C++17 详解 1

本文为 《C++17 in detail》 一书的中文渣中渣译文，不足之处还望指正。

第一部分——语言特性

C++17 是对 C++ 的一次重大更新，引入了大量语言特性。大多数新增特性让 C++ 更简洁更直截了当。

在本部分你将学到：

• 被移除和被标记为已弃用的特性
• C++ 是如何变得更精准的：比如，借助表达式求值顺序保证
• 模版相关新特性：比如 if constexpr、折叠表达式（fold expressions）
• 新的标准属性（attributes）
• 如何借助结构化绑定（structured binding）、内联变量（inline variables）、编译时 if 和类模版参数推导（template argument deduction for classes）写出更简洁更具表现力的代码

快速开始

为了激发你对新标准更多的好奇心，下面展示几段新特性组合使用的代码示例。

如果觉得示例太复杂也不用担心，因为它们把太多新东西混在了一起。所有新特性都会在接下来的章节进行单独深入解释。

使用 Map

// Example: Part I/demo_map.cpp
#include <iostream>
#include <map>

int main() {
	std::map<std::string, int> mapUserAge{ {"Alex", 45}, {"John", 25} };

	std::map mapCopy{ mapUserAge };

	if (auto [iter, wasAdded] = mapCopy.insert_or_assign("John", 26); !wasAdded)
		std::cout << iter->first << " reassigned...\n";

	for (const auto &[key, value] : mapCopy)
		std::cout << key << ", " << value << '\n';
}

代码输出如下：

John reassigned...
Alex, 45
John, 26

上边示例使用了如下特性：

• 第 8 行：类模板参数推导—— mapCopy 类型从 mapUserAge 类型推断得来。不需要显式声明为 std::map<std::string, int> mapCopy{...}。
• 第 10 行：新的 map 插入函数—— insert_or_assign。
• 第 10 行：结构化绑定——捕获 insert_or_assign 返回的 pair 到两个分开的变量。
• 第 10 行：带初始化的 if 语句—— iter、wasAdded 只在 if 语句代码块内可见。
• 第 13 行：基于范围的 for （range-based for）循环内的结构化绑定——可以用 key 和 value 代替 pair.first pair.second 进行迭代。

调试打印

// Example: Part I/demo_print.cpp
#include <iostream>

template<typename T> void linePrinter(const T &x) {
	if constexpr (std::is_integral_v<T>)
		std::cout << "num: " << x << '\n';
	else if constexpr (std::is_floating_point_v<T>) {
		const auto frac = x - static_cast<long>(x);
		std::cout << "flt: " << x << ", frac " << frac << '\n';
	}
	else if constexpr (std::is_pointer_v<T>) {
		std::cout << "ptr, ";
		linePrinter(*x);
	}
	else
		std::cout << x << '\n';
}

template <typename ... Args> void printWithInfo(Args ... args) {
	(linePrinter(args), ...); // 逗号运算符上的折叠表达式
}

int main() {
	int i = 10;
	float f = 2.56f;
	printWithInfo(&i, &f, 30);
}

代码输出如下：

ptr, num: 10
ptr, flt: 2.56, frac 0.56
num: 30

这里用到了以下特性：

• 第 5、7、11 行：if constexpr ——用于匹配模版参数，以使编译时丢弃代码。
• 第 5、7、11 行：类型萃取中 _v 样式的变量模版——不再需要写明 std::trait_name<T>::value。
• 第 20 行：printWithInfo 内的折叠表达式——此特性简化了可变参数模版。本例中我们对所有输入参数分别调用 linePrinter()。

正式开始吧！

上边你看到的只是冰山一角，阅读接下来的章节你会看到更多：对当前语言的修复、阐明、移除（比如 auto_ptr），当然还有新增的一些东西：constexpr lambda，if constexpr，结构化绑定，template<auto>，内联变量，类模板参数推断以及更多。