C++ 特性参考卡
覆盖 C++98 至 C++23 全部主要特性的结构化速查索引。已有参考卡的特性可直接点击跳转，查看核心 API 签名、最小可编译示例、嵌入式适用性和编译器支持信息。尚未创建参考卡的特性以纯文本列出，后续批次逐步补充。
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按标准版本：C++98/03 | C++11 | C++14 | C++17 | C++20 | C++23
按功能类别：内存管理 | 容器与视图 | 并发 | 核心语言特性 | 模板与元编程
图例
- 适用性：高 = 嵌入式强烈推荐，中 = 按场景选用，低 = 通常不需要
- 蓝色链接 = 已有参考卡，纯文本 = 参考卡待补充
- 头文件栏标注"语言特性"表示无需
#include的核心语言机制
按标准版本
C++98/03
C++98（ISO/IEC 14882:1998）是第一个 ISO 标准化版本，奠定了 STL 容器/算法/迭代器三大支柱、异常处理、命名空间和模板等核心机制——这些特性至今仍是 C++ 编程的日常基础设施。C++03 是缺陷修复版本，仅澄清了值初始化语义等细节，无重大新特性。
| 特性 | 头文件 | 简述 | 适用性 |
|---|---|---|---|
| STL 容器 (vector, list, deque, map, set...) | <vector> 等 | 顺序/关联/无序容器族 | 高 |
| STL 算法 (sort, find, transform...) | <algorithm> | 排序/查找/变换等通用算法 | 高 |
| STL 迭代器 | <iterator> | 统一遍历接口 | 高 |
| std::string | <string> | 可变长度字符串 | 高 |
| iostream | <iostream> | 类型安全的 I/O 流 | 中 |
| RAII (构造/析构/拷贝语义) | 语言特性 | 资源获取即初始化 | 高 |
| 异常处理 (try/catch/throw) | 语言特性 | 结构化错误处理 | 中 |
| 命名空间 (namespace) | 语言特性 | 防止名称冲突 | 高 |
| 类模板 / 函数模板 | 语言特性 | 泛型编程基础 | 高 |
| 运算符重载 | 语言特性 | 自定义类型运算行为 | 中 |
| 函数对象 (仿函数) | <functional> | 可调用对象与适配器 | 中 |
| RTTI (dynamic_cast, typeid) | <typeinfo> | 运行时类型识别 | 低 |
| std::complex / std::valarray | <complex> | 数值计算支持 | 低 |
C++11
C++11 是现代 C++ 的起点，带来了 lambda、auto、移动语义、智能指针、并发支持库等革命性特性。从这一版开始，C++ 从"带类的 C"进化为真正的高效抽象语言——这是学习 Modern C++ 的第一站。
| 特性 | 头文件 | 简述 | 适用性 |
|---|---|---|---|
| std::unique_ptr | <memory> | 独占所有权智能指针 | 高 |
| std::shared_ptr | <memory> | 共享所有权智能指针 | 中 |
| std::weak_ptr | <memory> | 打破 shared_ptr 循环引用 | 中 |
| lambda 表达式 | 语言特性 | 匿名函数对象 | 高 |
| auto | 语言特性 | 自动类型推导 | 高 |
| decltype | 语言特性 | 表达式类型查询 | 高 |
| constexpr | 语言特性 | 编译期常量与函数 | 高 |
| 范围 for (range-for) | 语言特性 | 容器遍历语法糖 | 高 |
| 移动语义 (右值引用) | 语言特性 | 资源转移而非拷贝 | 高 |
| std::move / std::forward | <utility> | 移动与完美转发工具 | 高 |
| nullptr | 语言特性 | 类型安全的空指针常量 | 高 |
| enum class | 语言特性 | 作用域强类型枚举 | 高 |
| override / final | 语言特性 | 虚函数显式标注 | 高 |
| static_assert | 语言特性 | 编译期断言 | 高 |
| 可变参数模板 | 语言特性 | 任意数量模板参数 | 高 |
| std::initializer_list | <initializer_list> | 统一初始化列表 | 高 |
| std::array | <array> | 编译期固定大小数组 | 高 |
| std::tuple | <tuple> | 异构固定大小容器 | 中 |
| std::unordered_map / set | <unordered_map> | 哈希表容器 | 中 |
| std::function | <functional> | 多态函数包装器 | 中 |
| 用户自定义字面量 | 语言特性 | 自定义字面量后缀 | 中 |
| 委托/继承构造 | 语言特性 | 构造函数复用 | 中 |
| alignas / alignof | 语言特性 | 对齐控制与查询 | 中 |
| std::thread | <thread> | 平台无关线程 | 高 |
| std::mutex / lock_guard | <mutex> | 互斥锁与 RAII 锁 | 高 |
| std::atomic | <atomic> | 无锁原子操作 | 高 |
| std::condition_variable | <condition_variable> | 条件变量同步 | 中 |
