作者 | Rainer Grimm?譯者 | 明明如月

C++23 將會(huì)是 C++20 后的下一個(gè) C++ 標(biāo)準(zhǔn)。這個(gè)新標(biāo)準(zhǔn)對(duì) C++ 進(jìn)行了大幅改進(jìn)，但其影響力卻不如 C++98、C++11 或 C++20 那樣翻天覆地。C++23 更像是 C++17 的傳統(tǒng)延續(xù)。

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為了理解 C++ 的這一進(jìn)化步驟，讓我們將 C++ 標(biāo)準(zhǔn)放在歷史背景中來(lái)看看。

C++ 標(biāo)準(zhǔn)
? ? C++ 已有超過(guò) 40 年的歷史了。那么，在這些年里，C++ 都經(jīng)歷了什么變化呢？以下是一個(gè)簡(jiǎn)要的回答，一直延續(xù)到 C++23。
? C++98
? 在 20 世紀(jì) 80 年代末，Bjarne Stroustrup 和 Margaret A. Ellis 合著了他們的著名書(shū)籍 Annotated C++ Reference Manual（注釋版 C++ 參考手冊(cè)，簡(jiǎn)稱 ARM）。這些書(shū)有兩個(gè)目的。首先，那時(shí)存在許多獨(dú)立的 C++ 實(shí)現(xiàn)。因此，ARM 定義了 C++ 的功能。其次，ARM 是第一個(gè) C++ 標(biāo)準(zhǔn) C++98（ISO/IEC 14882）的基礎(chǔ)。C++98 有幾個(gè)關(guān)鍵特性：模板、包含容器和算法的標(biāo)準(zhǔn)模板庫(kù)（STL）、字符串和 IO 流。
? C++03
? 隨著 C++03（14882:2003），C++98 得到了一項(xiàng)微小的技術(shù)修正，小到在我的時(shí)間線上都沒(méi)有容身之地。在社區(qū)中，包括 C++98 在內(nèi)的 C++03 被稱為傳統(tǒng)的 C++。
? TR1
? 2005 年，發(fā)生了一件令人非常興奮的事情。這一年，發(fā)布了所謂的技術(shù)報(bào)告 1（Technical Report 1，簡(jiǎn)稱 TR1）。TR1 是向著 C++11，因此向著現(xiàn)代 C++ 的一大步。TR1（TR 19768）是基于 C++ 標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)成員創(chuàng)立的 boost 項(xiàng)目。TR1 有 13 個(gè)庫(kù)，這些庫(kù)也成為下一個(gè) C++ 標(biāo)準(zhǔn)的一部分。例如，庫(kù)對(duì)應(yīng)到正則表達(dá)式庫(kù)、隨機(jī)數(shù)庫(kù)、智能指針如 std::shared_ptr，以及哈希表。只有所謂的特殊數(shù)學(xué)函數(shù)需要等到 C++17 才能使用。
? C++11
? C++11 是下一個(gè) C++ 標(biāo)準(zhǔn)，但我們通常稱之為現(xiàn)代 C++?，F(xiàn)代 C++ 也包括了 C++14 和 C++17。C++11 擁有許多特性，這些特性從根本上改變了我們編寫 C++ 程序的方式。例如，C++11 引入了 TR1 的組件，還有移動(dòng)語(yǔ)義、完美轉(zhuǎn)發(fā)、變長(zhǎng)模板或 `constexpr，還有其他諸多特性。隨著 C++11 的到來(lái)，我們還得到了一個(gè)內(nèi)存模型作為基礎(chǔ)的線程模型，以及一個(gè)線程 API。如果你感到好奇，這里有我關(guān)于內(nèi)存模型和多線程的一些基本文章。
? C++14
? C++14 是一個(gè)小型的 C++ 標(biāo)準(zhǔn)。它引入了讀寫鎖、泛化的 lambdas 和泛化的 constexpr 函數(shù)。
? C++17
? C++17 有兩個(gè)顯著的特性：并行 STL 和標(biāo)準(zhǔn)化的文件系統(tǒng)。大約 80 個(gè) STL 算法可以使用所謂的執(zhí)行策略進(jìn)行執(zhí)行。這意味著 std::par, vec.begin(), vec.end()) 對(duì) C++ 實(shí)現(xiàn)的排序容器 vec 是一個(gè)并行處理的提示。此外，你還可以指定排序應(yīng)按順序執(zhí)行（std::seq）或向量化執(zhí)行（std::par_unseq）。就像 C++11 一樣，boost 對(duì) C++17 也產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。我們從 boost 獲取了文件系統(tǒng)以及三種新的數(shù)據(jù)類型：std::optional、std::variant 和 std::any。這里是我關(guān)于 C++17 （鏈接見(jiàn)文底）的一些文章。
? C++20
