C++ 標準函式庫標頭檔

 

C++

編譯器支援

獨立式與託管式

語言

標準函式庫

標準函式庫標頭檔

具名要求

特性測試巨集 (C++20)

語言支援函式庫

概念函式庫 (C++20)

診斷函式庫

記憶體管理函式庫

元編程函式庫 (C++11)

通用公用程式函式庫

容器函式庫

疊代器函式庫

Ranges 函式庫 (C++20)

演算法函式庫

字串函式庫

文本處理函式庫

數值函式庫

日期與時間函式庫

輸入/輸出函式庫

檔案系統函式庫 (C++17)

並行支援函式庫 (C++11)

執行控制函式庫 (C++26)

技術規範

符號索引

外部函式庫

 

標準函式庫標頭檔

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) 元編程 (Metaprogramming) <type_traits> (C++11) <ratio> (C++11)

通用公用程式 <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 (Ranges) <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) 並行支援 (Concurrency support) <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++ 標準函式庫的介面是由以下標頭檔集合所定義的。

多用途標頭檔
<cstdlib>	通用用途公用程式：程式控制、動態記憶體配置、隨機數、排序與搜尋
<execution> (C++17)	為演算法的平行版本預定義的執行策略以及執行控制元件(自 C++26 起)
語言支援函式庫
<cfloat>	浮點類型的極限
<climits>	整數類型的極限
<compare> (C++20)	三向比較運算子支援
<contracts> (C++26)	合約 (Contracts) 支援函式庫
<coroutine> (C++20)	協程 (Coroutine) 支援函式庫
<csetjmp>	儲存（並跳轉到）執行上下文的巨集（與函式）
<csignal>	用於訊號管理的函式與巨集常數
<cstdarg>	處理可變長度引數列表
<cstddef>	標準巨集與類型定義 (typedefs)
<cstdint> (C++11)	固定寬度整數類型與其他類型的極限
<exception>	例外處理公用程式
<initializer_list> (C++11)	std::initializer_list 類別範本
<limits>	查詢算術類型的屬性
<new>	低階記憶體管理公用程式
<source_location> (C++20)	提供獲取原始碼位置的方法
<stdfloat> (C++23)	固定寬度浮點類型
<typeindex> (C++11)	std::type_index
<typeinfo>	執行期類型資訊公用程式
<version> (C++20)	提供用於驗證函式庫實作狀態的巨集
概念 (Concepts) 函式庫
<concepts> (C++20)	基本函式庫概念
診斷函式庫
<cassert>	將其引數與零進行比較的條件編譯巨集
<cerrno>	包含最後一個錯誤代碼的巨集
<debugging> (C++26)	偵錯函式庫
<stacktrace> (C++23)	堆疊追蹤 (Stacktrace) 函式庫
<stdexcept>	標準例外類型
<system_error> (C++11)	定義 std::error_code，一種平台相關的錯誤碼
記憶體管理函式庫
<memory>	高階記憶體管理公用程式
<memory_resource> (C++17)	多型配置器與記憶體資源
<scoped_allocator> (C++11)	巢狀配置器類別
元程式設計 (Metaprogramming) 函式庫
<ratio> (C++11)	編譯期有理數算術
<type_traits> (C++11)	編譯期類型資訊公用程式
通用公用程式函式庫
<any> (C++17)	std::any 類別
<bit> (C++20)	位元操作 (Bit manipulation) 函式
<bitset>	std::bitset 類別範本
<expected> (C++23)	std::expected 類別範本
<functional>	函式物件、函式調用、綁定操作與參照包裝器 (Reference wrappers)
<optional> (C++17)	std::optional 類別範本
<tuple> (C++11)	std::tuple 類別範本
<utility>	各種公用程式組件
<variant> (C++17)	std::variant 類別範本
容器函式庫
<array> (C++11)	std::array 容器
<deque>	std::deque 容器
<flat_map> (C++23)	std::flat_map 與 std::flat_multimap 容器配接器 (adaptors)
<flat_set> (C++23)	std::flat_set 與 std::flat_multiset 容器配接器 (adaptors)
<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 與 std::multimap 關聯式容器
<mdspan> (C++23)	std::mdspan 視圖 (view)
<queue>	std::queue 與 std::priority_queue 容器配接器 (adaptors)
<set>	std::set 與 std::multiset 關聯式容器
<span> (C++20)	std::span 視圖 (view)
<stack>	std::stack 容器配接器
<unordered_map> (C++11)	std::unordered_map 與 std::unordered_multimap 未排序關聯式容器
<unordered_set> (C++11)	std::unordered_set 與 std::unordered_multiset 未排序關聯式容器
