工具库
C++ 包含了各种工具库，提供了诸如位计数和部分函数应用的功能。这些库大致可以分为两类：
- 语言支持库
- 通用库
语言支持
语言支持库中所提供的类和函数与语言特性紧密相关，用以支持语言中的一些常见的惯用法。
实现属性 (C++20 起)
标头 <version> 提供关于 C++ 标准库的实现依赖信息（例如版本号和发行日期）。它也定义了特性测试宏。
类型支持
基本类型（如 std::size_t、std::nullptr_t）、RTTI（如 std::type_info）。
程序工具
终止（如 std::abort、std::atexit），环境（如 std::system），信号（如 std::raise）。
动态内存管理
智能指针（如 std::shared_ptr），分配器（如 std::allocator 或 std::pmr::memory_resource），C 风格内存管理（如 std::malloc）。
错误处理
异常（如 std::exception、std::terminate），断言（如 assert）。
变参数函数
支持接受任意数量参数的函数（例如通过 va_start、va_arg、va_end）。
初始化器列表 (C++11 起)
在标头 <initializer_list> 定义 | |
(C++11) | 引用在列表初始化中创建的临时数组 (类模板) |
源码信息捕获 (C++20 起)
在标头 <source_location> 定义 | |
(C++20) | 表示关于源代码的信息（例如文件名、行号以及函数名）的类 (类) |
三路比较 (C++20 起)
在标头 <compare> 定义 | |
| 指定运算符 <=> 在给定类型上产生一致的结果 (概念) | |
(C++20) | 三路比较的结果类型，支持所有 6 种运算符且不可替换，并允许不可比较的值 (类) |
(C++20) | 三路比较的结果类型，支持所有 6 种运算符且不可替换 (类) |
(C++20) | 三路比较的结果类型，支持所有 6 种运算符且可替换 (类) |
| 具名比较函数 (函数) | |
(C++20) | 实现 x <=> y 的受约束函数对象 (类) |
(C++20) | 获得三路比较运算符 <=> 在给定类型上的结果 (类模板) |
(C++20) | 给定的全部类型都能转换到的最强比较类别 (类模板) |
(C++20) | 进行三路比较并产生 std::strong_ordering 类型的结果 (定制点对象) |
(C++20) | 进行三路比较并产生 std::weak_ordering 类型的结果 (定制点对象) |
(C++20) | 进行三路比较并产生 std::partial_ordering 类型的结果 (定制点对象) |
进行三路比较并产生 std::strong_ordering 类型的结果，即使 operator<=> 不可用 (定制点对象) | |
(C++20) | 进行三路比较并产生 std::weak_ordering 类型的结果，即使 operator<=> 不可用 (定制点对象) |
进行三路比较并产生 std::partial_ordering 类型的结果，即使 operator<=> 不可用 (定制点对象) | |
协程支持 (C++20 起)
用于协程支持的类型，例如 std::coroutine_traits、std::coroutine_handle。
契约支持 (C++26 起)
用于契约支持的类型，例如 std::contracts::contract_violation。
通用工具
交换
在标头 <utility> 定义 | |
| 交换两个对象的值 (函数模板) | |
(C++14) | 替换实参为一个新值，并返回它先前的值 (函数模板) |
在标头 <concepts> 定义 | |
(C++20) | 交换两个对象的值 (定制点对象) |
类型操作 (C++11 起)
在标头 <utility> 定义 | |
(C++11) | 转发一个函数实参，并使用模板实参保留它的值类别 (函数模板) |
(C++23) | 转发函数实参，如同将它转换为指定的类型模板实参的表达式的值类别与 const 性 (函数模板) |
(C++11) | 转换实参为亡值 (函数模板) |
(C++11) | 若移动构造函数不抛出则转换实参为亡值 (函数模板) |
(C++17) | 获得到其实参的 const 引用 (函数模板) |
(C++11) | 在不求值语境中获取到模板类型实参的对象的引用 (函数模板) |
(C++23) | 转换枚举为其底层类型 (函数模板) |
整数比较函数 (C++20 起)
在标头 <utility> 定义 | |
| 比较两个整数，保证有符号负数小于无符号数 (函数模板) | |
(C++20) | 检查整数是否在给定整数类型的范围内 (函数模板) |
关系运算符 (C++20 前)
在标头 <utility> 定义 | |
在命名空间 std::rel_ops 定义 | |
(C++20 中弃用) | 基于用户定义的 operator== 和 operator< 自动生成比较运算符 (函数模板) |
构造标签 (C++11 起)
在标头 <utility> 定义 | |
| 逐段构造标签 (标签) | |
| 原位构造标签 (类模板) | |
(C++26) | 值构造标签 (标签) |
pair 与 tuple
在标头 <utility> 定义 | |
| 实现二元组，即一对值 (类模板) | |
| 逐段构造标签 (标签) | |
(C++14) | 实现编译时整数数列 (类模板) |
在标头 <tuple> 定义 | |
(C++11) | 实现固定大小的容器，可保有类型相异的元素 (类模板) |
(C++17) | 以一个实参的元组来调用函数 (函数模板) |
(C++17) | 以一个实参元组构造对象 (函数模板) |
元组协议 (C++11 起) | |
在标头 <tuple> 定义 | |
在标头 <utility> 定义 | |
在标头 <array> 定义 | |
在标头 <ranges> 定义 | |
(C++11) | 获得元组式类型的元素数量 (类模板) |
(C++11) | 获得元组式类型的元素类型 (类模板) |
和类型与类型擦除包装器 (C++17 起)
在标头 <optional> 定义 | |
(C++17) | 可能或可能不保有一个对象的包装器 (类模板) |
在标头 <expected> 定义 | |
(C++23) | 含有一个预期值或错误值的包装器 (类模板) |
在标头 <variant> 定义 | |
(C++17) | 类型安全的可辨识联合体 (类模板) |
在标头 <any> 定义 | |
(C++17) | 可保有任何可复制构造 (CopyConstructible) 类型的实例的对象。 (类) |
在标头 <utility> 定义 | |
| 原位构造标签 (类模板) | |
位集合 (C++20 起)
在标头 <bitset> 定义 | |
| 实现常量长度的位数组 (类模板) | |
位操纵 (C++20 起)
标头 <bit> 提供几个用于访问、操纵和处理单独的位和位序列的函数模板。可以通过 std::endian 设施来探知标量类型的字节序（端序）。
函数对象 (C++11 起)
部分函数应用（如 std::bind）及相关工具：用于绑定的工具，如 std::ref 与 std::placeholders、多态函数包装器：std::function、预定义函数对象（如 std::plus、std::equal_to）、成员指针到函数转换器 std::mem_fn。
散列支持 (C++11 起)
在标头 <functional> 定义 | |
(C++11) | 散列函数对象 (类模板) |
参阅
工具库的 C 文档 |