Working Draft, Standard for Programming Language C++

1720 Pages·2018·6.128 MB·

by  ISO/IEC

Document Number: N4788
Date: 2018-11-26
Revises: N4778
Reply to: Richard Smith
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Working Draft, Standard for Programming
Language C++
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©ISO/IEC N4788
Contents
1 Scope 1
2 Normative references 2
3 Terms and definitions 3
4 General principles 6
4.1 Implementation compliance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
4.2 Structure of this document. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
4.3 Syntax notation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
4.4 Acknowledgments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
5 Lexical conventions 9
5.1 Separate translation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
5.2 Phases of translation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
5.3 Character sets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
5.4 Preprocessing tokens . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
5.5 Alternative tokens . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
5.6 Tokens . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
5.7 Comments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
5.8 Header names . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
5.9 Preprocessing numbers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
5.10 Identifiers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
5.11 Keywords . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
5.12 Operators and punctuators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
5.13 Literals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
6 Basics 24
6.1 Declarations and definitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
6.2 One-definition rule . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
6.3 Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
6.4 Name lookup . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
6.5 Program and linkage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
6.6 Memory and objects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
6.7 Types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
6.8 Program execution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
7 Expressions 78
7.1 Preamble . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
7.2 Properties of expressions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
7.3 Standard conversions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
7.4 Usual arithmetic conversions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
7.5 Primary expressions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
7.6 Compound expressions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
7.7 Constant expressions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130
8 Statements 135
8.1 Labeled statement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135
8.2 Expression statement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136
8.3 Compound statement or block . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136
8.4 Selection statements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136
8.5 Iteration statements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138
8.6 Jump statements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140
8.7 Declaration statement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142
Contents ii
©ISO/IEC N4788
8.8 Ambiguity resolution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142
9 Declarations 144
9.1 Specifiers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145
9.2 Declarators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161
9.3 Initializers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175
9.4 Function definitions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191
9.5 Structured binding declarations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193
9.6 Enumeration declarations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194
9.7 Namespaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197
9.8 The using declaration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203
9.9 The asm declaration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209
9.10 Linkage specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209
9.11 Attributes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 211
10 Classes 222
10.1 Properties of classes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 223
10.2 Class names . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 224
10.3 Class members . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 225
10.4 Unions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 247
10.5 Local class declarations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 249
10.6 Derived classes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 249
10.7 Member name lookup . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 258
10.8 Member access control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 260
10.9 Initialization. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 269
10.10 Comparisons . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 280
10.11 Free store . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 281
11 Overloading 284
11.1 Overloadable declarations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 284
11.2 Declaration matching . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 286
11.3 Overload resolution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 287
11.4 Address of overloaded function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 306
11.5 Overloaded operators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 308
11.6 Built-in operators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 311
12 Templates 315
12.1 Template parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 317
12.2 Names of template specializations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 320
12.3 Template arguments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 322
12.4 Template constraints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 328
12.5 Type equivalence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 331
12.6 Template declarations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 332
12.7 Name resolution. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 350
12.8 Template instantiation and specialization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 364
12.9 Function template specializations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 376
12.10 Deduction guides . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 395
13 Exception handling 396
13.1 Throwing an exception . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 397
13.2 Constructors and destructors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 398
13.3 Handling an exception . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 399
13.4 Exception specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 400
13.5 Special functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 403
14 Preprocessing directives 405
14.1 Conditional inclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 406
14.2 Source file inclusion. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 408
14.3 Macro replacement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 409
Contents iii
©ISO/IEC N4788
14.4 Line control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 415
14.5 Error directive . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 415
14.6 Pragma directive . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 415
14.7 Null directive . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 415
14.8 Predefined macro names . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 415
14.9 Pragma operator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 418
15 Library introduction 419
15.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 419
15.2 The C standard library . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 420
15.3 Definitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 420
15.4 Method of description (Informative) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 423
15.5 Library-wide requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 429
16 Language support library 449
16.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 449
16.2 Common definitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 449
16.3 Implementation properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 453
16.4 Integer types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 463
16.5 Start and termination . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 464
16.6 Dynamic memory management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 466
