第 10 章 展望:C++20 简介

C++20 如同 C++11 一样,似乎能够成为一个振奋人心的更新。例如,早在 C++11 时期就跃跃欲试呼声极高却最终落选的 Concept,如今已经箭在弦上。 C++ 组委会在讨论投票最终确定 C++20 有很多提案,诸如 Concepts/Module/Coroutine/Ranges/ 等等。 本章我们就来一览 C++20 即将引入的那些重要特性。

概念与约束

概念(Concepts)是对 C++ 模板编程的进一步增强扩展。简单来说,概念是一种编译期的特性, 它能够让编译器在编译期时对模板参数进行判断,从而大幅度增强我们在 C++ 中模板编程的体验。 使用模板进行编程时候我们经常会遇到各种令人发指的错误, 这是因为到目前为止我们始终不能够对模板参数进行检查与限制。 举例而言,下面简单的两行代码会造成大量的几乎不可读的编译错误:

  1. #include <list>
  2. #include <algorithm>
  3. int main() {
  4. std::list<int> l = {1, 2, 3};
  5. std::sort(l.begin(), l.end());
  6. return 0;
  7. }

而这段代码出现错误的根本原因在于,std::sort 对排序容器必须提供随机迭代器,否则就不能使用,而我们知道 std::list 是不支持随机访问的。 用概念的语言来说就是:std::list 中的迭代器不满足 std::sort 中随机迭代器这个概念的约束(Constraint)。 在引入概念后,我们就可以这样对模板参数进行约束:

  1. template <typename T>
  2. requires Sortable<T> // Sortable 是一个概念
  3. void sort(T& c);

缩写为:

  1. template<Sortable T> // T 是一个 Sortable 的类型名
  2. void sort(T& c)

甚至于直接将其作为类型来使用:

  1. void sort(Sortable& c); // c 是一个 Sortable 类型的对象

我们现在来看一个实际的例子。

TODO: https://godbolt.org/z/9liFPD

模块

TODO:

合约

TODO:

范围

TODO:

协程

TODO:

事务内存

TODO:

总结

总的来说,终于在 C++20 中看到 Concepts/Ranges/Modules 这些令人兴奋的特性, 这对于一门已经三十多岁『高龄』的编程语言,依然是充满魅力的。

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