| std::future / async | <future> | 异步任务与结果获取 | 中 |
| std::chrono | <chrono> | 时间库 | 高 |
C++14
C++14 是对 C++11 的完善与打磨——放宽 constexpr 限制、引入泛型 lambda 和 std::make_unique。改动不大但实用性强，几乎所有特性在嵌入式开发中都能直接使用。
| 特性 | 头文件 | 简述 | 适用性 |
|---|---|---|---|
| std::make_unique | <memory> | 异常安全的 unique_ptr 创建 | 高 |
| 泛型 lambda | 语言特性 | lambda 参数使用 auto | 高 |
| 返回类型推导 (auto return) | 语言特性 | 函数返回值 auto 推导 | 中 |
| constexpr 扩展 | 语言特性 | 放宽 constexpr 限制（循环/局部变量） | 高 |
| decltype(auto) | 语言特性 | 完美转发返回类型推导 | 中 |
| std::exchange | <utility> | 替换并返回旧值 | 中 |
| std::integer_sequence | <utility> | 编译期整数序列 | 中 |
| 二进制字面量 (0b) | 语言特性 | 0b 前缀二进制整数 | 中 |
| 数位分隔符 (') | 语言特性 | 撇号分隔数字提升可读性 | 低 |
| std::shared_timed_mutex | <shared_mutex> | 定时共享互斥锁 | 低 |
C++17
C++17 引入了结构化绑定、if constexpr、string_view、optional、variant 等高频特性，显著提升了日常编码的表达力。CTAD 和保证拷贝消除了大量样板代码，std::filesystem 补齐了文件操作的短板。
| 特性 | 头文件 | 简述 | 适用性 |
|---|---|---|---|
| std::optional | <optional> | 可选值包装 | 高 |
| std::variant | <variant> | 类型安全的联合体 | 中 |
| std::string_view | <string_view> | 零拷贝字符串视图 | 高 |
| std::any | <any> | 类型安全的任意值容器 | 低 |
| std::filesystem | <filesystem> | 文件系统操作 | 中 |
| 结构化绑定 | 语言特性 | 多返回值解构 | 高 |
| if constexpr | 语言特性 | 编译期条件分支 | 高 |
| 折叠表达式 | 语言特性 | 参数包展开运算 | 高 |
| CTAD | 语言特性 | 类模板参数推导 | 高 |
| 保证拷贝消除 | 语言特性 | 强制消除临时对象拷贝 | 高 |
| std::invoke | <functional> | 统一调用接口 | 中 |
| std::apply | <tuple> | tuple 展开为函数参数 | 中 |
| 内联变量 | 语言特性 | 头文件中定义全局变量 | 中 |
| std::byte | <cstddef> | 独立字节类型 | 中 |
| std::pmr 内存资源 | <memory_resource> | 多态分配器内存资源 | 中 |
| std::shared_mutex | <shared_mutex> | 读写锁 | 中 |
| 嵌套命名空间 (A::B::C) | 语言特性 | 命名空间简写 | 低 |
| if/switch 初始化语句 | 语言特性 | 条件语句内变量声明 | 中 |
C++20
C++20 是继 C++11 之后最大的更新：Concepts、Ranges、Coroutines、Modules 四大特性彻底改变了模板编程、数据管道、异步流程和代码组织方式。同时 std::format、std::span、三路比较等特性显著改善了日常开发体验。编译器支持要求较高（GCC 10+ / Clang 10+）。
| 特性 | 头文件 | 简述 | 适用性 |
|---|---|---|---|
| Concepts | <concepts> | 编译期模板参数约束 | 高 |
| Ranges | <ranges> | 组合式范围与视图 | 高 |
| std::span | <span> | 连续序列的非拥有视图 | 高 |
| std::format | <format> | 类型安全的格式化输出 | 高 |
| std::jthread | <thread> | 自动 join 的线程类 | 高 |
| 三路比较 (<=>) | <compare> | 统一比较运算符 | 高 |
| Coroutines | <coroutine> | 无栈协程 | 高 |
| Modules | 语言特性 | 替代头文件的编译单元 | 高 |
| consteval | 语言特性 | 强制编译期求值 | 中 |
| constinit | 语言特性 | 编译期静态变量初始化 | 中 |
| std::source_location | <source_location> | 编译期源码位置信息 | 中 |
| 指定初始化器 | 语言特性 | 按成员名初始化聚合体 | 中 |
| std::atomic_ref | <atomic> | 原子引用操作 | 中 |
| std::latch / barrier | <latch> | 线程同步原语 | 中 |
| std::stop_token | <stop_token> | 协作式线程取消 | 中 |
