C++ 标准库标头

 

C++

编译器支持

自立实现与有宿主实现

语言

标准库

标准库标头

具名要求

功能特性测试宏 (C++20)

语言支持库

概念库 (C++20)

元编程库 (C++11)

诊断库

通用工具库

字符串库

容器库

迭代器库

范围库 (C++20)

算法库

数值库

本地化库

输入/输出库

文件系统库 (C++17)

正则表达式库 (C++11)

并发支持库 (C++11)

技术规范

符号索引

外部库

 

标准库标头

注：修订记号中的反斜杠 '/' 意味着此标头被弃用和/或被移除。

语言支持
<cstddef> <cstdlib> <version> (C++20) <limits> <climits>	<cfloat> <cstdint> (C++11) <stdfloat> (C++23) <new> <typeinfo>	<source_location> (C++20) <exception> <initializer_list> (C++11) <compare> (C++20)	<coroutine> (C++20) <csignal> <csetjmp> <cstdarg>
概念
<concepts> (C++20)
诊断
<stdexcept> <stacktrace> (C++23)	<cassert>	<cerrno>	<system_error> (C++11)
内存管理
<memory>	<memory_resource> (C++17)	<scoped_allocator> (C++11)
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) <expected> (C++23) <bitset>	<functional> <typeindex> (C++11) <execution> (C++17)	<charconv> (C++17) <format> (C++20) <bit> (C++20)
字符串
<string_view> (C++17) <string>	<cctype> <cwctype>	<cstring> <cwchar>	<cuchar> (C++11)
容器
<array> (C++11) <deque> <forward_list> (C++11) <list>	<vector> <map> <set> <unordered_map> (C++11)	<unordered_set> (C++11) <queue> <stack> <flat_map> (C++23)	<flat_set> (C++23) <span> (C++20) <mdspan> (C++23)
迭代器
<iterator>
范围
<ranges> (C++20)	<generator> (C++23)
算法
<algorithm>	<execution>
数值
<cfenv> (C++11) <complex>	<random> (C++11) <valarray>	<cmath>	<numbers> (C++20)
日期时间
<chrono> (C++11)	<ctime>
本地化
<locale>	<clocale>	<codecvt> (C++11/17)
输入/输出
<iosfwd> <iostream> <ios> <streambuf>	<istream> <ostream> <iomanip> <print> (C++23)	<sstream> <spanstream> (C++23) <fstream> <syncstream> (C++20)	<filesystem> (C++17) <cstdio> <cinttypes> (C++11) <strstream> (C++98/)
正则表达式
<regex>
并发支持
<stop_token> (C++20) <thread> (C++11) <atomic> (C++11)	<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)
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
<concepts> (C++20)	基础库概念
协程库
<coroutine> (C++20)	协程支持库
工具库
<any> (C++17)	std::any 类
<bitset>	std::bitset 类模板
<chrono> (C++11)	C++ 时间工具
<compare> (C++20)	三路比较运算符支持
<csetjmp>	保存（及跳转）到执行环境的宏（与函数）
<csignal>	信号管理的函数与宏常量
<cstdarg>	变长实参列表的处理
<cstddef>	标准宏与 typedef
<cstdlib>	通用工具：程序控制、动态内存分配、随机数、排序与搜索
<ctime>	C 风格日期/时间工具
<expected> (C++23)	std::expected 类模板
<functional>	函数对象、函数调用、绑定操作及引用包装
<initializer_list> (C++11)	std::initializer_list 类模板
<optional> (C++17)	std::optional 类模板
<source_location> (C++20)	提供获得源码位置的手段
<tuple> (C++11)	std::tuple 类模板
<type_traits> (C++11)	编译时类型信息
<typeindex> (C++11)	std::type_index
<typeinfo>	运行时类型信息工具
<utility>	多种工具组件
<variant> (C++17)	std::variant 类模板
<version> (C++20)	提供依赖实现的库信息
动态内存管理
<memory>	高层内存管理工具
<memory_resource> (C++17)	多态分配器与内存资源
<new>	低层内存管理工具
<scoped_allocator> (C++11)	嵌套分配器类
数值极限
<cfloat>	浮点类型的极限
<cinttypes> (C++11)	格式化宏、 intmax_t 与 uintmax_t 数学与转换
<climits>	整数类型的极限
<cstdint> (C++11)	定宽整数类型与其他类型的极限
<limits>	查询算术类型属性的一致方式
<stdfloat> (C++23)	可选的拓展浮点类型
错误处理
<cassert>	比较其实参与零的条件编译宏
<cerrno>	含有最后一次错误号的宏
<exception>	异常处理工具
<stacktrace> (C++23)	栈踪库
<stdexcept>	标准异常对象
<system_error> (C++11)	定义 std::error_code ，依赖平台的错误码
字符串库
<cctype>	确定窄字符类别的函数
<charconv> (C++17)	std::to_chars 与 std::from_chars
<cstring>	多种窄字符串处理函数
<cuchar> (C++11)	C 风格 Unicode 字符转换函数
<cwchar>	多种宽与多字节字符串处理函数
<cwctype>	确定宽字符的类别的函数
<format> (C++20)	格式化库，包含 std::format
<string>	std::basic_string 类模板
<string_view> (C++17)	std::basic_string_view 类模板
容器库
<array> (C++11)	std::array 容器
<deque>	std::deque 容器
<flat_map> (C++23)	std::flat_map 和 std::flat_multimap 容器适配器
<flat_set> (C++23)	std::flat_set 和 std::flat_multiset 容器适配器
<forward_list> (C++11)	std::forward_list 容器
<list>	std::list 容器
<map>	std::map 与 std::multimap 关联容器
<mdspan> (C++23)	std::mdspan 视图
<queue>	std::queue 与 std::priority_queue 容器适配器
<set>	std::set 与 std::multiset 关联容器
<span> (C++20)	std::span 视图
<stack>	std::stack 容器适配器
<unordered_map> (C++11)	std::unordered_map 与 std::unordered_multimap 无序关联容器
<unordered_set> (C++11)	std::unordered_set 与 std::unordered_multiset 无序关联容器
<vector>	std::vector 容器
迭代器库
<iterator>	范围迭代器
范围库
<ranges> (C++20)	范围访问、元件、要求、工具及适配器
算法库
<algorithm>	在范围上操作的算法
<execution> (C++17)	并行版本算法的预定义执行策略
数值库
<bit> (C++20)	位操纵函数
<cfenv> (C++11)	浮点环境访问函数
<cmath>	常用数学函数
<complex>	复数类型
<numbers> (C++20)	数学常数
<numeric>	范围中的值上的数值运算
<random> (C++11)	随机数生成器与分布
<ratio> (C++11)	编译时有理数算术
<valarray>	表示和操纵值的数组的类
本地化库
<clocale>	C 本地化工具
<codecvt> (C++11)(C++17 中弃用)	Unicode 转换设施
<locale>	本地化工具
输入/输出库
<cstdio>	C 风格输入输出函数
<fstream>	std::basic_fstream 、 std::basic_ifstream 、 std::basic_ofstream 类模板及数个 typedef
<iomanip>	格式化输入与输出的辅助函数
<ios>	std::ios_base 类、 std::basic_ios 类模板与数个 typedef
<iosfwd>	输入/输出库中所有类的前置声明
<iostream>	数个标准流对象
<istream>	std::basic_istream 类模板与数个 typedef
<ostream>	std::basic_ostream 、 std::basic_iostream 类模板与数个 typedef
<print> (C++23)	格式化输出库，包含 std::print
<spanstream> (C++23)	std::basic_spanstream、 std::basic_ispanstream、 std::basic_ospanstream 类模板与 typedef
<sstream>	std::basic_stringstream 、 std::basic_istringstream 、 std::basic_ostringstream 类模板与数个 typedef
<streambuf>	std::basic_streambuf 类模板
<strstream> (C++98 中弃用)	std::strstream 、 std::istrstream 、 std::ostrstream
<syncstream> (C++20)	std::basic_osyncstream 、 std::basic_syncbuf 及 typedef
文件系统库
<filesystem> (C++17)	std::path 类与支持函数
正则表达式库
<regex> (C++11)	支持正则表达式处理的类、算法及迭代器
原子操作库
<atomic> (C++11)	原子操作库
线程支持库
<barrier> (C++20)	屏障
<condition_variable> (C++11)	线程等待条件
<future> (C++11)	异步计算元件
<latch> (C++20)	闩
<mutex> (C++11)	互斥元件
<semaphore> (C++20)	信号量
<shared_mutex> (C++14)	共享互斥元件
<stop_token> (C++20)	std::jthread 的停止记号
<thread> (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。

