C++17 有哪些新特性？

Question

C++17 现已功能完备，因此不太可能经历大的变化。为 C++17 提出了数百个提案。

哪些特性是在 C++17 中添加到 C++ 中的？

使用支持 "C++1z" 的 C++ 编译器时，当编译器更新到 C++17 时，哪些功能将可用？

Answer 1

语言特点：

模板和通用代码

• Template argument deduction for class templates

  • 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 class
  的模板参数
  • http://wg21.link/p0433r2 http://wg21.link/p0620r0 http://wg21.link/p0512r0

• template <auto>

  • 表示任何（non-type 模板参数）类型的值。

• Non-type template arguments fixes

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

• ( Folding + ... + expressions ) and Revisions

• auto x{8}; is an int

• modernizing using with ... and lists

拉姆达

• constexpr lambdas

  • 如果符合条件，Lambda 是隐式 constexpr

• Capturing *this in lambdas

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

属性

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

• [[attributes]] on namespaces and enum { erator[[s]] }

• using in attributes 以避免重复属性命名空间。

• 编译器现在 required to ignore non-standard attributes they don't recognize.

  • C++14 的措辞允许编译器拒绝未知范围的属性。

语法清理

• Inline variables

• 类似于内联函数

• 编译器选择实例化的地方

• Deprecate static constexpr redeclaration，现在隐式内联。

• namespace A::B

• 没有字符串的简单static_assert(expression);

• no throw unless throw()，而throw()是noexcept(true).

清洁器multi-return和流量控制

• Structured bindings

• 基本上，first-class std::tie 和 auto

• 例子： * const auto [it, inserted] = map.insert( {"foo", bar} ); * 创建变量 it 和 inserted 并从 pair 推导出类型 map::insert returns.

• 适用于 tuple/pair-likes & std::array 和相对平坦的结构

• 在标准中实际命名为structured bindings

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

• if (const auto [it, inserted] = map.insert( {"foo", bar} ); inserted)

• 将if(decl)扩展到decl不convertible-to-bool的情况。

• Generalizing range-based for loops

  • 似乎主要支持哨兵，或与开始迭代器类型不同的结束迭代器，这有助于 null-terminated 循环等。

• if constexpr

• 很多人要求的功能来简化 almost-generic 代码。

杂项

• Hexadecimal float point literals

• Dynamic memory allocation for over-aligned data

• Guaranteed copy elision

  • 终于！
  • 并非在所有情况下，但将“只是创建一些东西”的语法与“真正的省略”区分开来。

• Fixed order-of-evaluation for (some) expressions with some modifications

  • 不包括函数参数，但现在禁止函数参数求值交错
  • 使一堆损坏的代码大部分工作，并使 .then 用于以后的工作。

• Direct list-initialization of enums

• 前进进度保证 (FPG)（另外，FPGs for parallel algorithms）

• 我认为这是在说“实现可能不会永远停止线程”？

• u8'U', u8'T', u8'F', u8'8' 字符文字（字符串已经存在）

• "noexcept" in the type system

• __has_include

  • 测试包含头文件是否会出错
  • 几乎可以无缝地从实验迁移到标准

• Arrays of pointer conversion fixes

• inherited constructors fixes to some corner cases (see P0136R0 行为改变示例）

• aggregate initialization with inheritance.

• std::launder, type punning, etc

库添加：

数据类型

• std::variant<Ts...>

• Almost-always non-empty 上次我查过?

• 标记联合类型

• {很棒|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 喜欢 reference-to-character-array 或子字符串
  • 再也不会 string const& 了。还可以使解析速度快上亿倍。
  • "hello world"sv
  • constexpr char_traits

• std::byte吃不消。

  • 既不是整数也不是字符，只是数据

调用东西

• std::invoke

  • 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

  • 获取一个 function-like 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 并获得与 R 兼容的东西吗”，其中 R=void 是默认。

• invoke_result<Foo, Args...> 是 std::result_of_t<Foo(Args...)> 但显然不那么令人困惑？

File System TS v1

• [class.path]

• [class.filesystem.error]

• [class.file_status]

• [class.directory_entry]

• [class.directory_iterator] and [class.recursive_directory_iterator]

• [fs.ops.funcs]

• fstreams can be opened with paths, as well as with const path::value_type* strings.