| std::erase / erase_if | <vector> 等 | 容器元素删除统一接口 | 中 |
| std::is_constant_evaluated | <type_traits> | 检测编译期求值上下文 | 中 |
| range-for 初始化语句 | 语言特性 | range-for 带初始化 | 低 |
C++23
C++23 对 C++20 进行打磨与补齐：std::expected、std::print、std::generator、std::flat_map 等实用库组件填补了关键空白，deducing this 等语言改进精简了成员函数的写法。部分特性编译器支持仍在推进中（GCC 14+ / Clang 18+）。
| 特性 | 头文件 | 简述 | 适用性 |
|---|---|---|---|
| std::expected | <expected> | 错误处理包装类型 | 中 |
| std::print / println | <print> | 格式化输出到 stdout | 高 |
| std::generator | <generator> | 协程同步生成器 | 中 |
| std::flat_map / flat_set | <flat_map> | 基于连续存储的有序容器 | 中 |
| std::mdspan | <mdspan> | 多维数组非拥有视图 | 中 |
| std::stacktrace | <stacktrace> | 调用栈捕获与打印 | 中 |
| deducing this | 语言特性 | 显式对象参数推导 | 中 |
| std::to_underlying | <utility> | 枚举转底层类型 | 中 |
| std::out_ptr / inout_ptr | <memory> | 智能指针与 C 指针互操作 | 中 |
| optional monadic 操作 | <optional> | and_then / or_else / transform | 中 |
| Ranges 新适配器 | <ranges> | zip / chunk / slide / enumerate 等 | 中 |
| if consteval | 语言特性 | 编译期求值条件判断 | 低 |
| std::unreachable | <utility> | 标记不可达代码 | 低 |
| 多维下标运算符 | 语言特性 | operator[] 接受多参数 | 低 |
| std::is_scoped_enum | <type_traits> | 检测作用域枚举类型 | 低 |
按功能类别
内存管理
智能指针、可选值、错误处理等内存与资源管理相关特性。详见 内存管理参考卡。
| 特性 | 版本 | 头文件 | 简述 | 适用性 |
|---|---|---|---|---|
| std::unique_ptr | C++11 | <memory> | 独占所有权智能指针 | 高 |
| std::shared_ptr | C++11 | <memory> | 共享所有权智能指针 | 中 |
| std::weak_ptr | C++11 | <memory> | 打破 shared_ptr 循环引用 | 中 |
| std::make_unique | C++14 | <memory> | 异常安全的 unique_ptr 创建 | 高 |
| std::optional | C++17 | <optional> | 可选值包装 | 高 |
| std::pmr 内存资源 | C++17 | <memory_resource> | 多态分配器内存资源 | 中 |
| std::expected | C++23 | <expected> | 错误处理包装类型 | 中 |
| std::out_ptr / inout_ptr | C++23 | <memory> | 智能指针与 C 指针互操作 | 中 |
| optional monadic 操作 | C++23 | <optional> | and_then / or_else / transform | 中 |
待补充参考卡
以下特性尚未创建参考卡：std::weak_ptr、std::pmr 内存资源、std::out_ptr / inout_ptr、optional monadic 操作
容器与视图
标准容器、视图、字符串、格式化、算法等数据组织与操作特性。详见 容器与视图参考卡。
| 特性 | 版本 | 头文件 | 简述 | 适用性 |
|---|---|---|---|---|
| STL 容器 (vector, list, deque, map, set...) | C++98 | <vector> 等 | 顺序/关联/无序容器族 | 高 |
| STL 算法 | C++98 | <algorithm> | 排序/查找/变换等通用算法 | 高 |
| std::string | C++98 | <string> | 可变长度字符串 | 高 |
| std::array | C++11 | <array> | 编译期固定大小数组 | 高 |
| std::tuple | C++11 | <tuple> | 异构固定大小容器 | 中 |
| std::unordered_map / set | C++11 | <unordered_map> | 哈希表容器 | 中 |
| std::function | C++11 | <functional> | 多态函数包装器 | 中 |
| std::string_view | C++17 | <string_view> | 零拷贝字符串视图 | 高 |
