ISO/IEC 14882:2024

International
Standard
ISO/IEC 14882
Seventh
Programming languages — C++
edition
Langages de programmation — C++
2024-10
Reference number
© ISO/IEC 2024
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Published in Switzerland
© ISO/IEC 2024 – All rights reserved
ii
Contents
Foreword xi
Introduction xiii
1 Scope 1
2 Normative references 2
3 Terms and definitions 3
4 General principles 9
4.1 Implementation compliance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
4.2 Structure of this document . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
4.3 Syntax notation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
5 Lexical conventions 12
5.1 Separate translation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
5.2 Phases of translation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
5.3 Character sets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
5.4 Preprocessing tokens . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
5.5 Alternative tokens . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
5.6 Tokens . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
5.7 Comments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
5.8 Header names . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
5.9 Preprocessing numbers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
5.10 Identifiers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
5.11 Keywords . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
5.12 Operators and punctuators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
5.13 Literals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
6 Basics 30
6.1 Preamble . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
6.2 Declarations and definitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
6.3 One-definition rule . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
6.4 Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
6.5 Name lookup . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
6.6 Program and linkage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
6.7 Memory and objects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
6.8 Types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
6.9 Program execution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
7 Expressions 90
7.1 Preamble . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
7.2 Properties of expressions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
7.3 Standard conversions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
7.4 Usual arithmetic conversions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
7.5 Primary expressions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
7.6 Compound expressions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
7.7 Constant expressions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148
8 Statements 157
8.1 Preamble . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157
8.2 Label . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158
8.3 Expression statement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158
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iii
8.4 Compound statement or block . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158
8.5 Selection statements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158
8.6 Iteration statements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161
8.7 Jump statements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163
8.8 Declaration statement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164
8.9 Ambiguity resolution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165
9 Declarations 167
9.1 Preamble . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167
9.2 Specifiers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169
9.3 Declarators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185
9.4 Initializers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201
9.5 Function definitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217
9.6 Structured binding declarations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222
9.7 Enumerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 223
9.8 Namespaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 227
9.9 The using declaration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231
9.10 The asm declaration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235
9.11 Linkage specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 236
9.12 Attributes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 238
10 Modules 246
10.1 Module units and purviews . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 246
10.2 Export declaration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 247
10.3 Import declaration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 250
10.4 Global module fragment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 251
10.5 Private module fragment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253
10.6 Instantiation context . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 254
10.7 Reachability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255
11 Classes 257
11.1 Preamble . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 257
11.2 Properties of classes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 258
11.3 Class names . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 259
11.4 Class members . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 261
11.5 Unions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 282
11.6 Local class declarations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 284
11.7 Derived classes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 285
11.8 Member access control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 292
11.9 Initialization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 301
11.10 Comparisons . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 313
12 Overloading 316
12.1 Preamble . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 316
12.2 Overload resolution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 316
12.3 Address of an overload set . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 341
12.4 Overloaded operators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 343
12.5 Built-in operators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 346
12.6 User-defined literals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 348
13 Templates 350
13.1 Preamble . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 350
13.2 Template parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 351
13.3 Names of template specializations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 355
13.4 Template arguments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 357
13.5 Template constraints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 362
13.6 Type equivalence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 367
13.7 Template declarations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 368
13.8 Name resolution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 388
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iv
13.9 Template instantiation and specialization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 401
13.10 Function template specializations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 413
14 Exception handling 433
14.1 Preamble . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 433
14.2 Throwing an exception . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 434
14.3 Constructors and destructors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 435
14.4 Handling an exception . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 436
14.5 Exception specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 438
14.6 Special functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 440
15 Preprocessing directives 442
15.1 Preamble . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 442
15.2 Conditional inclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 444
15.3 Source file inclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 446
15.4 Module directive . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 447
15.5 Header unit importation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 447
15.6 Macro replacement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 449
15.7 Line control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 454
15.8 Diagnostic directives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 454
15.9 Pragma directive . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 455
15.10 Null directive . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 455
15.11 Predefined macro names . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 455
15.12 Pragma operator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 458
16 Library introduction 459
16.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 459
16.2 The C standard library . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 460
16.3 Method of description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 460
16.4 Library-wide requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 467
17 Language support library 489
17.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 489
17.2 Common definitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 489
17.3 Implementation properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 493