? C++20 的變革對(duì)我們編寫 C++ 程序的方式產(chǎn)生了根本性的影響，其程度不亞于 C++11。特別是以下四個(gè)重要特性：Ranges（范圍庫(kù)），Coroutines（協(xié)程），Concepts（概念），以及 Modules（模塊）。
? 新的 Ranges 庫(kù)讓我們可以直接在容器上表達(dá)算法，使用管道符組合算法，并將它們應(yīng)用于無(wú)限數(shù)據(jù)流。
? 多虧了 Coroutines，異步編程在 C++ 中可能會(huì)成為主流。協(xié)程是協(xié)作任務(wù)、事件循環(huán)、無(wú)限數(shù)據(jù)流或管道的基礎(chǔ)。
? Concepts 將改變我們對(duì)模板的思考和編程方式。它們是有效模板參數(shù)的語(yǔ)義類別。它們讓你能夠直接在類型系統(tǒng)中表達(dá)你的意圖。如果出了什么問(wèn)題，你會(huì)收到簡(jiǎn)潔的錯(cuò)誤信息。
? Modules 將克服頭文件的限制。它們帶來(lái)了很多好處。例如，預(yù)處理器將變得不再需要。最終，我們還將擁有更快的構(gòu)建時(shí)間，更簡(jiǎn)單的包構(gòu)建方式。
? 關(guān)于 Ranges、Coroutines、Concepts、Modules 和 C++20 的文章可以參見(jiàn)鏈接。
? C++23
? 現(xiàn)在（2023年7月），C++23 已經(jīng)完成，并進(jìn)入了最終投票階段。
? C++23 提供了一種小巧但影響深遠(yuǎn)的核心語(yǔ)言特性——this 的推導(dǎo)。這種特性允許你，類似于 Python，在成員函數(shù)定義中明確地傳遞隱式傳遞的 this 指針。引入 this 的推導(dǎo)后，一些 C++ 中復(fù)雜的技術(shù)，例如 CRTP （奇異遞歸模板模式） 或者 Overload Pattern（過(guò)載模式），將變得輕而易舉。
? C++23 庫(kù)還將新增很多有意思的特性。你可以直接使用 import std; 導(dǎo)入標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)，或者在 std::print 和 std::println 中應(yīng)用 C++20 的格式字符串。此外，我們將出于性能考慮，獲得如 std::flat_map 這樣的扁平化關(guān)聯(lián)容器，這些容器在時(shí)間和空間復(fù)雜度上做了一個(gè)平衡。std::flap_map 可取代 std::map 。std::optional 的接口將擴(kuò)展為具有組合性的單子接口。新的數(shù)據(jù)類型 std::expected 已經(jīng)具有可組合的接口，可以用于錯(cuò)誤處理，存儲(chǔ)預(yù)期值或非預(yù)期值。多虧了 std::mdspan，我們可以創(chuàng)建和操作多維數(shù)組。最后，std::generator 是第一個(gè)用于創(chuàng)建數(shù)字流的具體的協(xié)程。std::generator 是 Ranges 庫(kù)的一部分，該庫(kù)也將在 C++23 中得到增強(qiáng)。
? ? 網(wǎng)友：比 Python 差遠(yuǎn)了
? ? 很多網(wǎng)友對(duì) C++23 的改進(jìn)展開(kāi)了廣泛討論，
? 很多網(wǎng)友對(duì)此次更新并沒(méi)有感到那么興奮。有網(wǎng)友表示很高興看到 C++23 將帶來(lái) C++ 可用性的提升，但和 Python 還差很遠(yuǎn)。有網(wǎng)友對(duì)此甚至表示失望，他認(rèn)為 C++23 和 C++ 98 相比，并沒(méi)什么革命性的特性，居然還有人會(huì)為此感到興奮。
? 有的網(wǎng)友則愿意給 C++23 一個(gè)機(jī)會(huì)。他很久以來(lái)一直用 C++，但是他對(duì) C++ 的復(fù)雜性感到不滿，所以他主要用 C++11。他說(shuō)現(xiàn)在 C++ 有了模塊、概念等新特性，他開(kāi)始考慮 C++23 是否值得用于新項(xiàng)目。他原本想用 Rust 代替 C++，但是現(xiàn)在他可能會(huì)給 C++23 一個(gè)機(jī)會(huì)。有網(wǎng)友認(rèn)為 C++ 的復(fù)雜性是因?yàn)樗兄Z永遠(yuǎn)能夠兼容舊的代碼造成的。
? 還很多網(wǎng)友在評(píng)論區(qū)對(duì)各種編程語(yǔ)言進(jìn)行了討論。有網(wǎng)友認(rèn)為，問(wèn)題并不是出在語(yǔ)言本身，而取決于你用它來(lái)實(shí)現(xiàn)什么樣的功能。例如，如果你想使用虛幻引擎或編寫音頻插件，就學(xué)習(xí) C++。如果你想玩機(jī)器學(xué)習(xí)，就學(xué)好Python。如果你想制作移動(dòng)應(yīng)用程序，就學(xué)習(xí) Swift 或 Kotlin。
? 編輯：黃飛

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