C++17 有哪些新特性？

Question

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C++17 現在功能完整，所以不太可能經歷大的變化。 為 C++17 提出了數百個提案。

在 C++17 中，C++ 中添加了哪些特性？

當使用支持“C++1z”的 C++ 編譯器時，當編譯器更新到 C++17 時，哪些特性將可用？

Answer 1

語言特點：

模板和通用代碼

• 類模板的模板參數推導

  • 就像函數如何推導出模板參數一樣，現在構造函數可以推導出類的模板參數
  • http://wg21.link/p0433r2 http://wg21.link/p0620r0 http://wg21.link/p0512r0

• template <auto>

  • 表示任何（非類型模板參數）類型的值。

• 非類型模板參數修復

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

• （折疊 + ... + 表達式）和修訂

• auto x{8}; 是一個int

• 現代化using with ...和列表

拉姆達

• constexpr lambdas

  • 如果 Lambda 符合條件，則隱式為 constexpr

• 在 lambdas 中捕獲*this

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

屬性

• [[fallthrough]] , [[nodiscard]] , [[maybe_unused]]屬性

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

• using in 屬性以避免重復屬性命名空間。

• 現在要求編譯器忽略他們不認識的非標准屬性。

  • C++14 的措辭允許編譯器拒絕未知范圍的屬性。

語法清理

• 內聯變量

  • 像內聯函數
  • 編譯器選擇實例化的位置
  • 棄用靜態 constexpr 重新聲明，現在隱式內聯。

• namespace A::B

• 簡單的static_assert(expression); 沒有字符串

• 除非throw() ， 否則不throw ，而throw()是noexcept(true) 。

更清潔的多回程和流量控制

• 結構化綁定

  • 基本上，一流的std::tie與auto
  • 示例：
    • const auto [it, inserted] = map.insert( {"foo", bar} );
    • 創建的變量it並inserted從與推定的類型pair那個map::insert回報。
  • 適用於 tuple/pair-likes & std::array和相對扁平的結構
  • 標准中實際命名的結構化綁定

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

  • if (const auto [it, inserted] = map.insert( {"foo", bar} ); inserted)
  • 將if(decl)擴展到decl不能明智地轉換為 bool 的情況。

• 泛化基於范圍的 for 循環

  • 似乎主要支持哨兵，或者與開始迭代器類型不同的結束迭代器，這有助於以空終止循環等。

• 如果 constexpr

  • 很多需要的功能來簡化幾乎通用的代碼。

雜項

• 十六進制浮點字面量

• 過度對齊數據的動態內存分配

• 保證復制省略

  • 終於！
  • 並非在所有情況下，而是將語法與“真正的省略”區分開來，即您“只是創建某些東西”（稱為省略）。

• 修復了（某些）表達式的計算順序，並進行了一些修改

  • 不包括函數參數，但現在禁止函數參數評估交錯
  • 使一堆損壞的代碼主要工作，並使.then用於未來的工作。

• 枚舉的直接列表初始化

• 前向進度保證 (FPG)（還有用於並行算法的FPG）

  • 我認為這是說“實現可能不會永遠停止線程”？

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

• 類型系統中的“noexcept”

• __has_include

  • 測試頭文件包含是否會出錯
  • 使從實驗到標准的遷移幾乎無縫

• 指針轉換數組修復

• 繼承的構造函數修復了某些極端情況（有關行為更改的示例，請參閱P0136R0 ）

• 使用繼承聚合初始化。

• std::launder 、雙關語等

圖書館補充：

數據類型

• std::variant<Ts...>

  • 我上次檢查時幾乎總是非空的？
  • 標記聯合類型
  • {真棒|有用}

• std::optional

  • 也許持有某物之一
  • 非常有用

• std::any

  • 持有任何東西之一（可復制）

• std::string_view

  • std::string類似於對字符數組或子std::string引用
  • 永遠不要再使用string const&了。 還可以使解析速度快 bajillion 倍。
  • "hello world"sv
  • constexpr char_traits

• std::byte比他們可以咀嚼的還要多。

  • 既不是整數也不是字符，只是數據

調用東西

• std::invoke
  • 使用一種語法調用任何可調用對象（函數指針、函數、成員指針）。 來自標准的 INVOKE 概念。
• std::apply
  • 接受一個類函數和一個元組，並將元組解包到調用中。

• std::make_from_tuple ， std::apply應用於對象構造

• 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
  • 棄用result_of
  • is_invocable<Foo(Args...), R>是“你能用Args...調用Foo Args...並獲得與R兼容的東西”，其中R=void是默認值。
  • invoke_result<Foo, Args...>是std::result_of_t<Foo(Args...)>但顯然不那么令人困惑？

文件系統 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 打開，也可以用const path::value_type*字符串打開。

