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# 第 10 章 展望:C++20 简介
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> 内容修订中
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[TOC]
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本章对即将到来的 C++17 进行介绍,几个月前(2016 年),目前为止,还没有一个正式发布的编译器来编译 C++17 特性的代码,本节作为扩展主题,供对 C++ 的历史进程及其未来发展感兴趣的读者阅读。
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C++20 如同 C++17 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。
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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。
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本章我们就来一览 C++20 即将引入的那些重要特性。
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C++ 组委会在讨论投票最终确定 C++17 有很多提案,诸如 **Concepts**/**Ranges**/**Module** 等等,其中最受关注的就是 **Concepts**,可惜这一提案最终被拒,作为技术规范(Technical Specifications, TS) 将其发布。
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## 概念与约束
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## Concepts TS
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**Concepts** 是对 C++ 模板编程的进一步增强扩展。简单来说,**Concepts** 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,例如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:
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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,
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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。
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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,
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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。
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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:
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```cpp
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#include <list>
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@@ -28,11 +30,13 @@ int main() {
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}
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```
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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 **Concepts** 的话来说就是:`std::list`中的迭代器不满足`std::sort`中随机迭代器这个 **Concepts**(概念) 的 **requirements**(要求)。有了 **Concepts**,我们就可以这样:
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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。
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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)。
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在引入概念后,我们就可以这样对模板参数进行约束:
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```cpp
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template <typename T>
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requires Sortable<T> // Sortable 是一个 concept
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requires Sortable<T> // Sortable 是一个概念
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void sort(T& c);
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```
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@@ -49,23 +53,41 @@ void sort(T& c)
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void sort(Sortable& c); // c 是一个 Sortable 类型的对象
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```
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遗憾的是,C++组委会没有将 **Concetps** 纳入新标准,而是将其作为TS正式发布(其实早在 C++11 最终定案之前就已经有 **Concepts** 的呼声了,但 Concepts TS 是2015年才完整正式发布),也就是我们现在看到的 Concepts TS。C++组委会拒绝将 Concepts 纳入新标准的原因其实很简单,并不是技术层面上的原因,纯粹是觉得它还不够成熟。
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我们现在来看一个实际的例子。
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Concepts TS 的发布到最后一次 C++17 的讨论会只相隔了不到四个月的时间,**Concepts** 的(唯一)实现只存在于一个未发布的 gcc 版本中。而 gcc 中关于 **Concepts** 的实现就是由撰写 Concepts TS 的人开发的,虽然它能够进行相关测试,但还没有认真讨论过这份 TS 会产生哪些不良后果,更何况这份 TS 都没有被测试过。此外,已知的 **Concepts** 的一个明显的作用就是去辅助实现 Ranges TS 等提案,但实际上它们也没有被选入 C++17,所以可以把 **Concepts** 继续延后。
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TODO
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## 模块
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TODO
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## 合约
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TODO
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## 范围
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TODO
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## 协程
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TODO
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## 总结
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总的来说,类似于 Concepts/Ranges/Modules 这些令人兴奋的特性并没有入选至 C++17,这注定了 C++17 某种意义上来说相较于 C++11/14 依然只是小幅度更新,但我们有望在 C++2x 中看到这些东西的出现,这些内容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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总的来说,终于在 C++2a 中看到 Concepts/Ranges/Modules 这些令人兴奋的特性,
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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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## 进一步阅读的参考资料
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1. [Final features of C++17](https://meetingcpp.com/index.php/br/items/final-features-of-c17.html)
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2. [C++17: will it be great or just ok?](https://codeplay.com/public/uploaded/filehost/0cbdaf_c++17post-oulu2016.pdf)
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3. [Why Concepts didn't make C++17?](http://honermann.net/blog/2016/03/06/why-concepts-didnt-make-cxx17/)
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4. [C++11/14/17/20 编译器支持情况](http://en.cppreference.com/w/cpp/compiler_support)
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- [Final features of C++17](https://meetingcpp.com/index.php/br/items/final-features-of-c17.html)
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- [C++17: will it be great or just ok?](https://codeplay.com/public/uploaded/filehost/0cbdaf_c++17post-oulu2016.pdf)
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- [Why Concepts didn't make C++17?](http://honermann.net/blog/2016/03/06/why-concepts-didnt-make-cxx17/)
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- [C++11/14/17/20 编译器支持情况](http://en.cppreference.com/w/cpp/compiler_support)
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- [C++ 历史](https://en.cppreference.com/w/cpp/language/history)
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## 许可
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@@ -15,7 +15,7 @@ order: 11
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- [Ulrich Drepper. 每位程序员都需要知道的内存知识. 2007](https://people.freebsd.org/~lstewart/articles/cpumemory.pdf)
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- 待补充
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## 许可
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Reference in New Issue
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