17.4 Arithmetic types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 504
17.5 Startup and termination . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 506
17.6 Dynamic memory management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 507
17.7 Type identification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 514
17.8 Source location . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 515
17.9 Exception handling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 517
17.10 Initializer lists . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 521
17.11 Comparisons . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 522
17.12 Coroutines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 530
17.13 Other runtime support . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 535
17.14 C headers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 537
18 Concepts library 539
18.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 539
18.2 Equality preservation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 539
18.3 Header synopsis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 540
18.4 Language-related concepts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 542
18.5 Comparison concepts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 547
18.6 Object concepts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 550
18.7 Callable concepts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 550
19 Diagnostics library 552
19.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 552
19.2 Exception classes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 552
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v
19.3 Assertions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 555
19.4 Error numbers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 555
19.5 System error support . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 557
19.6 Stacktrace . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 565
20 Memory management library 572
20.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 572
20.2 Memory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 572
20.3 Smart pointers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 590
20.4 Memory resources . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 617
20.5 Class template scoped_allocator_adaptor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 626
21 Metaprogramming library 630
21.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 630
21.2 Compile-time integer sequences . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 630
21.3 Metaprogramming and type traits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 630
21.4 Compile-time rational arithmetic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 657
22 General utilities library 660
22.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 660
22.2 Utility components . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 660
22.3 Pairs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 666
22.4 Tuples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 672
22.5 Optional objects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 686
22.6 Variants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 699
22.7 Storage for any type . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 710
22.8 Expected objects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 715
22.9 Bitsets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 736
22.10 Function objects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 742
22.11 Class type_index . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 769
22.12 Execution policies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 771
22.13 Primitive numeric conversions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 772
22.14 Formatting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 775
22.15 Bit manipulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 801
23 Strings library 806
23.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 806
23.2 Character traits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 806
23.3 String view classes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 811
23.4 String classes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 821
23.5 Null-terminated sequence utilities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 849
24 Containers library 854
24.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 854
24.2 Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 854
24.3 Sequence containers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 889
24.4 Associative containers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 920
24.5 Unordered associative containers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 939
24.6 Container adaptors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 963
24.7 Views . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1009
25 Iterators library 1036
25.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1036
25.2 Header synopsis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1036
25.3 Iterator requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1044
25.4 Iterator primitives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1065
25.5 Iterator adaptors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1068
25.6 Stream iterators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1094
25.7 Range access . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1100
©ISO/IEC 2024 — All rights reserved
vi
26 Ranges library 1102
26.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1102
26.2 Header synopsis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1102
26.3 Range access . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1111
26.4 Range requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1115
26.5 Range utilities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1118
26.6 Range factories . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1126
26.7 Range adaptors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1139
26.8 Range generators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1246
27 Algorithms library 1252
27.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1252
27.2 Algorithms requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1252
27.3 Parallel algorithms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1254
27.4 Header synopsis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1257
27.5 Algorithm result types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1295
27.6 Non-modifying sequence operations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1298
27.7 Mutating sequence operations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1313
27.8 Sorting and related operations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1330
27.9 Header synopsis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1356
27.10 Generalized numeric operations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1360
27.11 Specialized algorithms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1369
27.12 C library algorithms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1375
28 Numerics library 1376
28.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1376
28.2 Numeric type requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1376
28.3 The floating-point environment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1376
28.4 Complex numbers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1377
28.5 Random number generation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1384
28.6 Numeric arrays . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1426
28.7 Mathematical functions for floating-point types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1445
28.8 Numbers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1457
29 Time library 1459
29.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1459
29.2 Header synopsis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1459
29.3 Cpp17Clock requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1473
29.4 Time-related traits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1474
29.5 Class template duration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1475
29.6 Class template time_point . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1482
29.7 Clocks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1485
29.8 The civil calendar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1495
29.9 Class template hh_mm_ss . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1525
29.10 12/24 hours functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1527
29.11 Time zones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1527
29.12 Formatting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1540
29.13 Parsing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1544
29.14 Header synopsis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1548
30 Localization library 1549
30.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1549
30.2 Header synopsis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1549
30.3 Locales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1550
30.4 Standard locale categories . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1556
30.5 C library locales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1588
©ISO/IEC 2024 — All rights reserved
vii
31 Input/output library 1590
31.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1590
