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C++17

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C++17 是ぜC++标准委い员会于2017年ねん制定せいてい的てき标准（ISO/IEC 14882），接せっ替がえC++14标准，后きさき被ひC++20标准取と代だい。

历史

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在ざいC++标准委い员会制定せいてい此次的てき三さん年ねん期き标准之の前まえ，C++17标准的てき发布日び期き是ぜ不ふ确定的てき。在ざい这段日び期き中ちゅう，C++17草案そうあん（draft）也被称しょう为C++1z，正せい如C++11草案そうあん名めいC++0x或あるC++1x，C++14草案そうあん名めいC++1y。C++17标准于2017年ねん3月がつ完成かんせい国こく际标准じゅん草案そうあん（Draft International Standard DIS）阶段，并于同年どうねん12月がつ完成かんせい最さい终标准じゅん发布。17标准对C++语法进行了りょう加か强きょう，并对标准模も板ばん库进行ぎょう了りょう些许修おさむ改あらため，如给<algorithm>库中算法さんぽう增加ぞうか了りょう执行策略さくりゃくexecution以支持しじ并行计算。

新しん功こう能のう

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  • 靜態せいたい斷言だんげんstatic_assert無む需提供出きょうしゅつ錯信息いき[1]
  • 移うつり除じょ trigraphs[2][3]
  • 具有ぐゆう模も板ばん形式けいしき的てき模も板ばん（template template）参さん数すう允まこと许使用しよう typename（之これ前ぜん仅允许使用しよう class）[4]
  • std::uncaught_exceptions 取と代だい std::uncaught_exception[5][6]
  • 变长参さん数すう模も板ばん的てきFolding运算[6][7]
  • 容器ようき存そん取と操作そうさ表示ひょうじ方法ほうほう的てき统一化か（Uniform container access）[8][9]
  • 连续型がた迭代器き（Contiguous Iterators）[8][10]
  • 新しん增ぞう特殊とくしゅ數學すうがく函數かんすう[11]
  • 引进Library Fundamentals TS I中なか的てき内容ないよう[12]

类模板いた的てき模も板ばん参さん数すう推导

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模も板ばん类构造づくり函数かんすう能のう自じ动推导模板ばん参さん数すう的てき类型(Class template argument deduction, CTAD)。例れい如允許いんきょ以pair(5.0, false) 取と代がわpair<double,bool>(5.0, false) 

template <typename T = float>
struct MyContainer {
  T val;
  MyContainer() : val{} {}
  MyContainer(T val) : val{val} {}
  // ...
};
MyContainer c1 {1}; // OK MyContainer<int>
MyContainer c2; // OK MyContainer<float>

任にん何なん指定してい变量或ある变量模も板ばん的てき初はつ始はじめ化か的てき声明せいめい，其声明せいめい的てき类型是ぜ类模板ばん（可能かのう是ぜ cv 限定げんてい的てき）。如std::pair p(2, 4.5); // deduces to std::pair<int, double> p(2, 4.5); new表ひょう达式，如template<class T>struct A{ A(T, T);}; auto y = new A{1, 2}; // allocated type is A<int>

用ようauto声明せいめい非ひ类型模も板ばん参さん数すう

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依よ据すえauto的てき推到规则，在ざい可か允まこと许类型がた的てき非ひ类型模も板ばん参さん数すう情じょう况下，可か从实参さん类型推导出で模も板ばん参さん数すう： 

template <auto... seq>
struct my_integer_sequence {
  // Implementation here ...
};

// Explicitly pass type `int` as template argument.
auto seq = std::integer_sequence<int, 0, 1, 2>();
// Type is deduced to be `int`.
auto seq2 = my_integer_sequence<0, 1, 2>();

折おり叠表达式

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折おり叠表达式在ざい运算符ふ上じょう执行模も板ばん参さん数すう包つつみ的てき展てん开计算さん。

  • 单元折おり叠：形かたち如 (... op e) or (e op ...)表おもて达式，其中 op 是ぜ折おり叠运算さん符ふ，e 是ぜ未ひつじ展てん开的模も板ばん参さん数すう包つつみ。
  • 二元にげん折おり叠：形かたち如(e1 op ... op e2)表おもて达式， 其中 op 是ぜ折おり叠运算さん符ふ，e1或あるe2 是ぜ未ひつじ展てん开的模も板ばん参さん数すう包つつみ。
template <typename... Args>
bool logicalAnd(Args... args) {
    // Binary folding.
    return (true && ... && args);
}
bool b = true;
bool& b2 = b;
logicalAnd(b, b2, true); // == true

template <typename... Args>
auto sum(Args... args) {
    // Unary folding.
    return (... + args);
}
sum(1.0, 2.0f, 3); // == 6.0