新算法

• for_each_n

• reduce

• transform_reduce

• exclusive_scan

• inclusive_scan

• transform_exclusive_scan

• transform_inclusive_scan

• 添加用於線程目的，即使您不使用線程也會暴露

穿線

• std::shared_mutex

  • 不定時，如果你不需要它可以更有效。

• atomic<T> ::is_always_lockfree

• scoped_lock<Mutexes...>

  • 一次鎖定多個互斥體時，可以節省一些std::lock痛苦。

• 並行性 TS v1

  • 2014 年的鏈接論文可能已過時
  • std算法的並行版本和相關機制

• 硬件_*_interference_size

上面或下面未涵蓋的（部分） 庫基礎知識 TS v1

• [func.searchers]和[alg.search]
  • 一種搜索算法和技術

• [pmr]

  • 多態分配器，如分配器的std::function
  • 還有一些標准的內存資源與之配套。
  • http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/papers/2016/p0358r1.html

• std::sample ，從一個范圍采樣？

容器改進

• try_emplace和insert_or_assign

  • 在某些虛假移動/復制不好的情況下提供更好的保證

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

  • 廉價地在容器之間移動節點。
  • 便宜地合並整個容器。

• 字符串的非常量.data() 。

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

  • 像std::begin / end

• 容器中最小的不完整類型支持

• 連續迭代器“概念”

• constexpr迭代器

• emplace系列函數現在返回對創建對象的引用。

智能指針變化

• unique_ptr<T[]>修復和其他unique_ptr調整。
• weak_from_this和一些固定到共享的

其他std數據類型改進：

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

雜項

• C++17 庫基於C11 而不是 C99

• 為未來的標准庫保留std[0-9]+

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

  • 大多數std實現中已經公開的實用程序代碼
• 特殊數學函數
  • 科學家們可能會喜歡它們
• 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構函數安全的情況下拋出，則是必需的
• std::as_const
• std::bool_constant
• 一大堆_v模板變量
• std::void_t<T>
  • 在編寫模板時非常有用
• std::owner_less<void>
  • 像std::less<void> ，但用於基於內容排序的智能指針
• std::chrono波蘭語
• 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 的規則
• std::is_contiguous_layout ，用於高效散列
• std::to_chars/std::from_chars ，高性能，與語言環境無關的數字轉換； 最后一種序列化/反序列化為人類可讀格式的方法（JSON & co）
• std::default_order ，間接超過std::less 。 （由於名稱修改而破壞了某些編譯器的 ABI ，已刪除。）

性狀

• 交換
• is_aggregate
• has_unique_object_representations

已棄用

• 一些 C 庫，
• <codecvt>
• memory_order_consume
• result_of ，替換為invoke_result
• shared_ptr::unique ，它不是很線程安全

Isocpp.org 擁有自 C++14 以來的獨立變更列表； 它已被部分掠奪。

自然地，TS 工作並行繼續，因此有些 TS 還不夠成熟，必須等待下一次迭代。 下一次迭代的目標是之前計划的 C++20，而不是一些傳言暗示的 C++19。 已避免使用 C++1O。

從這個 reddit 帖子和這個 reddit 帖子中獲取的初始列表，通過谷歌搜索或從上面的 isocpp.org 頁面添加了鏈接。

從SD-6功能測試列表中掠奪的其他條目。

clang 的功能列表和庫功能列表即將被掠奪。 這似乎不可靠，因為它是 C++1z，而不是 C++17。

這些幻燈片在其他地方缺少一些功能。

雖然沒有詢問“刪除了什么”，但這里列出了在 C++17 中從 C++ 中刪除的一些內容（（大部分？）以前已棄用）：

刪除：

• register ，保留供將來使用的關鍵字
• bool b; ++b;
• 三合字母
  • 如果您仍然需要它們，它們現在是您的源文件編碼的一部分，而不是語言的一部分
• ios別名
• auto_ptr，舊的<functional>東西， random_shuffle
• std::function分配器

有改寫。 我不確定這些是否對代碼有任何影響，或者它們是否只是標准中的清理：

尚未整合到上面的論文：

• P0505R0 (constexpr 計時)

• P0418R2 （原子調整）

• P0512R0 （模板參數推導調整）

• P0490R0 （結構化綁定調整）

• P0513R0 （更改為std::hash ）

• P0502R0 （並行異常）

• P0509R1 （更新異常處理限制）

• P0012R1 （使異常規范成為類型系統的一部分）

• P0510R0 （變體限制）

• P0504R0 （可選/變體/任何標簽）

• P0497R0 （共享 ptr 調整）

• P0508R0 （結構化綁定節點句柄）

• P0521R0 （共享指針使用計數和唯一更改？）

規格變化：

• 異常規范和拋出表達式

進一步參考：

• 按年份分組的論文； 並非所有人都接受

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

  • 應在此處更新為“對現有功能的修改”。