C++17 有哪些新特性？

Question

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C++17 现在功能完整，所以不太可能经历大的变化。 为 C++17 提出了数百个提案。

在 C++17 中，C++ 中添加了哪些特性？

当使用支持“C++1z”的 C++ 编译器时，当编译器更新到 C++17 时，哪些特性将可用？

Answer 1

语言特点：

模板和通用代码

• 类模板的模板参数推导

  • 就像函数如何推导出模板参数一样，现在构造函数可以推导出类的模板参数
  • http://wg21.link/p0433r2 http://wg21.link/p0620r0 http://wg21.link/p0512r0

• template <auto>

  • 表示任何（非类型模板参数）类型的值。

• 非类型模板参数修复

• template<template<class...>typename bob> struct foo {}

• （折叠 + ... + 表达式）和修订

• auto x{8}; 是一个int

• 现代化using with ...和列表

拉姆达

• constexpr lambdas

  • 如果 Lambda 符合条件，则隐式为 constexpr

• 在 lambdas 中捕获*this

  • [*this]{ std::cout << could << " be " << useful << '\\n'; }

属性

• [[fallthrough]] , [[nodiscard]] , [[maybe_unused]]属性

• [[attributes]]在namespace s 和enum { erator[[s]] }

• using in 属性以避免重复属性命名空间。

• 现在要求编译器忽略他们不认识的非标准属性。

  • C++14 的措辞允许编译器拒绝未知范围的属性。

语法清理

• 内联变量

  • 像内联函数
  • 编译器选择实例化的位置
  • 弃用静态 constexpr 重新声明，现在隐式内联。

• namespace A::B

• 简单的static_assert(expression); 没有字符串

• 除非throw() ， 否则不throw ，而throw()是noexcept(true) 。

更清洁的多回程和流量控制

• 结构化绑定

  • 基本上，一流的std::tie与auto
  • 示例：
    • const auto [it, inserted] = map.insert( {"foo", bar} );
    • 创建的变量it并inserted从与推定的类型pair那个map::insert回报。
  • 适用于 tuple/pair-likes & std::array和相对扁平的结构
  • 标准中实际命名的结构化绑定

• if (init; condition)和switch (init; condition)

  • if (const auto [it, inserted] = map.insert( {"foo", bar} ); inserted)
  • 将if(decl)扩展到decl不能明智地转换为 bool 的情况。

• 泛化基于范围的 for 循环

  • 似乎主要支持哨兵，或者与开始迭代器类型不同的结束迭代器，这有助于以空终止循环等。

• 如果 constexpr

  • 很多需要的功能来简化几乎通用的代码。

杂项

• 十六进制浮点字面量

• 过度对齐数据的动态内存分配

• 保证复制省略

  • 终于！
  • 并非在所有情况下，而是将语法与“真正的省略”区分开来，即您“只是创建某些东西”（称为省略）。

• 修复了（某些）表达式的计算顺序，并进行了一些修改

  • 不包括函数参数，但现在禁止函数参数评估交错
  • 使一堆损坏的代码主要工作，并使.then用于未来的工作。

• 枚举的直接列表初始化

• 前向进度保证 (FPG)（还有用于并行算法的FPG）

  • 我认为这是说“实现可能不会永远停止线程”？

• u8'U', u8'T', u8'F', u8'8'字符字面量（字符串已经存在）

• 类型系统中的“noexcept”

• __has_include

  • 测试头文件包含是否会出错
  • 使从实验到标准的迁移几乎无缝

• 指针转换数组修复

• 继承的构造函数修复了某些极端情况（有关行为更改的示例，请参阅P0136R0 ）

• 使用继承聚合初始化。

• std::launder 、双关语等

图书馆补充：

数据类型

• std::variant<Ts...>

  • 我上次检查时几乎总是非空的？
  • 标记联合类型
  • {真棒|有用}

• std::optional

  • 也许持有某物之一
  • 非常有用

• std::any

  • 持有任何东西之一（可复制）

• std::string_view

  • std::string类似于对字符数组或子std::string引用
  • 永远不要再使用string const&了。 还可以使解析速度快 bajillion 倍。
  • "hello world"sv
  • constexpr char_traits

• std::byte比他们可以咀嚼的还要多。

  • 既不是整数也不是字符，只是数据

调用东西

• std::invoke
  • 使用一种语法调用任何可调用对象（函数指针、函数、成员指针）。 来自标准的 INVOKE 概念。
• std::apply
  • 接受一个类函数和一个元组，并将元组解包到调用中。

• std::make_from_tuple ， std::apply应用于对象构造

• is_invocable , is_invocable_r , invoke_result

  • http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/papers/2016/p0077r2.html
  • http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/papers/2017/p0604r0.html
  • 弃用result_of
  • is_invocable<Foo(Args...), R>是“你能用Args...调用Foo Args...并获得与R兼容的东西”，其中R=void是默认值。
  • invoke_result<Foo, Args...>是std::result_of_t<Foo(Args...)>但显然不那么令人困惑？

文件系统 TS v1

• [class.path]

• [class.filesystem.error]

• [class.file_status]

• [class.directory_entry]

• [class.directory_iterator]和[class.recursive_directory_iterator] [class.directory_iterator] [class.recursive_directory_iterator]

• [fs.ops.funcs]