31.2 Iostreams requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1590
31.3 Forward declarations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1591
31.4 Standard iostream objects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1593
31.5 Iostreams base classes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1595
31.6 Stream buffers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1610
31.7 Formatting and manipulators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1618
31.8 String-based streams . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1645
31.9 Span-based streams . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1659
31.10 File-based streams . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1666
31.11 Synchronized output streams . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1679
31.12 File systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1683
31.13 C library files . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1728
32 Regular expressions library 1732
32.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1732
32.2 Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1732
32.3 Header synopsis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1734
32.4 Namespace std::regex_constants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1738
32.5 Class regex_error . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1741
32.6 Class template regex_traits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1741
32.7 Class template basic_regex . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1744
32.8 Class template sub_match . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1747
32.9 Class template match_results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1749
32.10 Regular expression algorithms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1754
32.11 Regular expression iterators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1758
32.12 Modified ECMAScript regular expression grammar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1764
33 Concurrency support library 1766
33.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1766
33.2 Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1766
33.3 Stop tokens . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1769
33.4 Threads . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1774
33.5 Atomic operations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1782
33.6 Mutual exclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1815
33.7 Condition variables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1833
33.8 Semaphore . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1840
33.9 Coordination types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1842
33.10 Futures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1845
Annex A Grammar summary 1860
A.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1860
A.2 Keywords . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1860
A.3 Lexical conventions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1860
A.4 Basics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1865
A.5 Expressions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1865
A.6 Statements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1869
A.7 Declarations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1870
A.8 Modules . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1876
A.9 Classes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1877
A.10 Overloading . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1878
A.11 Templates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1878
A.12 Exception handling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1879
A.13 Preprocessing directives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1880
Annex B Implementation quantities 1882
©ISO/IEC 2024 — All rights reserved
viii
Annex C Compatibility 1884
++
C.1 C and ISO/IEC 14882:2020 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1884
++
C.2 C and ISO/IEC 14882:2017 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1888
++
C.3 C and ISO/IEC 14882:2014 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1895
++
C.4 C and ISO/IEC 14882:2011 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1899
++
C.5 C and ISO/IEC 14882:2003 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1901
++
C.6 C and C . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1906
C.7 C standard library . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1914
Annex D Compatibility features 1917
D.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1917
D.2 Arithmetic conversion on enumerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1917
D.3 Implicit capture of *this by reference . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1917
D.4 Array comparisons . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1917
D.5 Deprecated volatile types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1917
D.6 Redeclaration of static constexpr data members . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1918
D.7 Non-local use of TU-local entities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1918
D.8 Implicit declaration of copy functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1918
D.9 Literal operator function declarations using an identifier . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1919
D.10 template keyword before qualified names . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1919
D.11 Requires paragraph . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1919
D.12 has_denorm members in numeric_limits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1919
D.13 Deprecated C macros . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1919
D.14 Relational operators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1919
D.15 char* streams . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1920
D.16 Deprecated error numbers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1927
D.17 The default allocator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1928
D.18 Deprecated polymorphic_allocator member function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1928
D.19 Deprecated type traits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1928
D.20 Tuple . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1929
D.21 Variant . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1930
D.22 Deprecated iterator class template . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1930
D.23 Deprecated move_iterator access . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1930
D.24 Deprecated shared_ptr atomic access . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1931
D.25 Deprecated basic_string capacity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1933
D.26 Deprecated standard code conversion facets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1933
D.27 Deprecated convenience conversion interfaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1934
D.28 Deprecated locale category facets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1938
D.29 Deprecated filesystem path factory functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1938
D.30 Deprecated atomic operations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1938
#
Annex E Conformance with UAX 31 1940
E.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1940
E.2 R1 Default identifiers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1940
E.3 R2 Immutable identifiers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1940
E.4 R3 Pattern_White_Space and Pattern_Syntax characters . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1940
E.5 R4 Equivalent normalized identifiers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1941
E.6 R5 Equivalent case-insensitive identifiers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1941
E.7 R6 Filtered normalized identifiers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1941
E.8 R7 Filtered case-insensitive identifiers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1941
E.9 R8 Hashtag identifiers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1941
Bibliography 1942
Cross-references 1943
Cross-references from ISO/IEC 14882:2020 1970
Index 1971
©ISO/IEC 2024 — All rights reserved
ix
Index of grammar productions 2005
Index of library headers 2011
Index of library names 2013
Index of library concepts 2096
Index of implementation-defined behavior 2100
©ISO/IEC 2024 — All rights reserved
x
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) and IEC (the International Electrotechnical
Commission) form the specialized system for worldwide standardization. National bodies that are members
of ISO or IEC participate in the development of International Standards through technical committees
established by the respective organization to deal with particular fields of technical activity. ISO and IEC
technical committees collaborate in fields of mutual interest. Other international organizations, governmental
and non-governmental, in liaison with ISO and IEC, also take part in the work.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are described in
the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the different types of
document should be noted. This document was drafted in accordance with the editorial rules of the ISO/IEC
Directives, Part 2 (see https://www.iso.org/directives or https://www.iec.ch/members_experts/refdocs).