<vector>	std::vector 容器
疊代器函式庫
<iterator>	範圍迭代器
Ranges 程式庫
<generator> (C++23)	std::generator 類別範本
<ranges> (C++20)	範圍存取、基元、需求、公用程式與配接器 (adaptors)
演算法函式庫
<algorithm>	操作範圍的演算法
<numeric>	對範圍內數值的數值操作
字串函式庫
<cstring>	各種窄字元字串處理函式
<string>	std::basic_string 類別範本
<string_view> (C++17)	std::basic_string_view 類別範本
文本處理函式庫
<cctype>	用於確定窄字元類別的函式
<charconv> (C++17)	std::to_chars 與 std::from_chars
<clocale>	C 在地化 (Localization) 公用程式
<codecvt> (C++11)(於 C++17 中棄用)(於 C++26 中移除)	Unicode 轉換設施
<cuchar> (C++11)	C 風格的 Unicode 字元轉換函式
<cwchar>	各種寬與多位元組字串處理函式
<cwctype>	用於確定寬字元類別的函式
<format> (C++20)	格式化函式庫，包含 std::format
<locale>	在地化 (Localization) 公用程式
<regex> (C++11)	支援正規表示式處理的類別、演算法與迭代器
<text_encoding> (C++26)	文字編碼識別
數值函式庫
<cfenv> (C++11)	浮點環境存取函式
<cmath>	常見數學函式
<complex>	複數類型
<linalg> (C++26)	基本線性代數演算法 (BLAS)
<numbers> (C++20)	數學常數
<random> (C++11)	隨機數產生器與分佈
<simd> (C++26)	資料平行 (Data-parallel) 類型以及對這些類型的操作
<valarray>	用於表示與操作數值陣列的類別
時間函式庫
<chrono> (C++11)	C++ 時間公用程式
<ctime>	C 風格的時間/日期公用程式
輸入/輸出函式庫
<cinttypes> (C++11)	格式化巨集，intmax_t 與 uintmax_t 的數學運算與轉換
<cstdio>	C 風格的輸入輸出函式
<filesystem> (C++17)	std::filesystem::path 類別與支援函式
<fstream>	std::basic_fstream、std::basic_ifstream、std::basic_ofstream 類別範本與類型定義 (typedefs)
<iomanip>	用於控制輸入與輸出格式的輔助函式
<ios>	std::ios_base 類別、std::basic_ios 類別範本與類型定義 (typedefs)
<iosfwd>	輸入/輸出函式庫中所有類別的前置宣告
<iostream>	數個標準串流物件
<istream>	std::basic_istream 類別範本與類型定義 (typedefs)
<ostream>	std::basic_ostream、std::basic_iostream 類別範本與類型定義 (typedefs)
<print> (C++23)	格式化輸出函式庫，包含 std::print
<spanstream> (C++23)	std::basic_spanstream、std::basic_ispanstream、std::basic_ospanstream 類別範本與類型定義 (typedefs)
<sstream>	std::basic_stringstream、std::basic_istringstream、std::basic_ostringstream 類別範本與類型定義 (typedefs)
<streambuf>	std::basic_streambuf 類別範本
<strstream> (於 C++98 中棄用)(於 C++26 中移除)	std::strstream、std::istrstream、std::ostrstream
<syncstream> (C++20)	std::basic_osyncstream、std::basic_syncbuf 與類型定義 (typedefs)
並行支援函式庫
<atomic> (C++11)	原子操作 (Atomic operations) 函式庫
<barrier> (C++20)	屏障 (Barriers)
<condition_variable> (C++11)	執行緒等待條件
<future> (C++11)	非同步運算的基元 (Primitives)
<hazard_pointer> (C++26)	危險指標 (Hazard pointers)
<latch> (C++20)	閂鎖 (Latches)
<mutex> (C++11)	互斥 (Mutual exclusion) 基元
<rcu> (C++26)	讀取-複製-更新 (Read-copy update) 機制
<semaphore> (C++20)	號誌 (Semaphores)
<shared_mutex> (C++14)	共用互斥基元
<stop_token> (C++20)	用於 std::jthread 的停止權杖 (Stop tokens)
<thread> (C++11)	std::thread 類別與支援函式

C 相容性標頭檔

針對某些形式為 xxx.h 的 C 標準函式庫標頭檔，C++ 標準函式庫同時包含了一個同名的標頭檔與另一個形式為 cxxx 的標頭檔（所有有意義的 cxxx 標頭檔皆列於上方）。xxx.h 形式標頭檔的預期用途僅供互通性使用。為了成為有效的 ISO C，C++ 原始檔可能需要包含這些標頭檔之一。不打算同時作為有效 ISO C 的原始檔不應使用任何 C 標頭檔。

除了 complex.h 之外，C++ 標準函式庫中包含的每個 xxx.h 標頭檔都會將對應 cxxx 標頭檔原本會放入 std 命名空間中的每個名稱，改為放入全域命名空間中。

