Одобрен стандарт C++20

Комитетът на ISO за стандартизация на езика C++ одобри международен стандарт „C++20“. Представените в спецификацията възможности, с изключение на единични случаи, се поддържат в компилаторите GCC, Clang и Microsoft Visual C++. Поддържащите стандартни библиотеки C++20 са реализирани в рамките на проекта Boost.

През следващите два месеца одобрената спецификация ще бъде в етап на подготовка на документа за публикуване, в който ще се проведе работа по редактиране на правописни грешки и печатни грешки. В началото на ноември финалната версия на документа ще бъде изпратена в ISO за публикуване под формалното име ISO/IEC 14882:2020. През това време комитетът вече е започнал работа по следващия стандарт C++23 (C++2b) и на най-близкото виртуално заседание ще разгледа възможните нововъведения.

Основни характеристики C++20 (примери за код):

• Добавени са „концепции“, разширения на шаблони, които позволяват да се определи набор от изисквания за параметрите на шаблона, които по време на компилацията ограничават набора от аргументи, които могат да бъдат приемани като параметри на шаблона. Концепциите могат да се използват, за да се избегнат логически несъответствия между свойствата на типовете данни, използвани вътре в шаблона, и свойствата на типовете данни на входните параметри.

  template
  concept EqualityComparable = requires(T a, T b) {
  { a == b } -> std::boolean;
  { a != b } -> std::boolean;
  };

• Включени са разширения за работа с модули, които могат да се използват вместо заглавни файлове. Модулите предоставят нов начин за организация на изходния код въз основа на определянето на границите на компонентите, без включени чрез „#include“ заглавни файлове.
• Макрос __VA_OPT__ за адаптивно разгръщане на вариативни макроси в зависимост от наличието на токени в вариативния аргумент.
• Поддръжка на оператора „“ за тройно сравнение.
• Поддръжка на инициализатори на елементи по подразбиране за битови полета.
• Възможност за ламбда захват на изрази „*this“.

  struct int_value {
  int n = 0;
  auto getter_fn() {
  // BAD:
  // return [=]() { return n; };

  // GOOD:
  return [=, *this]() { return n; };
  }
  };

• Извикване на елементи по указател (Pointer-to-member), използвайки определени чрез израза „const &“ указатели на временни обекти.
• Оператор delete с деструктор, описан в документа P0722R1.
• На класовете е разрешено използването на параметри на шаблон без тип.

  struct foo {
  foo() = default;
  constexpr foo(int) {}
  };

  template
  auto get_foo() {
  return f;
  }

  get_foo(); // използва имплицитен конструктор
  get_foo();

• Несъхранявани лямбда изрази с конструктор.
• Допустимост на използването на синтаксиса на шаблони за лямбда изрази (например «auto f = [](std::vector v)»).
• Възможност за използване на стринг литератури в параметри на шаблона.
• Поддръжка на синтаксиса за инициализация в стил C — явно не изброени в списък за инициализация поле, се инициализират по подразбиране.

  struct A {
  int x;
  int y;
  int z = 123;
  };

  A a {.x = 1, .z = 2}; // a.x == 1, a.y == 0, a.z == 2

• Поддръжка на празни членове на структурни данни.
• Поддръжка на атрибутите likely и unlikely за информиране на оптимизатора за вероятността на условни конструкции («[[likely]] if (random > 0) {»).
• Възможност за използване на диапазони за инициализиране на стойности на променлива в цикъл «for»

  for (auto v = std::vector{1, 2, 3}; auto& e : v) {

• Автоматично изчисляване на размера на масив в new («new double[]{1,2,3}»);
• Атрибут «[[no_unique_address]]», при който променливите без данни не заемат място.
• Атомарни указатели (std::atomic<shared_ptr> и std::atomic<weak_ptr>).
• Възможност за извикване на виртуални функции в условни изрази.
• Поддръжка на бързи (immediate) функции, които могат да работят само с константи.

  consteval int sqr(int n) {
  return n * n;
  }

  constexpr int r = sqr(100); // OK
  int x = 100;
  int r2 = sqr(x); // ERROR: 'x' не може да се използва като константа

• Възможност за прилагане на constexpr с виртуални функции («constexpr virtual int f() const { return 2; }»).
• В стандартната библиотека:
  • Добавена е поддръжка на типа char8_t за UTF-8 стрингове.
  • Добавени са заглавни файлове bit (битови операции) и version.
  • Появи се възможност за проверка на префикс и суфикс на стрингове (starts_with, ends_with).
  • Добавени са типажи std::remove_cvref, std::unwrap_reference, std::unwrap_decay_ref, std::is_nothrow_convertible и std::type_identity.
  • Добавени функции std::midpoint, std::lerp, std::bind_front, std::source_location, std::visit, std::is_constant_evaluated и std::assume_aligned.
  • В std::make_shared е добавена поддръжка на масиви.
  • Добавена е функция std::to_array за преобразуване на обекти, подобни на масиви, в std::array.
• По-удобен синтаксис за изброения:

  enum class rgba_color_channel { red, green, blue, alpha };

  std::string_view to_string(rgba_color_channel my_channel) {
  switch (my_channel) {
  using enum rgba_color_channel;
  case red: return «red»;
  case green: return «green»;
  case blue: return «blue»;
  case alpha: return «alpha»;
  }
  }

• В индексите е забранено използването на операцията „,” („a[b,c]“) поради неопределено поведение. Поддръжката на повечето операции с променливи, обявени с ключовата дума volatile, е прекратена, включително операции „++“ и „—“ със стандартни типове.
• Съкрати се броят на ситуациите, в които е необходимо да се указва „typename“, за да се информира за наличието на тип.

Източник: opennet.ru