| std::variant | C++17 | <variant> | 类型安全的联合体 | 中 |
| std::any | C++17 | <any> | 类型安全的任意值容器 | 低 |
| std::filesystem | C++17 | <filesystem> | 文件系统操作 | 中 |
| Ranges | C++20 | <ranges> | 组合式范围与视图 | 高 |
| std::span | C++20 | <span> | 连续序列的非拥有视图 | 高 |
| std::format | C++20 | <format> | 类型安全的格式化输出 | 高 |
| std::erase / erase_if | C++20 | <vector> 等 | 容器元素删除统一接口 | 中 |
| std::flat_map / flat_set | C++23 | <flat_map> | 基于连续存储的有序容器 | 中 |
| std::generator | C++23 | <generator> | 协程同步生成器 | 中 |
| std::print / println | C++23 | <print> | 格式化输出到 stdout | 高 |
| std::mdspan | C++23 | <mdspan> | 多维数组非拥有视图 | 中 |
| Ranges 新适配器 | C++23 | <ranges> | zip / chunk / slide / enumerate 等 | 中 |
待补充参考卡
以下特性尚未创建参考卡：STL 容器、STL 算法、std::string、std::tuple、std::unordered_map/set、std::function、std::any、Ranges、std::erase/erase_if、std::mdspan、Ranges 新适配器
并发
线程、锁、原子操作、同步原语等并发与多线程特性。详见 并发参考卡。
| 特性 | 版本 | 头文件 | 简述 | 适用性 |
|---|---|---|---|---|
| std::thread | C++11 | <thread> | 平台无关线程 | 高 |
| std::mutex / lock_guard | C++11 | <mutex> | 互斥锁与 RAII 锁 | 高 |
| std::atomic | C++11 | <atomic> | 无锁原子操作 | 高 |
| std::condition_variable | C++11 | <condition_variable> | 条件变量同步 | 中 |
| std::future / async | C++11 | <future> | 异步任务与结果获取 | 中 |
| std::chrono | C++11 | <chrono> | 时间库 | 高 |
| std::shared_timed_mutex | C++14 | <shared_mutex> | 定时共享互斥锁 | 低 |
| std::shared_mutex | C++17 | <shared_mutex> | 读写锁 | 中 |
| std::jthread | C++20 | <thread> | 自动 join 的线程类 | 高 |
| std::atomic_ref | C++20 | <atomic> | 原子引用操作 | 中 |
| std::latch / barrier | C++20 | <latch> | 线程同步原语 | 中 |
| std::stop_token | C++20 | <stop_token> | 协作式线程取消 | 中 |
待补充参考卡
以下特性尚未创建参考卡：std::condition_variable、std::future / async、std::chrono、std::shared_timed_mutex、std::shared_mutex、std::atomic_ref、std::latch / barrier、std::stop_token
核心语言特性
关键字、语法糖、类型系统、编译期机制等核心语言特性。详见 核心语言参考卡。
| 特性 | 版本 | 头文件 | 简述 | 适用性 |
|---|---|---|---|---|
| RAII (构造/析构/拷贝) | C++98 | 语言特性 | 资源获取即初始化 | 高 |
| 异常处理 | C++98 | 语言特性 | 结构化错误处理 | 中 |
| 命名空间 | C++98 | 语言特性 | 防止名称冲突 | 高 |
| 运算符重载 | C++98 | 语言特性 | 自定义类型运算行为 | 中 |
| iostream | C++98 | <iostream> | 类型安全的 I/O 流 | 中 |
| lambda 表达式 | C++11 | 语言特性 | 匿名函数对象 | 高 |
| auto | C++11 | 语言特性 | 自动类型推导 | 高 |
| decltype | C++11 | 语言特性 | 表达式类型查询 | 高 |
| constexpr | C++11 | 语言特性 | 编译期常量与函数 | 高 |
| 范围 for | C++11 | 语言特性 | 容器遍历语法糖 | 高 |
| 移动语义 (右值引用) | C++11 | 语言特性 | 资源转移而非拷贝 | 高 |
| std::move / std::forward | C++11 | <utility> | 移动与完美转发工具 | 高 |
| nullptr | C++11 | 语言特性 | 类型安全的空指针 | 高 |
| enum class | C++11 | 语言特性 | 作用域强类型枚举 | 高 |
| override / final | C++11 | 语言特性 | 虚函数显式标注 | 高 |