ISO and IEC draw attention to the possibility that the implementation of this document may involve the
use of (a) patent(s). ISO and IEC take no position concerning the evidence, validity or applicability of any
claimed patent rights in respect thereof. As of the date of publication of this document, ISO and IEC had not
received notice of (a) patent(s) which may be required to implement this document. However, implementers
are cautioned that this may not represent the latest information, which may be obtained from the patent
database available at https://www.iso.org/patents and https://patents.iec.ch. ISO and IEC shall not be held
responsible for identifying any or all such patent rights.
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and expressions
related to conformity assessment, as well as information about ISO’s adherence to the World Trade Organiza-
tion (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT) see https://www.iso.org/iso/foreword.html.
In the IEC, see https://www.iec.ch/understanding-standards.
This document was prepared by Joint Technical Committee ISO/IEC JTC 1, Information technology,
Subcommittee SC 22, Programming languages, their environments and system software interfaces.
This seventh edition cancels and replaces the sixth edition (ISO/IEC 14882:2020), which has been technically
revised.
The main changes are as follows:
— improved support for Unicode;
— improved support for programming with constant expressions and constant evaluation;
— addition of a new way to declare non-static member functions with an “explicit this parameter”;
— addition of support for #elifdef and #elifndef preprocessing directives;
— change of overloaded operator[] to allow multiple parameters;
— change of lifetime rules in range-based for loops;
— addition of a new “decay-copying” declaration “auto(x)”;
— support for extended floating-point types;
— addition of facilities for explicit lifetime management;
— addition of facilities for expressing assumptions;
— addition of standard library modules;
— addition of new standard library container and view types;
— addition of new standard library algorithms;
— addition of a generator type for use with coroutines;
— addition of an “expected” type for error handling;
— addition of string formatting and printing facilities;
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xi
— technical corrections and enhancements of existing core language and library facilities.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at https://www.iso.org/members.html and https://www.iec.ch/
national-committees.
©ISO/IEC 2024 — All rights reserved
xii
Introduction
Clauses and subclauses in this document are annotated with a so-called stable name, presented in square
brackets next to the (sub)clause heading (such as “[lex.token]” for 5.6, “Tokens”). Stable names aid in the
discussion and evolution of this document by serving as stable references to subclauses across editions that
are unaffected by changes of subclause numbering.
The cross references at the end of the document can be used to associate the stable names with their
corresponding subclause number and to look up their location.
The indexes at the end of the document can be used to look up certain related entities such as grammar
productions, names used by the standard library, and language constructs with implementation-defined
behavior.
++
Aspects of the language syntax of C are distinguished typographically by the use of italic, sans-serif type
or constant width type to avoid ambiguities; see 4.3.
©ISO/IEC 2024 — All rights reserved
xiii
INTERNATIONAL STANDARD ISO/IEC 14882:2024(en)
++
Programming languages — C
1 Scope [intro.scope]
++
This document specifies requirements for implementations of the C programming language. The first such
++
requirement is that an implementation implements the language, so this document also defines C . Other
requirements and relaxations of the first requirement appear at various places within this document.
++ ++
C is a general purpose programming language based on ISO/IEC 9899:2018. C provides many facilities
beyond those provided by ISO/IEC 9899:2018, including additional data types, classes, templates, exceptions,
namespaces, operator overloading, function name overloading, references, free store management operators,
and additional library facilities.
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2 Normative references [intro.refs]
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.
— ISO/IEC 2382, Information technology — Vocabulary
— ISO 8601-1:2019, Date and time — Representations for information interchange — Part 1: Basic rules
— ISO/IEC 9899:2018, Information technology — Programming languages — C
— ISO/IEC/IEEE 9945:2009, Information Technology — Portable Operating System Interface (POSIX®)
Base Specifications, Issue 7
— ISO/IEC/IEEE 9945:2009/Cor 1:2013, Information Technology — Portable Operating System Interface
(POSIX®) Base Specifications, Issue 7 — Technical Corrigendum 1
— ISO/IEC/IEEE 9945:2009/Cor 2:2017, Information Technology — Portable Operating System Interface
(POSIX®) Base Specifications, Issue 7 — Technical Corrigendum 2
— ISO 80000-2:2019, Quantities and units — Part 2: Mathematics
— Ecma International, ECMAScript Language Specification, Standard Ecma-262, third edition, 1999.
1) POSIX® is a registered trademark of the Institute of Electrical and Electronic Engineers, Inc. This informat
...