C++17 主要特性。
1 C++17 介绍
每次C++版本的发布都会带来很多新的特性，C++17也不例外，虽然有很多期待的特性没有包含进来，但是新增的特性依然挡不住它独特的魅力。
C++17发布于2017年，ISO C++ 委员会将其正式命名为：ISO/IEC 14882:2017。
2 C++17新特性
2.1 折叠表达式
从C++17开始，可以使用二元操作符对形参包中的参数进行计算，这一特性主要针对可变参数模板进行提升,可以分为左折叠和右折叠。支持的二元操作符多达32个。有一点需要注意的是，如果形参包为空包，那么展开式逻辑与的值为true，逻辑或的值为false，逗号表达式的值为void()。
template<typename ... T>
auto sum_right(T ... arg)
{
return (arg + ...);//右折叠
}
template<typename ... T>
double sum_left(T ... arg)
{
return ((8*2) + ... + arg);//左折叠
}
int main()
{
int sum1 = sum_right(1,2,3);
std::cout<<"sum1="<<sum1<<std::endl;
int sum2 = sum_left();
std::cout<<"sum2="<<sum2<<std::endl;
return 0;
}
运行结果：
sum1=6
sum2=16
2.2 类模板实参推导
对模板进行实例化时，不需要指定模板参数，编译器会根据传入的实参进行类型推导。
- 根据变量及变量模板的初始化或者声明进行推导
std::pair p(2, 4.5); // 推导出 std::pair<int, double> p(2, 4.5);
std::tuple t(4, 3, 2.5); // 同 auto t = std::make_tuple(4, 3, 2.5);
std::less l; // 同 std::less<void> l;
- new 表达式推导
template<class T> struct A { A(T,T); };
auto y = new A{1,2}; // 分配的类型是 A<int>
- 函数转型表达式推导
auto lck = std::lock_guard(mtx); // 推导出 std::lock_guard<std::mutex>
std::copy_n(vi1, 3, std::back_insert_iterator(vi2)); // 或 std::back_inserter(vi2)
std::for_each(vi.begin(), vi.end(), Foo([&](int i) {...})); // 推导 Foo<T>，其中 T
// 是独有的 lambda 类型
2.3 用auto作为非类型模板参数
在模板参数中使用auto作为关键字时，模板实例化传入非类型值，auto可以推导出参数类型。
template<auto T1,auto T2>
auto sum()
{
return (T1 * T2);
}
int main()
{
float sum1 = sum<1,2>();
std::cout<<"sum1="<<sum1<<std::endl;
return 0;
}
代码运行结果为：3；
需要注意的是C++17目前还不支持参数类型是浮点型的推导。不过这一特性在C++20中已经被支持进来。C++17支持的类型包括：左值引用，整数，指针类型，成员指针类型，枚举。
2.4 在if语句中使用constexpr
使用后，如果if语句中表达式为true，它所对应的else分支就不会被编译出汇编语句，反之亦然
template<bool bFlag>
constexpr void test()
{
if constexpr (bFlag == true)
{
std::cout << bFlag << std::endl;
}
else
{
std::cout << "false" << std::endl;
}
}
上面的代码生成汇编后如下图所示：被标注的代码没有生成对应的汇编语句。
2.5 inline
可以将变量定义成为内联变量，内联变量不能用户函数定义中，使用时避免重复定义。使用方法如下：
#include<iostream>
inline int iCount=9;
inline int sum(int a)
{
int iSum=iCount+a;
return iSum;
}
int main()
{
float sum1 = sum(5);
std::cout<<"sum1="<<sum1<<std::endl;
return 0;
}
2.6 结构化绑定
- 绑定数组
将数组绑定的制定标识符列表中，每个列表元素都是一个数组元组，如下：
int a[2] = {1,2};
auto [x,y] = a; // 创建 e[2]，复制 a 到 e，然后 x 指代 e[0]，y 指代 e[1]
auto& [xr, yr] = a; // xr 指代 a[0]，yr 指代 a[1]
- 绑定元组类型
float x{};
char y{};
int z{};
std::tuple<float&,char&&,int> tpl(x,std::move(y),z);
const auto& [a,b,c] = tpl;
// a 指名指代 x 的结构化绑定；decltype(a) 为 float&
// b 指名指代 y 的结构化绑定；decltype(b) 为 char&&
// c 指名指代 tpl 的第 3 元素的结构化绑定；decltype(c) 为 const int
- 绑定成员变量
struct Elem {
int x1 ;
double y1;