大だい括くく号ごう初はつ始はじめ化か列れつ表ひょう的てき新しん的てき自じ动推导规则

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以前いぜんauto x {3}; 将はた被ひ推导为std::initializer_list<int>, 现在推导为int。[13][14] 

auto x1 {1, 2, 3}; // error: not a single element
auto x2 = {1, 2, 3}; // x2 is std::initializer_list<int>
auto x3 {3}; // x3 is int
auto x4 {3.0}; // x4 is double

constexpr lambda

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auto identity = [](int n) constexpr { return n; };
static_assert(identity(123) == 123);

constexpr auto add = [](int x, int y) {
  auto L = [=] { return x; };
  auto R = [=] { return y; };
  return [=] { return L() + R(); };
};

static_assert(add(1, 2)() == 3);

constexpr int addOne(int n) {
  return [n] { return n + 1; }();
}

static_assert(addOne(1) == 2);

Lambda函数かんすう中ちゅう按值捕获this指ゆび针

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以前いぜんthis指ゆび针在lambda函数かんすう只ただ能のう按引用いんよう捕と获。现在 *this 捕と获对象ぞう的てき副本ふくほん，而 this (C++11)继续捕获引用いんよう。 

struct MyObj {
  int value {123};
  auto getValueCopy() {
    return [*this] { return value; };
  }
  auto getValueRef() {
    return [this] { return value; };
  }
};
MyObj mo;
auto valueCopy = mo.getValueCopy();
auto valueRef = mo.getValueRef();
mo.value = 321;
valueCopy(); // 123
valueRef(); // 321

内うち联变量りょう

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过去关键字じinline可用かよう于函数すう声明せいめい，现在也可以用于变量りょう声明せいめい，表示ひょうじ函数かんすう或ある定てい义可定てい义（但ただし内容ないよう必须完全かんぜん相しょう同どう）多た次つぎ。这允许在头文件けん中ちゅう定てい义一个内联变量りょう。

  • 内うち联的函数かんすう或ある变量必须在ざい编译单元内ない可か达（但ただし不ふ一定在访问点之前）
  • 在ざい每まい个编译单元もと中ちゅう都と是ぜ内ない联声明せいめい的てき
  • 内うち联变量りょう必须是ぜ静せい态存储器（类静态成员或命名めいめい空そら间作用よう域いき变量），不能ふのう用よう于块作用さよう域いき变量或ある函数かんすう作用さよう域いき变量。
struct S {
  S() : id{count++} {}
  ~S() { count--; }
  int id;
  static inline int count{0}; // declare and initialize count to 0 within the class
};

嵌はま套的命名めいめい空そら间

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如下：[14][15] 

namespace A {
  namespace B {
    namespace C {
      int i;
    }
  }
}

//The code above can be written like this:

namespace A::B::C {
  int i;
}

结构化か绑定

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变量定りょうてい义初始はじめ化か时，允まこと许形如 auto [ x, y, z ] = expr;，其中expr的てき“元もと组类似に的てき对象”包括ほうかつstd::tuple, std::pair, std::array等とう聚合结构。 

using Coordinate = std::pair<int, int>;
Coordinate origin() {
  return Coordinate{0, 0};
}

const auto [ x, y ] = origin();
x; // == 0
y; // == 0

std::unordered_map<std::string, int> mapping {
  {"a", 1},
  {"b", 2},
  {"c", 3}
};

// Destructure by reference.
for (const auto& [key, value] : mapping) {
  // Do something with key and value
}

带初始はじめ化か的てき选择语句

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if和わswitch语句允まこと许如下か的てき变量声明せいめい和わ初はつ始はじめ化か： 

{
  std::lock_guard<std::mutex> lk(mx);
  if (v.empty()) v.push_back(val);
}
// vs.
if (std::lock_guard<std::mutex> lk(mx); v.empty()) {
  v.push_back(val);
}

