C++ 標準庫標頭檔案

 

C++

編譯器支援

自由（freestanding）與宿主（hosted）

語言

標準庫

標準庫標頭檔案

具名要求

特性測試宏 (C++20)

語言支援庫

概念庫 (C++20)

診斷庫

記憶體管理庫

超程式設計庫 (C++11)

通用工具庫

容器庫

迭代器庫

範圍庫 (C++20)

演算法庫

字串庫

文字處理庫

數值庫

日期和時間庫

輸入/輸出庫

檔案系統庫 (C++17)

併發支援庫 (C++11)

執行控制庫 (C++26)

技術規範

符號索引

外部庫

 

標準庫標頭檔案

語言支援 <cfloat> <climits> <compare> (C++20) <contracts> (C++26) <coroutine> (C++20) <csetjmp> <csignal> <cstdarg> <cstddef> <cstdint> (C++11) <cstdlib> <exception> <initializer_list> (C++11)    <limits> <new> <source_location> (C++20) <stdfloat> (C++23) <typeinfo> <version> (C++20) 概念 <concepts> (C++20) 診斷 <cassert> <cerrno> <debugging> (C++26) <stacktrace> (C++23) <stdexcept> <system_error> (C++11) 記憶體管理 <memory> <memory_resource> (C++17) <scoped_allocator> (C++11) 超程式設計 <type_traits> (C++11) <ratio> (C++11)

通用工具 <any> (C++17) <bitset> <bit> (C++20) <charconv> (C++17) <expected> (C++23) <format> (C++20) <functional> <optional> (C++17) <tuple> (C++11) <typeindex> (C++11) <utility> <variant> (C++17) 容器 <array> (C++11) <deque> <flat_map> (C++23) <flat_set> (C++23) <forward_list> (C++11) <hive> (C++26) <inplace_vector> (C++26)    <list> <map> <mdspan> (C++23) <queue> <set> <span> (C++20) <stack> <unordered_map> (C++11) <unordered_set> (C++11) <vector> 迭代器 <iterator> 範圍 <generator> (C++23) <ranges> (C++20)

演算法 <algorithm> <numeric> 字串 <cctype> <cstring> <cuchar> (C++11) <cwchar> <cwctype> <string_view> (C++17) <string> 文字處理 <clocale> <codecvt> (C++11/17/26*) <locale> <regex> (C++11) <text_encoding> (C++26)    數值 <cfenv> (C++11) <cmath> <complex> <linalg> (C++26) <numbers> (C++20) <random> (C++11) <simd> (C++26) <valarray> 時間 <chrono> (C++11) <ctime> C 相容性 <ccomplex> (C++11/17/20*) <ciso646> (直到 C++20) <cstdalign> (C++11/17/20*) <cstdbool> (C++11/17/20*) <ctgmath> (C++11/17/20*)

輸入/輸出 <cinttypes> (C++11) <cstdio> <filesystem> (C++17) <fstream> <iomanip> <iosfwd> <iostream> <ios> <istream> <ostream> <print> (C++23) <spanstream> (C++23) <sstream> <streambuf> <strstream> (C++98/26*) <syncstream> (C++20) 併發支援 <atomic> (C++11) <barrier> (C++20) <condition_variable> (C++11) <future> (C++11) <hazard_pointer> (C++26) <latch> (C++20) <mutex> (C++11) <rcu> (C++26) <semaphore> (C++20) <shared_mutex> (C++14) <stdatomic.h> (C++23) <stop_token> (C++20) <thread> (C++11) 執行支援 <execution> (C++17)

 