New algorithms

• for_each_n

• reduce

• transform_reduce

• exclusive_scan

• inclusive_scan

• transform_exclusive_scan

• transform_inclusive_scan

• 添加用于线程化目的，即使您没有使用它们线程化也会公开

线程

• std::shared_mutex

  • 不定时，不需要时效率更高

• atomic<T>::is_always_lockfree

• scoped_lock<Mutexes...>

  • 在一次锁定多个互斥体时减少一些std::lock痛苦。

• Parallelism TS v1

  • 2014 年的链接论文，可能已过时
  • std 算法和相关机器的并行版本

• hardware_*_interference_size

（部分）Library Fundamentals TS v1 以上或以下未涵盖

• [func.searchers] and [alg.search]

  • 一种搜索算法和技巧

• [pmr]

  • 多态分配器，如std::function分配器
  • 还有一些standard memory resources to go with it.
  • http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/papers/2016/p0358r1.html

• std::sample，从一个范围内抽样？

容器改进

• try_emplace and insert_or_assign

  • 在某些情况下提供更好的保证，而虚假 move/copy 会很糟糕

• Splicing for map<>, unordered_map<>, set<>, and unordered_set<>

  • 以低廉的成本在容器之间移动节点。
  • 以低廉的成本合并整个容器。

• non-const .data() 为字符串。

• non-memberstd::size, std::empty, std::data

  • 喜欢std::begin/end

• Minimal incomplete type support in containers

• Contiguous iterator "concept"

• constexpr iterators

• emplace 函数族 now returns a reference to the created object。

智能指针变化

• unique_ptr<T[]> fixes and other unique_ptr 调整。
• weak_from_this 和一些固定为从这里共享

其他 std 数据类型改进：

• {} construction of std::tuple and other improvements
• TriviallyCopyable reference_wrapper，可以提升性能

杂项

• C++17库基于C11 instead of C99

• 为future standard libraries

  保留std[0-9]+

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

• 大多数 std 实现中公开的实用程序代码

• Special math functions

• 科学家可能会喜欢他们

• std::clamp()

  • std::clamp( a, b, c ) == std::max( b, std::min( a, c ) )大致

• gcd and lcm

• std::uncaught_exceptions

  • 如果你只想在安全的情况下从析构函数中抛出，则需要

• std::as_const

• std::bool_constant

• A whole bunch of _v template variables

• std::void_t<T>

  • 编写模板时非常有用

• std::owner_less<void>

  • 类似于std::less<void>，但用于根据内容排序的智能指针

• std::chrono polish

• std::conjunction, std::disjunction, std::negation暴露

• std::not_fn

• http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/papers/2016/p0358r1.html

• Rules for noexcept within std

• std::is_contiguous_layout，对高效散列很有用

• std::to_chars/std::from_chars，高性能，区域无关数字转换；最终 serialize/deserialize 为人类可读格式 (JSON & co)

• std::default_order, indirection over std::less. (breaks ABI of some compilers 由于名称修改，已删除。）

• memory_order_consume，添加了更喜欢使用 memory_order_acquire

  的语言

特质

• swap
• is_aggregate
• has_unique_object_representations

已弃用

• Some C libraries,
• [=262=
• result_of，替换为invoke_result
• shared_ptr::unique，不是很线程安全

Isocpp.org has 有一个独立的自 C++14 以来的变化列表；它已被部分掠夺。

自然TS 的工作是并行进行的，所以有一些TS 是not-quite-ripe 将不得不等待下一次迭代。下一次迭代的目标是之前计划的 C++20，而不是一些谣言暗示的 C++19。 C++1O 已被避免。

初始列表取自 this reddit post and this reddit post，通过谷歌搜索或从上面的 isocpp.org 页面添加了链接。

从 SD-6 feature-test 列表中掠夺的其他条目。

clang's feature list and library feature list 是下一个被掠夺的地方。这似乎不可靠，因为它是 C++1z，而不是 C++17。

these slides 其他地方缺少一些功能。

虽然没有询问“删除了什么”，但这里是一些在 C++17 中从 C++ 中删除的内容（（主要是？）以前弃用的）的简短列表：

已删除：

• register，为将来使用保留的关键字
• bool b; ++b;
• trigraphs
  • 如果您仍然需要它们，它们现在是源文件编码的一部分，而不是语言的一部分
• ios aliases
• auto_ptr, old <functional> stuff, random_shuffle
• allocators in std::function

有重写。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：

以上未整合的论文：

• P0505R0 (constexpr chrono)

• 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（optional/variant/any 的标签）

• P0497R0（共享指针调整）

• P0508R0（结构化绑定节点句柄）

• P0521R0（共享指针使用次数和唯一变化？）

规格变更：

• exception specs and throw expressions

进一步参考：

• papers grouped by year; not all accepted

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

  • 应在此处更新为“对现有功能的修改”。