16.7 Type identification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 473
16.8 Contract violation handling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 475
16.9 Exception handling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 475
16.10 Initializer lists . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 479
16.11 Comparisons . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 480
16.12 Other runtime support . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 488
17 Concepts library 491
17.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 491
17.2 Equality preservation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 491
17.3 Header <concepts> synopsis. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 492
17.4 Language-related concepts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 494
17.5 Comparison concepts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 499
17.6 Object concepts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 501
17.7 Callable concepts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 501
18 Diagnostics library 503
18.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 503
18.2 Exception classes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 503
18.3 Assertions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 506
18.4 Error numbers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 507
18.5 System error support . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 508
19 General utilities library 518
19.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 518
19.2 Utility components . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 518
19.3 Compile-time integer sequences . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 522
19.4 Pairs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 522
19.5 Tuples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 527
19.6 Optional objects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 536
19.7 Variants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 549
19.8 Storage for any type . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 560
19.9 Bitsets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 565
19.10 Memory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 571
19.11 Smart pointers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 592
19.12 Memory resources. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 619
19.13 Class template scoped_allocator_adaptor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 627
19.14 Function objects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 631
Contents iv
©ISO/IEC N4788
19.15 Metaprogramming and type traits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 655
19.16 Compile-time rational arithmetic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 679
19.17 Class type_index . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 682
19.18 Execution policies. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 683
19.19 Primitive numeric conversions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 685
20 Strings library 688
20.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 688
20.2 Character traits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 688
20.3 String classes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 693
20.4 String view classes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 720
20.5 Null-terminated sequence utilities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 729
21 Containers library 734
21.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 734
21.2 Container requirements. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 734
21.3 Sequence containers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 768
21.4 Associative containers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 795
21.5 Unordered associative containers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 813
21.6 Container adaptors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 835
21.7 Views . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 843
22 Iterators library 849
22.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 849
22.2 Header <iterator> synopsis. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 849
22.3 Iterator requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 855
22.4 Iterator primitives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 874
22.5 Iterator adaptors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 877
22.6 Stream iterators. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 900
22.7 Range access . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 906
22.8 Container and view access . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 907
23 Ranges library 909
23.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 909
23.2 Header <ranges> synopsis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 909
23.3 Range access . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 912
23.4 Range primitives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 914
23.5 Range requirements. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 915
23.6 Range utilities. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 918
23.7 Range adaptors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 923
24 Algorithms library 958
24.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 958
24.2 Algorithms requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 958
24.3 Parallel algorithms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 960
24.4 Header <algorithm> synopsis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 962
24.5 Non-modifying sequence operations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 997
24.6 Mutating sequence operations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1009
24.7 Sorting and related operations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1026
24.8 Header <numeric> synopsis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1053
24.9 Generalized numeric operations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1057
24.10 C library algorithms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1065
25 Numerics library 1066
25.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1066
25.2 Numeric type requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1066
25.3 The floating-point environment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1067
25.4 Complex numbers. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1068
25.5 Bit manipulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1076
Contents v
©ISO/IEC N4788
25.6 Random number generation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1077
25.7 Numeric arrays . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1114
25.8 Mathematical functions for floating-point types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1133
26 Time library 1148
26.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1148
26.2 Header <chrono> synopsis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1148
26.3 Cpp17Clock requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1163
26.4 Time-related traits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1164
26.5 Class template duration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1165
26.6 Class template time_point . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1172
26.7 Clocks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1175
26.8 The civil calendar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1187
26.9 Class template time_of_day. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1216
26.10 Time zones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1221
26.11 Formatting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1234
26.12 Parsing. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1237
26.13 Header <ctime> synopsis. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1240
27 Localization library 1242
27.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1242
27.2 Header <locale> synopsis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1242
27.3 Locales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1243
27.4 Standard locale categories . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1250
27.5 C library locales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1280
28 Input/output library 1282
28.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1282
28.2 Iostreams requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1282
28.3 Forward declarations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1283
28.4 Standard iostream objects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1285
28.5 Iostreams base classes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1286
28.6 Stream buffers. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1302