Foo gadget(args);
switch (auto s = gadget.status()) {
  case OK: gadget.zip(); break;
  case Bad: throw BadFoo(s.message());
}
// vs.
switch (Foo gadget(args); auto s = gadget.status()) {
  case OK: gadget.zip(); break;
  case Bad: throw BadFoo(s.message());
}

constexpr if

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//适用场景1：简化模も版ばん偏へん特とく化か的てき写うつし法ほう
template <typename T>
constexpr bool isIntegral() {
  if constexpr (std::is_integral<T>::value) {
    return true;
  } else {
    return false;
  }
}
static_assert(isIntegral<int>() == true);
static_assert(isIntegral<char>() == true);
static_assert(isIntegral<double>() == false);
struct S {};
static_assert(isIntegral<S>() == false);

//适用场景2：编写变参模も版ばん函数かんすう
template<int N, int...Ns>
int Sum()
{
  if constexpr(0 == sizeof...(Ns))
    return N;
  else
    return N+Sum<Ns...> ();
}

//使用しよう场景3：替がえ代だいenable_if。编写模も板ばん函数かんすう时，经常要よう使用しようenable_if语句来らい进行静せい态类型がた检查，保ほ证模板ばん输入的てき类型满足某ぼう种要求ようきゅう
template <typename T>
bool IsOdd(T input){
 if constexpr (std::is_integral<T>::value) //
   return static_cast<bool>(input % 2);
}

utf8字面じめん量りょう

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如下：[6][16] 

char x = u8'x';

枚まい举类型がた变量直接ちょくせつ用よう大だい括くく号ごう初はつ始はじめ化か

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enum byte : unsigned char {};
byte b {0}; // OK
byte c {-1}; // ERROR
byte d = byte{1}; // OK
byte e = byte{256}; // ERROR

fallthrough, nodiscard, maybe_unused特性とくせい

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C++17 引入了りょう3个特性せい（attribute）: fallthrough, nodiscard, maybe_unused. 

//fallthrough指示しじ编译器き直通ちょくつう一いち个switch语句：
switch (n) {
  case 1: 
    // ...
    [[fallthrough]]
  case 2:
    // ...
    break;
}

//nodiscard引发一いち个警告けいこく，当とう具有ぐゆう该特性せい的てき函数かんすう或ある类的返かえし回かい值被忽ゆるがせ略りゃく：
[[nodiscard]] bool do_something() {
  return is_success; // true for success, false for failure
}

do_something(); // warning: ignoring return value of 'bool do_something()',
                // declared with attribute 'nodiscard'

// Only issues a warning when `error_info` is returned by value.
struct [[nodiscard]] error_info {
  // ...
};

error_info do_something() {
  error_info ei;
  // ...
  return ei;
}

do_something(); // warning: ignoring returned value of type 'error_info',
                // declared with attribute 'nodiscard'

//maybe_unused告つげ诉编译器变量或ある参さん数すう可能かのう未み被ひ使用しよう：
void my_callback(std::string msg, [[maybe_unused]] bool error) {
  // Don't care if `msg` is an error message, just log it.
  log(msg);
}

__has_include运算符ふ

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__has_include运算符ふ用よう在ざい#if 和わ #elif表ひょう达式，以检查是否ひ一个头文件或源文件可否包含。 

//下しも例れい有ゆう两个相しょう同どう作用さよう的てき头文件けん，如果主文しゅぶん件けん不能ふのう包含ほうがん， 就使用しようbackup/experimental头文件けん：
#ifdef __has_include
#  if __has_include(<optional>)
#    include <optional>
#    define have_optional 1
#  elif __has_include(<experimental/optional>)
#    include <experimental/optional>
#    define have_optional 1
#    define experimental_optional
#  else
#    define have_optional 0
#  endif
#endif

//也可以用在ざい不同ふどう位置いち、不同ふどう名字みょうじ但ただし具有ぐゆう相しょう同どう地位ちい的てき头文件けん的てき包含ほうがん：
#ifdef __has_include
#  if __has_include(<OpenGL/gl.h>)
#    include <OpenGL/gl.h>
#    include <OpenGL/glu.h>
#  elif __has_include(<GL/gl.h>)
#    include <GL/gl.h>
#    include <GL/glu.h>
#  else
#    error No suitable OpenGL headers found.
# endif
#endif

std::variant

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std::variant模も板ばん类实现了类型安全あんぜん的てきunion 

std::variant<int, double> v{ 12 };
std::get<int>(v); // == 12
std::get<0>(v); // == 12
v = 12.0;
std::get<double>(v); // == 12.0
std::get<1>(v); // == 12.0

std::optional

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std::optional类模板ばん可能かのう包含ほうがん一个值或者可能不包含值： 