};
S f();
//x指向int左值，y指向double左值
const auto [x, y] = f();
2.7 if和switch语句中包含初始化语句
int main()
{
if(int i=-1;i<=0)
{
std::cout<<"i>=0"<<std::endl;
}
else
{
std::cout<<"i<0"<<std::endl;
}
switch(int k =2;k)
{
case 1:
std::cout<<k<<std::endl;
break;
case 2:
std::cout<<k<<std::endl;
break;
default:
std::cout<<"default"<<std::endl;
}
return 0;
}
2.8 u8’ c-字符 ‘
std::cout<<u8'你'<<std::endl;
2.9 简化的嵌套命名空间
namespace A {
void g();
}
namespace X {
using A::g, A::g; // (C++17) OK：命名空间作用域允许双重声明
}
namespace A::B::C::D{
}
2.10 noexcept
从C++17起noexcept被当做系统类型的一部分，可以用作任何函数的声明。
在C++17中，noexcept(true)相当于之前的throw();
void f() noexcept;
void f() noexcept(false);
2.11 lambda表达式捕获*this的值
class Test {
public:
int m_iValue;
void foo() {
auto lamfoo = [*this]() { std::cout << m_iValue << std::endl; };
lamfoo();
}
};
int main() {
Test test;
test.m_iValue=10;
test.foo();
return 0;
}
上面代码运行结果为：10，在C++17之前，auto lamfoo = [*this]() { std::cout << m_iValue << std::endl; };这么写会报语法错误。
2.12 fallthrough
用在switch语句中，如果case语句不需要使用break希望继续执行下一个case时使用此关键字。可以避免编译器产生告警。
int main() {
switch(int k=2;k)
{
case 1:
k++;
case 2:
k--;
[[fallthrough]]
case 3:
k--;
default:
break;
}
return 0;
}
2.13 nodiscard
可以用在类，枚举，结构体，函数定义，但是只有使用在函数定义时效果比较明显，主要作用是如果调用了函数没有检查返回值的话，使得编译器产生告警。
[[nodiscard]] int sum()
{
return 3;
}
int main() {
sum();
return 0;
}
编译时编译器告警如下：
main.cpp:16:4: warning: ignoring return value of ‘int sum()’, declared with attribute nodiscard [-Wunused-result]
sum();
~~~^~
main.cpp:11:19: note: declared here
2.14 maybe_unused
这个属性可以在类、结构体、共同体、函数、非静态成员变量、枚举等定义前。如果已经定义但是没有实现，可以禁止编译器告警。
[[maybe_unused]] class Test {};
[[maybe_unused]] enum WEEK {};
[[maybe_unused]] int iValue;
[[maybe_unused]] void Sum();
2.15 __has_include
功能是判断有没有包含头文件
#if __has_include(<optional>)
# include <optional>
# define have_optional 1
namespace guard { using std::optional; }
#elif __has_include(<experimental/optional>)
# include <experimental/optional>
# define have_optional 1
# define experimental_optional 1
namespace guard { using std::experimental::optional; }
#else
# define have_optional 0
#endif
#include <iostream>
int main()
{
if (have_optional)
std::cout << "<optional> 存在。\n";
int x = 42;
#if have_optional == 1
guard::optional<int> i = x;
#else
int* i = &x;
#endif
std::cout << "i = " << *i << '\n';
return 0;
}
代码运行结果为：
<optional> 存在。
i = 42
3 总结
对于C++17新增特性很多编译器已经都能够进行支持，当然C++17版本中规划的内容也不止上面说的这些，如果大家有需要补充或者对上述内容进行指正的欢迎大家留言。
4 参考
- https://zh.cppreference.com/w/cpp/17
- https://blog.csdn.net/qq811299838/article/details/90371604