C++ 標準庫的介面由以下標頭檔案集合定義。

多用途標頭檔案
<cstdlib>	通用工具：程式控制、動態記憶體分配、隨機數、排序與搜尋
<execution> (C++17)	演算法並行版本和執行控制組件的預定義執行策略(C++26 起)
語言支援庫
<cfloat>	浮點型別限制
<climits>	整數型別限制
<compare> (C++20)	三路比較運算子支援
<contracts> (C++26)	契約支援庫
<coroutine> (C++20)	協程支援庫
<csetjmp>	儲存（和跳轉）到執行上下文的宏（和函式）
<csignal>	訊號管理函式和宏常量
<cstdarg>	可變長度引數列表處理
<cstddef>	標準宏和 typedef
<cstdint> (C++11)	固定寬度整數型別和其他型別限制
<exception>	異常處理工具
<initializer_list> (C++11)	std::initializer_list 類模板
<limits>	查詢算術型別屬性
<new>	低階記憶體管理工具
<source_location> (C++20)	提供獲取原始碼位置的方法
<stdfloat> (C++23)	固定寬度浮點型別
<typeindex> (C++11)	std::type_index
<typeinfo>	執行時型別資訊工具
<version> (C++20)	提供宏以驗證庫的實現狀態
概念庫
<concepts> (C++20)	基本庫概念
診斷庫
<cassert>	將引數與零比較的條件編譯宏
<cerrno>	包含上次錯誤碼的宏
<debugging> (C++26)	除錯庫
<stacktrace> (C++23)	棧回溯庫
<stdexcept>	標準異常型別
<system_error> (C++11)	定義 std::error_code，一個依賴於平臺的錯誤碼
記憶體管理庫
<memory>	高階記憶體管理工具
<memory_resource> (C++17)	多型分配器和記憶體資源
<scoped_allocator> (C++11)	巢狀分配器類
超程式設計庫
<ratio> (C++11)	編譯時有理數運算
<type_traits> (C++11)	編譯時型別資訊工具
通用工具庫
<any> (C++17)	std::any 類
<bit> (C++20)	位操作函式
<bitset>	std::bitset 類模板
<expected> (C++23)	std::expected 類模板
<functional>	函式物件、函式呼叫、繫結操作和引用包裝器
<optional> (C++17)	std::optional 類模板
<tuple> (C++11)	std::tuple 類模板
<utility>	各種實用元件
<variant> (C++17)	std::variant 類模板
容器庫
<array> (C++11)	std::array 容器
<deque>	std::deque 容器
<flat_map> (C++23)	std::flat_map 和 std::flat_multimap 容器介面卡
<flat_set> (C++23)	std::flat_set 和 std::flat_multiset 容器介面卡
<forward_list> (C++11)	std::forward_list 容器
<hive> (C++26)	std::hive 容器
<inplace_vector> (C++26)	std::inplace_vector 容器
<list>	std::list 容器
<map>	std::map 和 std::multimap 關聯容器
<mdspan> (C++23)	std::mdspan 檢視
<queue>	std::queue 和 std::priority_queue 容器介面卡
<set>	std::set 和 std::multiset 關聯容器
<span> (C++20)	std::span 檢視
<stack>	std::stack 容器介面卡
<unordered_map> (C++11)	std::unordered_map 和 std::unordered_multimap 無序關聯容器
<unordered_set> (C++11)	std::unordered_set 和 std::unordered_multiset 無序關聯容器
<vector>	std::vector 容器
迭代器庫
<iterator>	範圍迭代器
範圍庫 (Ranges library)