std::optional<std::string> create(bool b) {
  if (b) {
    return "Godzilla";
  } else {
    return {};//或ある者もの return std::nullopt;
  }
}

create(false).has_value();//返かえし回かいtrue或あるfalse
*create(false);//返かえし回かい值；如果无值，则返回かいT()
create(false).value_or("empty"); // == "empty"
create(true).value(); // == "Godzilla"
// optional-returning factory functions are usable as conditions of while and if
if (auto str = create(true)) {
  // ...
}

std::any

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std::any模も板ばん类是类型安全あんぜん的てき包含ほうがん任にん何なん类型的てき值： 

std::any x {5};
x.has_value() // == true
std::any_cast<int>(x) // == 5
std::any_cast<int&>(x) = 10;
std::any_cast<int>(x) // == 10

std::string_view

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std::string_view类是不ふ拥有字じ符ふ串くし的てき情じょう况可以读取其值：[17] 

// Regular strings.
std::string_view cppstr {"foo"};
// Wide strings.
std::wstring_view wcstr_v {L"baz"};
// Character arrays.
char array[3] = {'b', 'a', 'r'};
std::string_view array_v(array, std::size(array));

std::string str {"   trim me"};
std::string_view v {str};
v.remove_prefix(std::min(v.find_first_not_of(" "), v.size()));
str; //  == "   trim me"
v; // == "trim me"

std::string_view不ふ提供ていきょうc_str()成なり员函数すう。

std::invoke

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std::invoke用よう于调用よう“可か调用对象”。 

template <typename Callable>
class Proxy {
  Callable c;
public:
  Proxy(Callable c): c(c) {}
  template <class... Args>
  decltype(auto) operator()(Args&&... args) {
    // ...
    return std::invoke(c, std::forward<Args>(args)...);
  }
};
auto add = [](int x, int y) {
  return x + y;
};
Proxy<decltype(add)> p {add};
p(1, 2); // == 3

std::apply

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std::apply把わstd::tuple参さん数すう应用于可调用对象： 

auto add = [](int x, int y) {
  return x + y;
};
std::apply(add, std::make_tuple(1, 2)); // == 3

std::filesystem

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std::filesystem可か操みさお作文さくぶん件けん、目め录、路みち径みち：[18] 

const auto bigFilePath {"bigFileToCopy"};
if (std::filesystem::exists(bigFilePath)) {
  const auto bigFileSize {std::filesystem::file_size(bigFilePath)};
  std::filesystem::path tmpPath {"/tmp"};
  if (std::filesystem::space(tmpPath).available > bigFileSize) {
    std::filesystem::create_directory(tmpPath.append("example"));
    std::filesystem::copy_file(bigFilePath, tmpPath.append("newFile"));
  }
}

std::byte

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std::byte类型既すんで不ふ是ぜ字じ符ふ类型，也不是ぜ算さん术类型がた，实际上じょう是ぜ枚まい举类型がた： 

std::byte a {0};
std::byte b {0xFF};
int i = std::to_integer<int>(b); // 0xFF
std::byte c = a & b;
int j = std::to_integer<int>(c); // 0

maps 和わ sets 上じょう更さら有效ゆうこう率りつ地ち移うつり动节点てん

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零れい开销的てき节点操作そうさ：[19][8] 

//Moving elements from one map to another:
std::map<int, string> src {{1, "one"}, {2, "two"}, {3, "buckle my shoe"}};
std::map<int, string> dst {{3, "three"}};
dst.insert(src.extract(src.find(1))); // Cheap remove and insert of { 1, "one" } from `src` to `dst`.
dst.insert(src.extract(2)); // Cheap remove and insert of { 2, "two" } from `src` to `dst`.
// dst == { { 1, "one" }, { 2, "two" }, { 3, "three" } };

//Inserting an entire set:
std::set<int> src {1, 3, 5};
std::set<int> dst {2, 4, 5};
dst.merge(src);
// src == { 5 }
// dst == { 1, 2, 3, 4, 5 }

//Inserting elements which outlive the container:
auto elementFactory() {
  std::set<...> s;
  s.emplace(...);
  return s.extract(s.begin());
}
s2.insert(elementFactory());

//Changing the key of a map element:
std::map<int, string> m {{1, "one"}, {2, "two"}, {3, "three"}};
auto e = m.extract(2);
e.key() = 4;
m.insert(std::move(e));
// m == { { 1, "one" }, { 3, "three" }, { 4, "two" } }