28.7 Formatting and manipulators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1310
28.8 String-based streams . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1333
28.9 File-based streams . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1342
28.10 Synchronized output streams . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1355
28.11 File systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1360
28.12 C library files . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1405
29 Regular expressions library 1409
29.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1409
29.2 Definitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1409
29.3 Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1410
29.4 Header <regex> synopsis. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1411
29.5 Namespace std::regex_constants. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1417
29.6 Class regex_error . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1420
29.7 Class template regex_traits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1420
29.8 Class template basic_regex. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1422
29.9 Class template sub_match . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1427
29.10 Class template match_results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1431
29.11 Regular expression algorithms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1436
29.12 Regular expression iterators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1440
29.13 Modified ECMAScript regular expression grammar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1445
30 Atomic operations library 1448
30.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1448
30.2 Header <atomic> synopsis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1448
30.3 Type aliases . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1452
Contents vi
©ISO/IEC N4788
30.4 Order and consistency . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1452
30.5 Lock-free property . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1453
30.6 Class template atomic_ref . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1454
30.7 Class template atomic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1459
30.8 Non-member functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1468
30.9 Flag type and operations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1468
30.10 Fences . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1469
31 Thread support library 1471
31.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1471
31.2 Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1471
31.3 Threads . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1473
31.4 Mutual exclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1478
31.5 Condition variables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1496
31.6 Futures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1502
A Grammar summary 1516
A.1 Keywords . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1516
A.2 Lexical conventions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1516
A.3 Basics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1520
A.4 Expressions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1520
A.5 Statements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1524
A.6 Declarations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1525
A.7 Classes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1531
A.8 Overloading . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1532
A.9 Templates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1533
A.10 Exception handling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1534
A.11 Preprocessing directives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1534
B Implementation quantities 1536
C Compatibility 1538
C.1 C++ and ISO C . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1538
C.2 C++ and ISO C++ 2003 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1546
C.3 C++ and ISO C++ 2011 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1551
C.4 C++ and ISO C++ 2014 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1553
C.5 C++ and ISO C++ 2017 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1556
C.6 C standard library . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1561
D Compatibility features 1563
D.1 Arithmetic conversion on enumerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1563
D.2 Implicit capture of *this by reference . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1563
D.3 Array comparisons . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1563
D.4 Redeclaration of static constexpr data members . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1563
D.5 Implicit declaration of copy functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1564
D.6 C standard library headers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1564
D.7 Relational operators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1565
D.8 char* streams . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1565
D.9 Deprecated type traits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1573
D.10 Deprecated iterator primitives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1573
D.11 Deprecated shared_ptr atomic access . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1574
D.12 Deprecated basic_string capacity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1576
D.13 Deprecated standard code conversion facets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1576
D.14 Deprecated convenience conversion interfaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1577
D.15 Deprecated locale category facets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1581
D.16 Deprecated filesystem path factory functions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1581
Bibliography 1582
Cross references 1583
Contents vii
©ISO/IEC N4788
Cross references from ISO C++ 2017 1604
Index 1606
Index of grammar productions 1637
Index of library headers 1642
Index of library names 1644
Index of implementation-defined behavior 1709
Contents viii
©ISO/IEC N4788
1 Scope [intro.scope]
1 This document specifies requirements for implementations of the C++ programming language. The first such
requirement is that they implement the language, so this document also defines C++. Other requirements
and relaxations of the first requirement appear at various places within this document.
2 C++ is a general purpose programming language based on the C programming language as described in
ISO/IEC 9899:2011 Programming languages — C (hereinafter referred to as the C standard). C++ provides
many facilities beyond those provided by C, including additional data types, classes, templates, exceptions,
namespaces, operator overloading, function name overloading, references, free store management operators,
and additional library facilities.
Scope 1
©ISO/IEC N4788
2 Normative references [intro.refs]
1 The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content constitutes
requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For undated references,
the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
(1.1) — Ecma International, ECMAScript Language Specification, Standard Ecma-262, third edition, 1999.
(1.2) — INTERNET ENGINEERING TASK FORCE (IETF). RFC 6557: Procedures for Maintaining the Time
Zone Database [online]. Edited by E. Lear, P. Eggert. February 2012 [viewed 2018-03-26]. Available at
https://www.ietf.org/rfc/rfc6557.txt
(1.3) — ISO/IEC 2382 (all parts), Information technology — Vocabulary
(1.4) — ISO 8601:2004, Data elements and interchange formats — Information interchange — Representation
of dates and times
(1.5) — ISO/IEC 9899:2011, Programming languages — C
(1.6) — ISO/IEC 9945:2003, Information Technology — Portable Operating System Interface (POSIX)
(1.7) — ISO/IEC 10646, Information technology — Universal Coded Character Set (UCS)
(1.8) — ISO/IEC 10646-1:1993, Information technology — Universal Multiple-Octet Coded Character Set (UCS)
— Part 1: Architecture and Basic Multilingual Plane
(1.9) — ISO/IEC/IEEE 60559:2011, Information technology — Microprocessor Systems — Floating-Point
arithmetic
(1.10) — ISO 80000-2:2009, Quantities and units — Part 2: Mathematical signs and symbols to be used in the
natural sciences and technology
2 The library described in Clause 7 of ISO/IEC 9899:2011 is hereinafter called the C standard library.1
3 The operating system interface described in ISO/IEC 9945:2003 is hereinafter called POSIX.
4 The ECMAScript Language Specification described in Standard Ecma-262 is hereinafter called ECMA-262.
5 [Note: References to ISO/IEC 10646-1:1993 are used only to support deprecated features (D.13). —end
note]
1)WiththequalificationsnotedinClause16throughClause31andinC.6,theCstandardlibraryisasubsetoftheC++
standardlibrary.
Normative references 2