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。

类型支持

基本类型（如 std::size_t 、 std::nullptr_t ）、 RTTI （如 std::type_info ）、类型特性（如 std::is_integral 、 std::rank ）。

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 ）。

初始化器列表

定义于头文件 <initializer_list>
initializer_list (C++11)	允许使用初始化器列表语法初始化非聚合体类型 (类模板)

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 ）。

实现属性 头文件 <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）。它亦定义特性测试宏。 源码信息捕获 定义于头文件 <source_location> source_location (C++20) 表示关于源码的信息，例如文件名、行号以及函数名的类 (类)

(C++20 起)

通用工具

程序工具

终止（如 std::abort 、 std::atexit ）、环境（如 std::system ）、信号（如 std::raise ）。

日期和时间

时间跟踪（如 std::chrono::time_point 、 std::chrono::duration ）， C 风格日期和时间（如 std::time 、 std::clock ）。

位集合

定义于头文件 <bitset>
bitset	实现常量长度的位数组 (类)

函数对象

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 ）、方法到函数转换器 std::mem_fn 。

optional 、 variant 与 any

定义于头文件 <optional>
optional (C++17 起)	可能或可能不保有一个对象的包装器 (类模板)
定义于头文件 <variant>
variant (C++17 起)	类型安全的可辨识联合体 (类模板)
定义于头文件 <any>
any (C++17 起)	可保有任何可复制构造 (CopyConstructible) 类型的实例的对象。 (类)
定义于头文件 <utility>
in_place in_place_type in_place_index in_place_t in_place_type_t in_place_index_t (C++17)	原位构造标签 (类模板)

对与元组

pair	实现二元组，即一对值 (类模板)
tuple (C++11)	实现固定大小的容器，它保有类型可以相异的元素 (类模板)
apply (C++17)	以一个实参的元组来调用函数 (函数模板)
make_from_tuple (C++17)	以一个实参元组构造对象 (函数模板)
piecewise_construct_t (C++11)	用于为逐段构造选择正确函数重载的标签类型 (类)
piecewise_construct (C++11)	用于为逐段构造的函数消歧义的 piecewise_construct_t 类型的对象 (常量)
integer_sequence (C++14)	实现编译时整数数列 (类模板)

swap 、 forward 与 move

定义于头文件 <utility>
swap	交换两个对象的值 (函数模板)
exchange (C++14)	将实参替换为一个新值，并返回其先前值 (函数模板)
forward (C++11)	转发一个函数实参 (函数模板)
move (C++11)	获得右值引用 (函数模板)
move_if_noexcept (C++11)	若移动构造函数不抛出则获得右值引用 (函数模板)
定义于头文件 <concepts>
ranges::swap (C++20)	交换两个对象的值 (定制点对象)

类型运算

定义于头文件 <utility>
declval (C++11)	获取到其实参的引用，用于不求值语境中 (函数模板)
as_const (C++17)	获得到其实参的 const 引用 (函数模板)
定义于头文件 <new>
launder (C++17)	指针优化屏障 (函数模板)

关系运算符与比较

定义于头文件 <compare>
three_way_comparablethree_way_comparable_with (C++20)	指定运算符 <=> 在给定类型上产生一致的结果 (概念)
partial_ordering (C++20)	三路比较的结果类型，支持所有 6 种运算符，不可替换，并允许不可比较的值 (类)
weak_ordering (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)
strong_ordering (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)
is_eqis_neqis_ltis_lteqis_gtis_gteq (C++20)	具名比较函数 (函数)
compare_three_way (C++20)	实现 x <=> y 的函数对象 (类)
compare_three_way_result (C++20)	获得三路比较运算符 <=> 在给定类型上的结果 (类模板)
common_comparison_category (C++20)	给定的全部类型都能转换到的最强比较类别 (类模板)
strong_order (C++20)	进行三路比较并产生 std::strong_ordering 类型结果 (定制点对象)
weak_order (C++20)	进行三路比较并产生 std::weak_ordering 类型结果 (定制点对象)
partial_order (C++20)	进行三路比较并产生 std::partial_ordering 类型结果 (定制点对象)
compare_strong_order_fallback (C++20)	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)
compare_weak_order_fallback (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)
compare_partial_order_fallback (C++20)	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)
定义于头文件 <utility>
定义于命名空间 std::rel_ops
operator!=operator>operator<=operator>= (C++20 中弃用)	自动生成基于用户定义的 operator== 和 operator< 的比较运算符 (函数模板)

初等字符串转换

除了 C++ I/O 库、 C I/O 库、 C++ 字符串转换函数和 C 字符串转换函数提供的复杂的本地环境依赖的分析器和格式化器外，头文件 <charconv> 提供对于算术类型的轻量、不依赖本地环境、不分配、不抛出、仅供 ASCII 的分析器和格式化器。

定义于头文件 <charconv>
to_chars (C++17)	转换整数或浮点值到字符序列 (函数)
from_chars (C++17)	转换字符序列到整数或浮点值 (函数)
chars_format (C++17)	指定 std::to_chars 和 std::from_chars 所用的格式 (枚举)

格式化库 (C++20 起)

类型安全的字符串格式化工具，例如 std::format std::format_to 。

散列支持

hash (C++11)

散列函数对象 (类模板)