<generator> (C++23)	std::generator 類模板
<ranges> (C++20)	範圍訪問、原語、需求、工具和介面卡
演算法庫
<algorithm>	在範圍上操作的演算法
<numeric>	對範圍內的值進行數值操作
字串庫
<cstring>	各種窄字元字串處理函式
<string>	std::basic_string 類模板
<string_view> (C++17)	std::basic_string_view 類模板
文字處理庫
<cctype>	確定窄字元類別的函式
<charconv> (C++17)	std::to_chars 和 std::from_chars
<clocale>	C 本地化工具
<codecvt> (C++11)(C++17 中已棄用)(C++26 中已移除)	Unicode 轉換工具
<cuchar> (C++11)	C 風格的Unicode 字元轉換函式
<cwchar>	各種寬和多位元組字串處理函式
<cwctype>	確定寬字元類別的函式
<format> (C++20)	格式化庫，包括 std::format
<locale>	本地化工具
<regex> (C++11)	支援正則表示式處理的類、演算法和迭代器
<text_encoding> (C++26)	文字編碼識別
數值庫
<cfenv> (C++11)	浮點環境訪問函式
<cmath>	常用數學函式
<complex>	複數型別
<linalg> (C++26)	基本線性代數演算法 (BLAS)
<numbers> (C++20)	數學常數
<random> (C++11)	隨機數生成器和分佈
<simd> (C++26)	資料並行型別以及對這些型別的操作
<valarray>	表示和操作值陣列的類
時間庫
<chrono> (C++11)	C++ 時間工具
<ctime>	C 風格時間/日期工具
輸入/輸出庫
<cinttypes> (C++11)	格式化宏，intmax_t 和 uintmax_t 數學和轉換
<cstdio>	C 風格輸入/輸出函式
<filesystem> (C++17)	std::filesystem::path 類和支援函式
<fstream>	std::basic_fstream、std::basic_ifstream、std::basic_ofstream 類模板和 typedef
<iomanip>	幫助函式以控制輸入和輸出的格式
<ios>	std::ios_base 類、std::basic_ios 類模板和 typedef
<iosfwd>	輸入/輸出庫中所有類的前向宣告
<iostream>	幾個標準流物件
<istream>	std::basic_istream 類模板和 typedef
<ostream>	std::basic_ostream、std::basic_iostream 類模板和 typedef
<print> (C++23)	格式化輸出庫，包括 std::print
<spanstream> (C++23)	std::basic_spanstream、std::basic_ispanstream、std::basic_ospanstream 類模板和 typedef
<sstream>	std::basic_stringstream、std::basic_istringstream、std::basic_ostringstream 類模板和 typedef
<streambuf>	std::basic_streambuf 類模板
<strstream> (在 C++98 中已廢棄)(在 C++26 中已移除)	std::strstream、std::istrstream、std::ostrstream
<syncstream> (C++20)	std::basic_osyncstream、std::basic_syncbuf 和 typedef
併發支援庫
<atomic> (C++11)	原子操作庫
<barrier> (C++20)	屏障
<condition_variable> (C++11)	執行緒等待條件
<future> (C++11)	非同步計算原語
<hazard_pointer> (C++26)	危險指標
<latch> (C++20)	閂
<mutex> (C++11)	互斥原語
<rcu> (C++26)	讀-複製-更新機制
<semaphore> (C++20)	訊號量
<shared_mutex> (C++14)	共享互斥原語
<stop_token> (C++20)	std::jthread 的停止令牌
<thread> (C++11)	std::thread 類和支援函式