這些標頭檔也允許在 std 命名空間中宣告相同的名稱，且對應的 cxxx 標頭檔也允許在全域命名空間中宣告相同的名稱：包含 <cstdlib> 肯定會提供 std::malloc，也可能會提供 ::malloc。包含 <stdlib.h> 肯定會提供 ::malloc，也可能會提供 std::malloc。這甚至適用於不屬於 C 標準函式庫的函式與函式多載。

註：xxx.h 標頭檔在 C++98 中被棄用，但在 C++23 中取消棄用。對於純 C++ 程式碼不鼓勵使用這些標頭檔，但它們不會在未來被移除。

<assert.h>	行為與 <cassert> 相同
<ctype.h>	行為如同將 <cctype> 中的每個名稱放入全域命名空間中
<errno.h>	行為與 <cerrno> 相同
<fenv.h> (C++11)	行為如同將 <cfenv> 中的每個名稱放入全域命名空間中
<float.h>	行為與 <cfloat> 相同
<inttypes.h> (C++11)	行為如同將 <cinttypes> 中的每個名稱放入全域命名空間中
<limits.h>	行為與 <climits> 相同
<locale.h>	行為如同將 <clocale> 中的每個名稱放入全域命名空間中
<math.h>	行為如同將 <cmath> 中的每個名稱放入全域命名空間中， 但數學特殊函式的名稱除外
<setjmp.h>	行為如同將 <csetjmp> 中的每個名稱放入全域命名空間中
<signal.h>	行為如同將 <csignal> 中的每個名稱放入全域命名空間中
<stdarg.h>	行為如同將 <cstdarg> 中的每個名稱放入全域命名空間中
<stddef.h>	行為如同將 <cstddef> 中的每個名稱放入全域命名空間中， 但 std::byte 與其相關函式的名稱除外
<stdint.h> (C++11)	行為如同將 <cstdint> 中的每個名稱放入全域命名空間中
<stdio.h>	行為如同將 <cstdio> 中的每個名稱放入全域命名空間中
<stdlib.h>	行為如同將 <cstdlib> 中的每個名稱放入全域命名空間中
<string.h>	行為如同將 <cstring> 中的每個名稱放入全域命名空間中
<time.h>	行為如同將 <ctime> 中的每個名稱放入全域命名空間中
<uchar.h> (C++11)	行為如同將 <cuchar> 中的每個名稱放入全域命名空間中
<wchar.h>	行為如同將 <cwchar> 中的每個名稱放入全域命名空間中
<wctype.h>	行為如同將 <cwctype> 中的每個名稱放入全域命名空間中

特殊 C 相容性標頭檔

標頭檔 <stdatomic.h> 宣告了 C 標準函式庫中也提供的名稱，並定義了 _Atomic 巨集，這在 C 中是一個關鍵字。與其他 xxx.h 標頭檔不同，不提供對應的 <cstdatomic>。

<stdatomic.h> (C++23)

定義 _Atomic 並提供 C 標準函式庫中對應的組件

空 C 標頭檔

標頭檔 <complex.h>、<ccomplex>、<tgmath.h> 與 <ctgmath> 不包含任何來自 C 標準函式庫的內容，而是僅包含來自 C++ 標準函式庫的其他標頭檔。

<ccomplex> (C++11)(於 C++17 中棄用)(於 C++20 中移除)	單純包含標頭檔 <complex>
<complex.h> (C++11)	單純包含標頭檔 <complex>
<ctgmath> (C++11)(於 C++17 中棄用)(於 C++20 中移除)	單純包含標頭檔 <complex> 與 <cmath>：等同於 C 標頭檔 <tgmath.h> 內容的多載已由這些標頭檔提供
<tgmath.h> (C++11)	單純包含標頭檔 <complex> 與 <cmath>

無意義的 C 標頭檔

標頭檔 <ciso646>、<cstdalign> 與 <cstdbool> 在 C++ 中是無意義的，因為它們在 C 中提供的巨集在 C++ 中是語言關鍵字。

<ciso646> (於 C++20 中移除)	空標頭檔。出現在 C 的 iso646.h 中的巨集在 C++ 中是關鍵字
<cstdalign> (C++11)(於 C++17 中棄用)(於 C++20 中移除)	定義一個相容性巨集常數
<cstdbool> (C++11)(於 C++17 中棄用)(於 C++20 中移除)	定義一個相容性巨集常數
<iso646.h>	無作用
<stdalign.h> (C++11)	定義一個相容性巨集常數
<stdbool.h> (C++11)	定義一個相容性巨集常數

不支援的 C 標頭檔

C 標頭檔 <stdatomic.h>,(直到 C++23) <stdnoreturn.h> 與 <threads.h> 不包含在 C++ 中，且沒有對應的 cxxx 標頭檔。

實驗性函式庫

C++ TR/TS 也定義了數個標頭檔集合。

參見

關於 C 標準函式庫標頭檔 的 C 語言文件