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Contents
1 Scope 1
2 Normative references 2
3 Terms and definitions 3
4 General principles 10
4.1 Implementation compliance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
4.2 Structure of this document . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
4.3 Syntax notation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
5 Lexical conventions 13
5.1 Separate translation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
5.2 Phases of translation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
5.3 Character sets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
5.4 Preprocessing tokens . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
5.5 Alternative tokens . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
5.6 Tokens . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
5.7 Comments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
5.8 Header names . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
5.9 Preprocessing numbers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
5.10 Identifiers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
5.11 Keywords . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
5.12 Operators and punctuators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
5.13 Literals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
6 Basics 29
6.1 Preamble . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
6.2 Declarations and definitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
6.3 One-definition rule . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
6.4 Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
6.5 Name lookup . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
6.6 Program and linkage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
6.7 Memory and objects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
6.8 Types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
6.9 Program execution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
7 Expressions 90
7.1 Preamble . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
7.2 Properties of expressions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
7.3 Standard conversions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
7.4 Usual arithmetic conversions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
7.5 Primary expressions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
7.6 Compound expressions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
7.7 Constant expressions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147
8 Statements 153
8.1 Preamble . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153
8.2 Labeled statement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154
8.3 Expression statement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154
8.4 Compound statement or block . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154
8.5 Selection statements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154
8.6 Iteration statements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156
8.7 Jump statements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158
Contents ii
©ISO/IEC N4885
8.8 Declaration statement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160
8.9 Ambiguity resolution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161
9 Declarations 162
9.1 Preamble . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162
9.2 Specifiers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164
9.3 Declarators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180
9.4 Initializers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197
9.5 Function definitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213
9.6 Structured binding declarations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 218
9.7 Enumerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 219
9.8 Namespaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 223
9.9 The using declaration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 227
9.10 The asm declaration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 232
9.11 Linkage specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 232
9.12 Attributes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 234
10 Modules 242
10.1 Module units and purviews . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 242
10.2 Export declaration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 243
10.3 Import declaration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 246
10.4 Global module fragment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 247
10.5 Private module fragment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 249
10.6 Instantiation context . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 250
10.7 Reachability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 251
11 Classes 253
11.1 Preamble . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253
11.2 Properties of classes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 254
11.3 Class names . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255
11.4 Class members . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 257
11.5 Unions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 278
11.6 Local class declarations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 280
11.7 Derived classes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 281
11.8 Member access control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 288
11.9 Initialization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 298
11.10 Comparisons . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 310
11.11 Free store . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 312
12 Overloading 315
12.1 Preamble . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 315
12.2 Overload resolution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 315
12.3 Address of an overload set . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 339
12.4 Overloaded operators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 340
12.5 Built-in operators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 343
12.6 User-defined literals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 346
13 Templates 348
13.1 Preamble . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 348
13.2 Template parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 349
13.3 Names of template specializations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 353
13.4 Template arguments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 356
13.5 Template constraints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 361
13.6 Type equivalence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 366
13.7 Template declarations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 367
13.8 Name resolution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 388
13.9 Template instantiation and specialization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 402
13.10 Function template specializations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 414
Contents iii
©ISO/IEC N4885
14 Exception handling 434
14.1 Preamble . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 434
14.2 Throwing an exception . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 435
14.3 Constructors and destructors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 436
14.4 Handling an exception . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 437
14.5 Exception specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 439
14.6 Special functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 441
15 Preprocessing directives 443
15.1 Preamble . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 443
15.2 Conditional inclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 445
15.3 Source file inclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 447
15.4 Module directive . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 448
15.5 Header unit importation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 449
15.6 Macro replacement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 450
15.7 Line control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 455
15.8 Error directive . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 456
15.9 Pragma directive . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 456
15.10 Null directive . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 456
15.11 Predefined macro names . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 456
15.12 Pragma operator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 458
16 Library introduction 460
16.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 460
16.2 The C standard library . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 461