C 相容標頭檔案

對於某些形式為 xxx.h 的 C 標準庫標頭檔案，C++ 標準庫既包含同名標頭檔案，也包含形式為 cxxx 的另一個頭檔案（所有有意義的 cxxx 標頭檔案都已列在上面）。形式為 xxx.h 的標頭檔案的預期用途僅限於互操作性。C++ 原始檔可能需要包含這些標頭檔案之一才能成為有效的 ISO C。不打算也成為有效 ISO C 的原始檔不應使用任何 C 標頭檔案。

除了 complex.h，C++ 標準庫中包含的每個 xxx.h 標頭檔案都會將相應 cxxx 標頭檔案會放置到 std 名稱空間中的每個名稱放置到全域性名稱空間中。

這些標頭檔案也允許在 std 名稱空間中宣告相同的名稱，並且相應的 cxxx 標頭檔案也允許在全域性名稱空間中宣告相同的名稱：包含 <cstdlib> 肯定會提供 std::malloc，也可能提供 ::malloc。包含 <stdlib.h> 肯定會提供 ::malloc，也可能提供 std::malloc。這甚至適用於不屬於 C 標準庫的函式和函式過載。

注意：xxx.h 標頭檔案在 C++98 中已棄用，在 C++23 中取消棄用。這些標頭檔案不鼓勵用於純 C++ 程式碼，但將來不會刪除。

<assert.h>	行為與 <cassert> 相同
<ctype.h>	行為如同將 <cctype> 中的每個名稱都放置在全域性名稱空間中
<errno.h>	行為與 <cerrno> 相同
<fenv.h> (C++11)	行為如同將 <cfenv> 中的每個名稱都放置在全域性名稱空間中
<float.h>	行為與 <cfloat> 相同
<inttypes.h> (C++11)	行為如同將 <cinttypes> 中的每個名稱都放置在全域性名稱空間中
<limits.h>	行為與 <climits> 相同
<locale.h>	行為如同將 <clocale> 中的每個名稱都放置在全域性名稱空間中
<math.h>	行為如同將 <cmath> 中的每個名稱都放置在全域性名稱空間中， 除了數學特殊函式的名稱
<setjmp.h>	行為如同將 <csetjmp> 中的每個名稱都放置在全域性名稱空間中
<signal.h>	行為如同將 <csignal> 中的每個名稱都放置在全域性名稱空間中
<stdarg.h>	行為如同將 <cstdarg> 中的每個名稱都放置在全域性名稱空間中
<stddef.h>	行為如同將 <cstddef> 中的每個名稱都放置在全域性名稱空間中， 除了 std::byte 及相關函式的名稱
<stdint.h> (C++11)	行為如同將 <cstdint> 中的每個名稱都放置在全域性名稱空間中
<stdio.h>	行為如同將 <cstdio> 中的每個名稱都放置在全域性名稱空間中
<stdlib.h>	行為如同將 <cstdlib> 中的每個名稱都放置在全域性名稱空間中
<string.h>	行為如同將 <cstring> 中的每個名稱都放置在全域性名稱空間中
<time.h>	行為如同將 <ctime> 中的每個名稱都放置在全域性名稱空間中
<uchar.h> (C++11)	行為如同將 <cuchar> 中的每個名稱都放置在全域性名稱空間中
<wchar.h>	行為如同將 <cwchar> 中的每個名稱都放置在全域性名稱空間中
<wctype.h>	行為如同將 <cwctype> 中的每個名稱都放置在全域性名稱空間中

特殊 C 相容標頭檔案

標頭檔案 <stdatomic.h> 聲明瞭 C 標準庫中也提供的名稱，並定義了 _Atomic 宏，該宏是 C 中的關鍵字。與其他 xxx.h 標頭檔案不同，不提供相應的 <cstdatomic>。

<stdatomic.h> (C++23)

定義 _Atomic 並提供 C 標準庫中的相應元件

空 C 標頭檔案

標頭檔案 <complex.h>、<ccomplex>、<tgmath.h> 和 <ctgmath> 不包含 C 標準庫中的任何內容，而只是包含 C++ 標準庫中的其他標頭檔案。

<ccomplex> (C++11)(C++17 中已棄用)(C++20 中已移除)	僅僅包含標頭檔案 <complex>
<complex.h> (C++11)	僅僅包含標頭檔案 <complex>
<ctgmath> (C++11)(C++17 中已棄用)(C++20 中已移除)	僅僅包含標頭檔案 <complex> 和 <cmath>：與 C 標頭檔案 <tgmath.h> 內容等效的過載已由這些標頭檔案提供
<tgmath.h> (C++11)	僅僅包含標頭檔案 <complex> 和 <cmath>

無意義的 C 標頭檔案

標頭檔案 <ciso646>、<cstdalign> 和 <cstdbool> 在 C++ 中沒有意義，因為它們在 C 中提供的宏是 C++ 中的語言關鍵字。

<ciso646> (C++20 中移除)	空標頭檔案。C 中 iso646.h 中出現的宏在 C++ 中是關鍵字
<cstdalign> (C++11)(C++17 中已棄用)(C++20 中已移除)	定義一個相容宏常量
<cstdbool> (C++11)(C++17 中已棄用)(C++20 中已移除)	定義一個相容宏常量
<iso646.h>	無效果
<stdalign.h> (C++11)	定義一個相容宏常量
<stdbool.h> (C++11)	定義一個相容宏常量

不支援的 C 標頭檔案

C 標頭檔案<stdatomic.h>，(直到 C++23) <stdnoreturn.h> 和 <threads.h> 不包含在 C++ 中，也沒有 cxxx 等效項。

實驗性庫

C++ TRs/TSs 也定義了幾種標頭檔案集合。

參見

C 文件，用於C 標準庫標頭檔案