| static_assert | C++11 | 语言特性 | 编译期断言 | 高 |
| 用户自定义字面量 | C++11 | 语言特性 | 自定义字面量后缀 | 中 |
| 委托/继承构造 | C++11 | 语言特性 | 构造函数复用 | 中 |
| alignas / alignof | C++11 | 语言特性 | 对齐控制与查询 | 中 |
| 泛型 lambda | C++14 | 语言特性 | lambda 参数使用 auto | 高 |
| 返回类型推导 | C++14 | 语言特性 | 函数返回值 auto | 中 |
| constexpr 扩展 | C++14 | 语言特性 | 放宽 constexpr 限制 | 高 |
| decltype(auto) | C++14 | 语言特性 | 完美转发返回类型推导 | 中 |
| 二进制字面量 | C++14 | 语言特性 | 0b 前缀二进制整数 | 中 |
| 结构化绑定 | C++17 | 语言特性 | 多返回值解构 | 高 |
| if constexpr | C++17 | 语言特性 | 编译期条件分支 | 高 |
| CTAD | C++17 | 语言特性 | 类模板参数推导 | 高 |
| 保证拷贝消除 | C++17 | 语言特性 | 强制消除临时对象拷贝 | 高 |
| 内联变量 | C++17 | 语言特性 | 头文件定义全局变量 | 中 |
| std::byte | C++17 | <cstddef> | 独立字节类型 | 中 |
| 嵌套命名空间 | C++17 | 语言特性 | A::B::C 简写 | 低 |
| if/switch 初始化语句 | C++17 | 语言特性 | 条件语句内变量声明 | 中 |
| 三路比较 (<=>) | C++20 | <compare> | 统一比较运算符 | 高 |
| Coroutines | C++20 | <coroutine> | 无栈协程 | 高 |
| Modules | C++20 | 语言特性 | 替代头文件 | 高 |
| consteval | C++20 | 语言特性 | 强制编译期求值 | 中 |
| constinit | C++20 | 语言特性 | 编译期静态初始化 | 中 |
| std::source_location | C++20 | <source_location> | 编译期源码位置 | 中 |
| 指定初始化器 | C++20 | 语言特性 | 按成员名初始化聚合体 | 中 |
| deducing this | C++23 | 语言特性 | 显式对象参数推导 | 中 |
| std::to_underlying | C++23 | <utility> | 枚举转底层类型 | 中 |
| std::unreachable | C++23 | <utility> | 标记不可达代码 | 低 |
| if consteval | C++23 | 语言特性 | 编译期求值条件判断 | 低 |
| 多维下标运算符 | C++23 | 语言特性 | operator[] 多参数 | 低 |
| std::stacktrace | C++23 | <stacktrace> | 调用栈捕获与打印 | 中 |
待补充参考卡
以下特性尚未创建参考卡：移动语义、static_assert、用户自定义字面量、委托/继承构造、alignas / alignof、返回类型推导、constexpr 扩展、decltype(auto)、二进制字面量、CTAD、保证拷贝消除、std::byte、if/switch 初始化语句、consteval、constinit、std::source_location、指定初始化器、std::to_underlying、std::unreachable、if consteval、多维下标运算符、std::stacktrace
模板与元编程
模板、约束、类型特征、编译期计算等泛型编程与元编程特性。详见 模板与元编程参考卡。
| 特性 | 版本 | 头文件 | 简述 | 适用性 |
|---|---|---|---|---|
| 类模板 / 函数模板 | C++98 | 语言特性 | 泛型编程基础 | 高 |
| 可变参数模板 | C++11 | 语言特性 | 任意数量模板参数 | 高 |
| std::initializer_list | C++11 | <initializer_list> | 统一初始化列表 | 高 |
| std::integer_sequence | C++14 | <utility> | 编译期整数序列 | 中 |
| 折叠表达式 | C++17 | 语言特性 | 参数包展开运算 | 高 |
| std::invoke | C++17 | <functional> | 统一调用接口 | 中 |
| std::apply | C++17 | <tuple> | tuple 展开为函数参数 | 中 |
| Concepts | C++20 | <concepts> | 编译期模板参数约束 | 高 |
| std::is_constant_evaluated | C++20 | <type_traits> | 检测编译期上下文 | 中 |
| std::is_scoped_enum | C++23 | <type_traits> | 检测作用域枚举 | 低 |
待补充参考卡
以下特性尚未创建参考卡：std::integer_sequence、std::invoke、std::apply、std::is_constant_evaluated、std::is_scoped_enum
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