16.3 Method of description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 461
16.4 Library-wide requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 467
17 Language support library 488
17.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 488
17.2 Common definitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 488
17.3 Implementation properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 492
17.4 Integer types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 502
17.5 Startup and termination . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 504
17.6 Dynamic memory management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 505
17.7 Type identification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 512
17.8 Source location . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 514
17.9 Exception handling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 516
17.10 Initializer lists . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 520
17.11 Comparisons . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 521
17.12 Coroutines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 529
17.13 Other runtime support . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 534
18 Concepts library 536
18.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 536
18.2 Equality preservation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 536
18.3 Header <concepts> synopsis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 537
18.4 Language-related concepts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 539
18.5 Comparison concepts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 544
18.6 Object concepts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 547
18.7 Callable concepts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 547
19 Diagnostics library 549
19.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 549
19.2 Exception classes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 549
19.3 Assertions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 552
19.4 Error numbers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 552
19.5 System error support . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 554
Contents iv
©ISO/IEC N4885
20 General utilities library 563
20.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 563
20.2 Utility components . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 563
20.3 Compile-time integer sequences . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 568
20.4 Pairs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 569
20.5 Tuples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 573
20.6 Optional objects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 583
20.7 Variants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 595
20.8 Storage for any type . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 606
20.9 Bitsets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 611
20.10 Memory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 617
20.11 Smart pointers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 633
20.12 Memory resources . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 656
20.13 Class template scoped_allocator_adaptor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 664
20.14 Function objects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 668
20.15 Metaprogramming and type traits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 691
20.16 Compile-time rational arithmetic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 716
20.17 Class type_index . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 718
20.18 Execution policies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 720
20.19 Primitive numeric conversions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 722
20.20 Formatting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 724
20.21 Stacktrace . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 742
21 Strings library 748
21.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 748
21.2 Character traits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 748
21.3 String classes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 753
21.4 String view classes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 779
21.5 Null-terminated sequence utilities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 789
22 Containers library 794
22.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 794
22.2 Container requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 794
22.3 Sequence containers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 828
22.4 Associative containers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 856
22.5 Unordered associative containers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 873
22.6 Container adaptors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 895
22.7 Views . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 903
23 Iterators library 910
23.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 910
23.2 Header <iterator> synopsis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 910
23.3 Iterator requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 917
23.4 Iterator primitives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 937
23.5 Iterator adaptors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 940
23.6 Stream iterators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 961
23.7 Range access . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 967
24 Ranges library 969
24.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 969
24.2 Header <ranges> synopsis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 969
24.3 Range access . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 974
24.4 Range requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 978
24.5 Range utilities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 981
24.6 Range factories . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 987
24.7 Range adaptors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 996
Contents v
©ISO/IEC N4885
25 Algorithms library 1034
25.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1034
25.2 Algorithms requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1034
25.3 Parallel algorithms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1036
25.4 Header <algorithm> synopsis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1039
25.5 Algorithm result types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1074
25.6 Non-modifying sequence operations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1077
25.7 Mutating sequence operations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1089
25.8 Sorting and related operations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1105
25.9 Header <numeric> synopsis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1131
25.10 Generalized numeric operations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1135
25.11 Specialized <memory> algorithms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1144
25.12 C library algorithms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1150
26 Numerics library 1151
26.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1151
26.2 Numeric type requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1151
26.3 The floating-point environment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1151
26.4 Complex numbers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1152
26.5 Bit manipulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1160
26.6 Random number generation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1163
26.7 Numeric arrays . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1200
26.8 Mathematical functions for floating-point types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1219
26.9 Numbers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1234
27 Time library 1235
27.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1235
27.2 Header <chrono> synopsis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1235
27.3 Cpp17Clock requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1249
27.4 Time-related traits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1249
27.5 Class template duration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1251
27.6 Class template time_point . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1258
27.7 Clocks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1260
27.8 The civil calendar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1271
27.9 Class template hh_mm_ss . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1301
27.10 12/24 hours functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1303
27.11 Time zones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1303