<assert.h>	表现同 <cassert>
<ctype.h>	表现如同将每个来自 <cctype> 的名字置于全局命名空间
<errno.h>	表现同 <cerrno>
<fenv.h> (C++11)	表现如同将每个来自 <cfenv> 的名字置于全局命名空间
<float.h>	表现同 <cfloat>
<inttypes.h> (C++11)	表现如同将每个来自 <cinttypes> 的名字置于全局命名空间
<limits.h>	表现同 <climits>
<locale.h>	表现如同将每个来自 <clocale> 的名字置于全局命名空间
<math.h>	表现如同将每个来自 <cmath> 的名字置于全局命名空间， 除了数学特殊函数的名字
<setjmp.h>	表现如同将每个来自 <csetjmp> 的名字置于全局命名空间
<signal.h>	表现如同将每个来自 <csignal> 的名字置于全局命名空间
<stdarg.h>	表现如同将每个来自 <cstdarg> 的名字置于全局命名空间
<stddef.h>	表现如同将每个来自 <cstddef> 的名字置于全局命名空间， 除了 std::byte 与相关函数的名字
<stdint.h> (C++11)	表现如同将每个来自 <cstdint> 的名字置于全局命名空间
<stdio.h>	表现如同将每个来自 <cstdio> 的名字置于全局命名空间
<stdlib.h>	表现如同将每个来自 <cstdlib> 的名字置于全局命名空间
<string.h>	表现如同将每个来自 <cstring> 的名字置于全局命名空间
<time.h>	表现如同将每个来自 <ctime> 的名字置于全局命名空间
<uchar.h> (C++11)	表现如同将每个来自 <cuchar> 的名字置于全局命名空间
<wchar.h>	表现如同将每个来自 <cwchar> 的名字置于全局命名空间
<wctype.h>	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 中为关键词的 _Atomic 宏。不同于其他 xxx.h 标头，不提供对应的 <cstdatomic>。

<stdatomic.h> (C++23)

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> 和 <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。

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

无意义的 C 标头

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

<ciso646> (C++20 中移除)	空头文件。 C 中 iso646.h 中出现的宏是 C++ 中的关键词
<cstdalign> (C++11)(C++17 中弃用)(C++20 中移除)	定义一个兼容性宏常量
<cstdbool> (C++11)(C++17 中弃用)(C++20 中移除)	定义一个兼容性宏常量
<iso646.h>	无效果
<stdalign.h> (C++11)	定义一个兼容性宏常量
<stdbool.h> (C++11)	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> 和 <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。