并行算法さんぽう

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许多STL算法さんぽう，如copy, find 和わ sort，支持しじ并行执行政策せいさく：seq, par, par_unseq, unseq分ぶん别表示ひょうじ"sequentially", "parallel", "parallel unsequenced", "unsequenced".[20] 

std::vector<int> longVector;
// Find element using parallel execution policy
auto result1 = std::find(std::execution::par, std::begin(longVector), std::end(longVector), 2);
// Sort elements using sequential execution policy
auto result2 = std::sort(std::execution::seq, std::begin(longVector), std::end(longVector));

注釋ちゅうしゃく

[编辑]
  1. ^ N3928: Extending static_assert, v2 (Walter E. Brown) (PDF). [2015-07-16]. （原始げんし内容ないよう存そん档 (PDF)于2015-08-11）. 
  2. ^ N3981: Removing trigraphs??! (Richard Smith). 2014-05-06 [2015-07-16]. （原始げんし内容ないよう存そん档于2018-07-09）. 
  3. ^ IBM comment on preparing for a Trigraph-adverse future in C++17 （页面存そん档备份，存そん于互联网档案あん馆）, IBM paper N4210, 2014-10-10. Authors: Michael Wong, Hubert Tong, Rajan Bhakta, Derek Inglis
  4. ^ N4051: Allow typename in a template template parameter (Richard Smith). [2015-07-16]. （原始げんし内容ないよう存そん档于2015-08-11）. 
  5. ^ N4259: Wording for std::uncaught_exceptions (Herb Sutter) (PDF). [2015-07-16]. （原始げんし内容ないよう (PDF)存そん档于2014-11-29）. 
  6. ^ 6.0 6.1 6.2 New core language papers adopted for C++17. [2015-07-16]. （原始げんし内容ないよう存そん档于2015-04-27）. 
  7. ^ N4295: Folding expressions (Andrew Sutton, Richard Smith). [2015-07-16]. （原始げんし内容ないよう存そん档于2015-04-04）. 
  8. ^ 8.0 8.1 8.2 New standard library papers adopted for C++17. [2015-07-16]. （原始げんし内容ないよう存そん档于2014-11-29）. 
  9. ^ N4280: Non-member size() and more (Riccardo Marcangelo) (PDF). [2015-07-16]. （原始げんし内容ないよう存そん档 (PDF)于2015-03-09）. 
  10. ^ N4284: Contiguous Iterators (Jens Maurer). [2015-07-16]. （原始げんし内容ないよう存そん档于2014-11-29）. 
  11. ^ Mathematical Special Functions for C++17, v5 (PDF). [2016-08-02]. （原始げんし内容ないよう存そん档 (PDF)于2016-04-05）. 
  12. ^ Adopt Library Fundamentals V1 TS Components for C++17 (R1). [2016-08-02]. （原始げんし内容ないよう存そん档于2016-04-05）. 
  13. ^ N3922: New Rules for auto deduction from braced-init-list (James Dennett). [2015-07-16]. （原始げんし内容ないよう存そん档于2015-08-10）. 
  14. ^ 14.0 14.1 Updates to my trip report. [2015-07-16]. （原始げんし内容ないよう存そん档于2015-03-19）. 
  15. ^ N4230: Nested namespace definition (Robert Kawulak, Andrew Tomazos). [2015-07-16]. （原始げんし内容ないよう存そん档于2015-08-03）. 
  16. ^ N4267: Adding u8 character literals (Richard Smith). [2015-07-16]. （原始げんし内容ないよう存そん档于2015-10-28）. 
  17. ^ std::basic_string_view - cppreference.com. en.cppreference.com. [2016-06-23]. （原始げんし内容ないよう存そん档于2016-06-17）. 
  18. ^ Filesystem Library Proposal (Beman Dawes). [2016-08-02]. （原始げんし内容ないよう存そん档于2016-07-20）. 
  19. ^ N4279: Improved insertion interface for unique-key maps (Thomas Köppe). [2015-07-16]. （原始げんし内容ないよう存そん档于2015-04-27）. 
  20. ^ The Parallelism TS Should be Standardized. [2016-08-02]. （原始げんし内容ないよう存そん档于2016-04-05）. 

另見

[编辑]
特性とくせい
标准库
想そう法ほう
编译器き
IDE
方言ほうげん
与あずか其它语言的てき对照
检索自じ“https://zh.wikipedia.org/w/index.php?title=C%2B%2B17&oldid=83858333”