元件
(C++26)
读-拷贝更新机制
信号量
共享互斥元件
std::jthread 的停止令牌
(C++11)
std::thread 类与支持函数

C 兼容标头

对于一些形式为 xxx.h 的 C 标准库标头,C++ 标准库同时包含同名的标头和拥有形式 cxxx 的标头(所有有意义的 cxxx 标头列于上方)。形为 xxx.h 的标头有意仅用于互操作。C++ 源文件有可能需要包含这些标头之一以作为合法的 ISO C。不有意同样成为合法 ISO C 的源文件不应使用任何 C 标头。

除了 complex.h 这一例外,C++ 标准库中包含的每个 xxx.h 标头都将其对应的 cxxx 中本应置于 std 命名空间中的每个名字放在全局命名空间中。

允许这些标头也在 std 命名空间中声明同样的名字,而且允许对应的 cxxx 标头也在全局命名空间中声明同样的名字:包含 <cstdlib> 肯定会提供 std::malloc,亦可提供 ::malloc。包含 <stdlib.h> 肯定会提供 ::malloc,亦可提供 std::malloc。这甚至适用于并非 C 标准库一部分的函数和函数重载。

注:xxx.h 标头在 C++98 中弃用并在 C++23 中解除弃用。对纯 C++ 代码不鼓励使用这些标头,但它们不会在将来被移除。

表现同 <cassert>
表现如同将每个来自 <cctype> 的名字置于全局命名空间
表现同 <cerrno>
(C++11)
表现如同将每个来自 <cfenv> 的名字置于全局命名空间
表现同 <cfloat>
表现如同将每个来自 <cinttypes> 的名字置于全局命名空间
表现同 <climits>
表现如同将每个来自 <clocale> 的名字置于全局命名空间
表现如同将除了数学特殊函数的名字外的
每个来自 <cmath> 的名字置于全局命名空间
表现如同将每个来自 <csetjmp> 的名字置于全局命名空间
表现如同将每个来自 <csignal> 的名字置于全局命名空间
表现如同将每个来自 <cstdarg> 的名字置于全局命名空间
表现如同将除了 std::byte 与相关函数的名字之外的
每个来自 <cstddef> 的名字置于全局命名空间
表现如同将每个来自 <cstdint> 的名字置于全局命名空间
表现如同将每个来自 <cstdio> 的名字置于全局命名空间
表现如同将每个来自 <cstdlib> 的名字置于全局命名空间
表现如同将每个来自 <cstring> 的名字置于全局命名空间
表现如同将每个来自 <ctime> 的名字置于全局命名空间
(C++11)
表现如同将每个来自 <cuchar> 的名字置于全局命名空间
表现如同将每个来自 <cwchar> 的名字置于全局命名空间
表现如同将每个来自 <cwctype> 的名字置于全局命名空间

特殊 C 兼容标头

标头 <stdatomic.h> 声明 C 标准库中亦提供的名称,并定义在 C 中为关键词_Atomic 宏。不同于其他 xxx.h 标头,不提供对应的 <cstdatomic>

定义 _Atomic 并提供 C 标准库中的对应组件

空的 C 标头

标头 <complex.h><ccomplex><tgmath.h><ctgmath> 不含有任何来自 C 标准库的内容,而且不过是包含其他来自 C++ 标准库的标头。

(C++11)(C++17 中弃用)(C++20 中移除)
简单地包含头文件 <complex>
简单地包含头文件 <complex>
(C++11)(C++17 中弃用)(C++20 中移除)
简单地包含头文件 <complex><cmath> :等价于 C 头文件 tgmath.h 的重载已于前述头文件提供
简单地包含头文件 <complex><cmath>

无意义的 C 标头

标头 <ciso646><cstdalign><cstdbool> 在 C++ 中无意义,因为它们在 C 中提供的宏是 C++ 的关键词。

(C++20 中移除)
空头文件。 C 中 iso646.h 中出现的宏C++ 中的关键词
(C++11)(C++17 中弃用)(C++20 中移除)
定义一个兼容性宏常量
(C++11)(C++17 中弃用)(C++20 中移除)
定义一个兼容性宏常量
无效果
定义一个兼容性宏常量
定义一个兼容性宏常量

不受支持的 C 标头

C++ 不包含 C 标头 <stdatomic.h> (C++23 前)<stdnoreturn.h><threads.h> 而且它们没有 cxxx 等价版本。

实验性库

C++ TR/TS 也定义了数个标头的汇集。

参阅