• fstream s 可以用path s 打开，也可以用const path::value_type*字符串打开。

新算法

• for_each_n

• reduce

• transform_reduce

• exclusive_scan

• inclusive_scan

• transform_exclusive_scan

• transform_inclusive_scan

• 添加用于线程目的，即使您不使用线程也会暴露

穿线

• std::shared_mutex

  • 不定时，如果你不需要它可以更有效。

• atomic<T> ::is_always_lockfree

• scoped_lock<Mutexes...>

  • 一次锁定多个互斥体时，可以节省一些std::lock痛苦。

• 并行性 TS v1

  • 2014 年的链接论文可能已过时
  • std算法的并行版本和相关机制

• 硬件_*_interference_size

上面或下面未涵盖的（部分） 库基础知识 TS v1

• [func.searchers]和[alg.search]
  • 一种搜索算法和技术

• [pmr]

  • 多态分配器，如分配器的std::function
  • 还有一些标准的内存资源与之配套。
  • http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/papers/2016/p0358r1.html

• std::sample ，从一个范围采样？

容器改进

• try_emplace和insert_or_assign

  • 在某些虚假移动/复制不好的情况下提供更好的保证

• 拼接map<> 、 unordered_map<> 、 set<>和unordered_set<>

  • 廉价地在容器之间移动节点。
  • 便宜地合并整个容器。

• 字符串的非常量.data() 。

• 非成员std::size 、 std::empty 、 std::data

  • 像std::begin / end

• 容器中最小的不完整类型支持

• 连续迭代器“概念”

• constexpr迭代器

• emplace系列函数现在返回对创建对象的引用。

智能指针变化

• unique_ptr<T[]>修复和其他unique_ptr调整。
• weak_from_this和一些固定到共享的

其他std数据类型改进：

• {}构造std::tuple和其他改进
• TriviallyCopyable reference_wrapper ，可以提高性能

杂项

• C++17 库基于C11 而不是 C99

• 为未来的标准库保留std[0-9]+

• destroy(_at|_n) ， uninitialized_move(_n) ， uninitialized_value_construct(_n) ， uninitialized_default_construct(_n)

  • 大多数std实现中已经公开的实用程序代码
• 特殊数学函数
  • 科学家们可能会喜欢它们
• std::clamp()
  • std::clamp( a, b, c ) == std::max( b, std::min( a, c ) )大致
• gcd和lcm
• std::uncaught_exceptions
  • 如果您只想在不受析构函数安全的情况下抛出，则是必需的
• std::as_const
• std::bool_constant
• 一大堆_v模板变量
• std::void_t<T>
  • 在编写模板时非常有用
• std::owner_less<void>
  • 像std::less<void> ，但用于基于内容排序的智能指针
• std::chrono波兰语
• std::conjunction , std::disjunction , std::negation暴露
• std::not_fn
  • http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/papers/2016/p0358r1.html
• std noexcept 的规则
• std::is_contiguous_layout ，用于高效散列
• std::to_chars/std::from_chars ，高性能，与语言环境无关的数字转换； 最后一种序列化/反序列化为人类可读格式的方法（JSON & co）
• std::default_order ，间接超过std::less 。 （由于名称修改而破坏了某些编译器的 ABI ，已删除。）

性状

• 交换
• is_aggregate
• has_unique_object_representations

已弃用

• 一些 C 库，
• <codecvt>
• memory_order_consume
• result_of ，替换为invoke_result
• shared_ptr::unique ，它不是很线程安全

Isocpp.org 拥有自 C++14 以来的独立变更列表； 它已被部分掠夺。

自然地，TS 工作并行继续，因此有些 TS 还不够成熟，必须等待下一次迭代。 下一次迭代的目标是之前计划的 C++20，而不是一些传言暗示的 C++19。 已避免使用 C++1O。

从这个 reddit 帖子和这个 reddit 帖子中获取的初始列表，通过谷歌搜索或从上面的 isocpp.org 页面添加了链接。

从SD-6功能测试列表中掠夺的其他条目。

clang 的功能列表和库功能列表即将被掠夺。 这似乎不可靠，因为它是 C++1z，而不是 C++17。

这些幻灯片在其他地方缺少一些功能。

虽然没有询问“删除了什么”，但这里列出了在 C++17 中从 C++ 中删除的一些内容（（大部分？）以前已弃用）：

删除：

• register ，保留供将来使用的关键字
• bool b; ++b;
• 三合字母
  • 如果您仍然需要它们，它们现在是您的源文件编码的一部分，而不是语言的一部分
• ios别名
• auto_ptr，旧的<functional>东西， random_shuffle
• std::function分配器

有改写。 我不确定这些是否对代码有任何影响，或者它们是否只是标准中的清理：

尚未整合到上面的论文：

• P0505R0 (constexpr 计时)

• P0418R2 （原子调整）

• P0512R0 （模板参数推导调整）

• P0490R0 （结构化绑定调整）

• P0513R0 （更改为std::hash ）

• P0502R0 （并行异常）

• P0509R1 （更新异常处理限制）

• P0012R1 （使异常规范成为类型系统的一部分）

• P0510R0 （变体限制）

• P0504R0 （可选/变体/任何标签）

• P0497R0 （共享 ptr 调整）

• P0508R0 （结构化绑定节点句柄）

• P0521R0 （共享指针使用计数和唯一更改？）

规格变化：

• 异常规范和抛出表达式

进一步参考：

• 按年份分组的论文； 并非所有人都接受

• https://isocpp.org/files/papers/p0636r0.html

  • 应在此处更新为“对现有功能的修改”。