C++17 有哪些新特性？

Question

C++17 现在功能齐全，因此不太可能经历大的变化。针对 C++17 提出了数百个提案。

在 C++17 中，C++ 中添加了哪些功能？

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

  • 就像函数如何推断模板参数一样，现在构造函数可以推断类的模板参数
  • http://wg21.link/p0433r2http://wg21.link/p0620r0http://wg21.link/p0512r0

• template <auto>

  • 表示任何（非类型模板参数）类型的值。

• Non-type template arguments fixes

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

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

• auto x{8}; is an int

• modernizing using with ... and lists

拉姆达

• constexpr lambdas

  • 如果 Lambda 符合条件，则隐式为 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。

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

  • C++14 措辞允许编译器拒绝未知范围的属性。

语法清理

• Inline variables

• 像内联函数

• 编译器选择实例实例化的位置

• 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)。

更清洁的多返回和流量控制

• Structured bindings

• 基本上，一流的std::tie 和auto

• 示例： * const auto [it, inserted] = map.insert( {"foo", bar} ); * 创建变量it 和inserted，其类型是从map::insert 返回的pair 推导出来的。

• 适用于 tuple/pair-likes & std::arrays 和相对扁平的结构

• 在标准中实际上命名为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 不能明智地转换为布尔值的情况。

• 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，这有助于空终止循环等。

• if constexpr

• 许多要求的功能来简化几乎通用的代码。

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，但都会将您“只是创建某些东西”（称为省略）的语法与“真正的省略”区分开来。

• Fixed order-of-evaluation for (some) expressions 和一些modifications

  • 不包括函数参数，但现在禁止函数参数求值交错
  • 主要使一堆损坏的代码工作，并在以后的工作中使.then。

• Direct list-initialization of enums

• 前进进度保证 (FPG)（也称为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' 字符字面量（字符串已存在）

• "noexcept" in the type system

• __has_include

  • 测试头文件包含是否会出错
  • 几乎可以无缝地从实验性迁移到标准

• Arrays of pointer conversion fixes

• inherited constructors 修复了一些极端情况（有关行为更改示例，请参阅 P0136R0）

• aggregate initialization with inheritance.

• std::launder, type punning, etc

图书馆补充：

数据类型

• std::variant<Ts...>

• 我上次检查时几乎总是非空？

• 标记联合类型

• {真棒|有用}

• std::optional

  • 也许拿着某样东西
  • 非常有用

• std::any

  • 持有任何东西之一（可复制）

• std::string_view

  • std::string 喜欢对字符数组或子字符串的引用
  • 再也不要使用string const&。还可以使解析速度加快数十亿倍。
  • "hello world"sv
  • constexpr char_traits

• std::byte 吃不完。

  • 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

  • 获取类函数和元组，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 是默认值。

• 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] 和 [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

• 添加用于线程目的，即使您不使用线程也会暴露

线程

• std::shared_mutex

  • 不定时，如果你不需要它会更高效。

• atomic<T>::is_always_lockfree

• scoped_lock<Mutexes...>

  • 在一次锁定多个互斥体时节省了一些std::lock 的痛苦。

• Parallelism TS v1

  • 2014 年的链接文件可能已过期
  • std 算法和相关机制的并行版本

• hardware_*_interference_size

（部分）Library Fundamentals TS v1 上面或下面没有涵盖

• [func.searchers] 和 [alg.search]

  • 一种搜索算法和技术

• [pmr]

  • 多态分配器，例如分配器的std::function
  • 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，从某个范围内采样？

容器改进

• try_emplace 和 insert_or_assign

  • 在某些情况下提供更好的保证，因为虚假移动/复制会很糟糕

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

  • 以低成本在容器之间移动节点。
  • 以低成本合并整个容器。

• 非 const .data() 用于字符串。

• 非会员std::size, std::empty, std::data

  • 点赞std::begin/end

• Minimal incomplete type support in containers

• Contiguous iterator "concept"

• constexpr iterators

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

智能指针变化

• unique_ptr<T[]> fixes 和其他 unique_ptr 调整。
• weak_from_this 和一些固定分享于此

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 实现中已经公开了实用程序代码

• Special math functions

• 科学家可能会喜欢它们

• std::clamp()

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

• gcd and lcm

• std::uncaught_exceptions

  • 如果您只想在不受析构函数影响的情况下抛出，则为必需

• std::as_const

• std::bool_constant

• A whole bunch of _v template variables

• std::void_t<T>

  • 在编写模板时非常有用

• std::owner_less<void>

  • 类似于std::less<void>，但智能指针可以根据内容进行排序

• 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，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；最后一种将序列化/反序列化为人类可读格式（JSON & co）的方法

• std::default_order，间接通过 std::less。（breaks ABI of some compilers 由于名称修改，已删除。）

• memory_order_consume，添加语言以更喜欢使用memory_order_acquire

性状

• swap
• is_aggregate
• has_unique_object_representations

已弃用

• Some C libraries,
• <codecvt>
• result_of，替换为invoke_result
• shared_ptr::unique，这不是线程安全的

Isocpp.org has 具有自 C++14 以来的独立更改列表；它已被部分掠夺。

TS 工作自然会并行进行，因此有些 TS 还没有完全成熟，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。

初始列表取自 this reddit post 和 this reddit post，链接通过谷歌搜索或来自上述 isocpp.org 页面添加。

从SD-6 功能测试列表中掠夺的其他条目。

clang's feature list 和 library feature list 将被掠夺。这似乎不可靠，因为它是 C++1z，而不是 C++17。

these slides 在其他地方缺少一些功能。

虽然没有询问“删除了什么”，但这里列出了一些在 C++17 中从 C++ 中删除的内容（（大部分？）以前已弃用）：

已删除：

• register，保留关键字以备将来使用
• 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

有重新措辞。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：

上面还没有整合的论文：

• 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（可选/变体/任意的标签）

• 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”。