27.12 Formatting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1316
27.13 Parsing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1320
27.14 Header <ctime> synopsis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1324
28 Localization library 1325
28.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1325
28.2 Header <locale> synopsis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1325
28.3 Locales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1326
28.4 Standard locale categories . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1332
28.5 C library locales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1364
29 Input/output library 1365
29.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1365
29.2 Iostreams requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1365
29.3 Forward declarations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1366
29.4 Standard iostream objects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1368
29.5 Iostreams base classes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1369
29.6 Stream buffers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1385
29.7 Formatting and manipulators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1393
29.8 String-based streams . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1417
29.9 File-based streams . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1431
29.10 Synchronized output streams . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1443
Contents vi
©ISO/IEC N4885
29.11 File systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1448
29.12 C library files . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1493
30 Regular expressions library 1497
30.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1497
30.2 Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1497
30.3 Header <regex> synopsis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1499
30.4 Namespace std::regex_constants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1503
30.5 Class regex_error . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1505
30.6 Class template regex_traits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1505
30.7 Class template basic_regex . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1508
30.8 Class template sub_match . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1512
30.9 Class template match_results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1514
30.10 Regular expression algorithms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1518
30.11 Regular expression iterators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1522
30.12 Modified ECMAScript regular expression grammar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1527
31 Atomic operations library 1530
31.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1530
31.2 Header <atomic> synopsis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1530
31.3 Type aliases . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1534
31.4 Order and consistency . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1534
31.5 Lock-free property . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1536
31.6 Waiting and notifying . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1537
31.7 Class template atomic_ref . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1537
31.8 Class template atomic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1544
31.9 Non-member functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1558
31.10 Flag type and operations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1559
31.11 Fences . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1560
31.12 C compatibility . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1561
32 Thread support library 1564
32.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1564
32.2 Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1564
32.3 Stop tokens . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1567
32.4 Threads . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1572
32.5 Mutual exclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1579
32.6 Condition variables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1597
32.7 Semaphore . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1605
32.8 Coordination types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1606
32.9 Futures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1610
Annex A Grammar summary 1624
A.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1624
A.2 Keywords . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1624
A.3 Lexical conventions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1624
A.4 Basics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1629
A.5 Expressions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1629
A.6 Statements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1633
A.7 Declarations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1634
A.8 Modules . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1640
A.9 Classes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1640
A.10 Overloading . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1642
A.11 Templates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1642
A.12 Exception handling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1643
A.13 Preprocessing directives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1643
Annex B Implementation quantities 1646
Contents vii
©ISO/IEC N4885
Annex C Compatibility 1648
C.1 C   and ISO C   2017 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1648
C.2 C   and ISO C   2014 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1655
C.3 C   and ISO C   2011 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1658
C.4 C   and ISO C   2003 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1660
C.5 C   and ISO C . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1665
C.6 C standard library . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1673
Annex D Compatibility features 1676
D.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1676
D.2 Arithmetic conversion on enumerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1676
D.3 Implicit capture of *this by reference . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1676
D.4 Comma operator in subscript expressions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1676
D.5 Array comparisons . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1676
D.6 Deprecated volatile types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1677
D.7 Redeclaration of static constexpr data members . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1677
D.8 Non-local use of TU-local entities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1677
D.9 Implicit declaration of copy functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1678
D.10 template keyword before qualified names . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1678
D.11 C headers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1678
D.12 Requires paragraph . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1679
D.13 Relational operators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1679
D.14 char* streams . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1680
D.15 The default allocator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1687
D.16 Deprecated polymorphic_allocator member function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1687
D.17 Deprecated type traits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1688
D.18 Tuple . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1688
D.19 Variant . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1689
D.20 Deprecated iterator class template . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1689
D.21 Deprecated move_iterator access . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1689
D.22 Deprecated shared_ptr atomic access . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1690
D.23 Deprecated basic_string capacity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1692
D.24 Deprecated standard code conversion facets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1692
D.25 Deprecated convenience conversion interfaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1693
D.26 Deprecated locale category facets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1697
D.27 Deprecated filesystem path factory functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1697
D.28 Deprecated atomic operations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1698
Bibliography 1700
Cross references 1701
Cross references from ISO C   2020 1725
Index 1726
Index of grammar productions 1757
Index of library headers 1762
Index of library names 1764
Index of library concepts 1836
Index of implementation-defined behavior 1839