namespace cpp {}

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Modernes C++

This is about computer mechanics… What happens when you take your favoured programming language and send it to the shop for a 60000 mile tune-up?
— Bjarne Stroustrup1)

Seit 2011 wird das „klassische“ C++982) im 3-Jahres-Rhythmus weiterentwickelt (siehe Zeitleiste). Aktuelle Compiler unterstützen „modernes“ C++113), C++144), C++175), C++206), C++237) zunehmend. Technische Spezifikationen (TS) und andere Vorschläge können in den nächsten Entwurf einfließen. Die folgenden Listen sind unvollständig und in ihrer Reihenfolge subjektiv.

C++26


  • Unterstrich als Platzhalter für unbenutzte Variablen: auto [x,_,z] = f();

C++23

“Pandemic Edition” … not slowing down.
— Herb Sutter8)
  • import std; für Module der Standard-Bibliothek
  • <ranges>: Temporäre Werte in range-based for leben länger (P2644).
    • an Python angelehnte Ausgabe mit format() (P2286)
    • std::ranges::to<Container> (P1206)
    • std::views::enumerate9), as_const, as_rvalue, cartesian_product, chunk[_by], join_with, repeat, slide, stride, adjacent[_transform], pairwise[_transform], zip[_transform]
    • Algorithmen: iota(), shift_left(), shift_right(), starts_with(), ends_with(), contains(), fold()
  • std::generator<T> für Coroutinen
  • std::print() wirkt wie std::cout << format(), std::println(), formatierte Ausgabe für Ranges
  • s.contains("C++") für string und string_view
  • std::mdspan: mehrdimensionale Feldindizes a[i,j]
  • std::expected<Result,Error> und std::optional<T> mit monadischen Operationen transform(), and_then(), or_else()
  • Quelltext in UTF-8 zulässig, Unicode Annex 31 für Bezeichner: int 💩 = 23;
  • Literalsuffix (vorzeichenloser) size_t: for (auto i = 0zu, s = v.size(); i < s; ++i) …
  • cachefreundliche Container std::flat_[multi]map<K,V>, std::flat_[multi]set<T>
  • std::stacktrace hilft bei der Fehlersuche.

C++20

… our biggest nine-year-cycle yet … in terms of new features added.
— Herb Sutter10)
  • Module11) überwinden Probleme des #include-Mechanismus (Präprozessor, Makros). import-Anweisungen beschleunigen das Übersetzen, übergangsweise auch import <iostream>; Die Modularisierung der Standard-Bibliothek erfolgt erst mit C++23 (P0581).
  • <ranges> modernisiert <algorithm>, z.B. std::ranges::sort(v); kombinierbare Views filter(odd) | transform(sqr) | take(3) verarbeiten Wertfolgen „lazy“12).
  • Concepts beschränken Schablonen, ersparen SFINAE-Tricks, erleichtern den Compilern die Auswahl der passenden generischen Funktion und sorgen für hilfreichere Fehlermeldungen, falls v nicht sortierbar ist. Generische Funktionen mit auto-Parametern sind auch ohne den Vorsatz template … Schablonen.
  • <coroutine> verzahnt Prozeduren ineinander. Typen wie task<T> oder generator<T> fehlen leider noch13).
  • <format>: Typsichere, schnelle und flexible Aufbereitung von Ausgaben mit std::format("C++{}", 20) erleichtert die Internationalisierung.
  • <compare>: Drei-Wege-Vergleich mit dem "spaceship operator" a <=> b. std::rel_ops wird geächtet.
  • <barrier>, <latch>, <semaphore>, <stoptoken> und RAII-konforme std::jthread (joining threads) ergänzen die Möglichkeiten zur nebenläufigen Verarbeitung.
  • <bit>: Bits zählen, rotieren, bit_cast<T>(x) statt dem undefiniertem Verhalten von &reinterpret_cast<T*>(&x)
  • <numbers> : mathematische Konstanten $\pi$, $e$, $\sqrt{2}$ u.a.
  • <span> zeigt auf einen Bereich von aufeinanderfolgenden Elementen, ohne ihn zu besitzen (Zeiger und Anzahl der Elemente).
  • <syncstream> garantiert in nebenläufigen Prozessen Ausgaben ohne Wettrennen.
  • <version> ersetzt <ciso646> zur Versionserkennung, <source_location> löst __FILE__, __LINE__ etc. ab.
  • Typen char8_t, u8string, u8string_view für UTF-8-kodierten Unicode-Text, Methoden s.starts_with(…) und s.ends_with(…) für string und string_view
  • Initialisierungsteil in for (int i=0; auto e:seq) ... (enumerate?)
  • bezeichnete Struktur-Initialisierer struct A { int x,y,z; }; A a{.x=1, .z=3}; aus C übernommen
  • Funktionen
    • std::erase(container, value) anstelle von c.erase(std::remove(c.begin(), c.end(), value), c.end()) und
    • std::erase_if(container, predicate) statt c.erase(std::remove_if(c.begin(), c.end(), predicate), c.end()) für Container,
    • std::midpoint(a, b) und Interpolieren mit std::lerp(a, b, t) als a + t*(b-a) in <numeric>
    • std::shift_left(first,last,n) und std::shift_right(first,last,n) in <algorithm>

C++17

If you can look at a screenful of code and tell that it’s C++17, then we’ve changed the way we program C++.
— Herb Sutter14)
  std::pair p{1, 'a'};            // pair<int,char>
  auto [n, c] = p;                // structured bindings 
  for (auto [key, value] : mymap) /* ... */;
  if (auto [it, success] = mymap.insert({key, value}); success) use(it);

C++14

…completes C++11.

C++11

It feels like a new language.
— Bjarne Stroustrup
1)
Bjarne Stroustrup: C++0x Initialization Lists. Google Tech Talk (2007-02-21).
2)
ISO International Standard ISO/IEC 14882:1998(E) – Programming Language C++. (1989-09). „Bugfix“ C++03 (2003-10).
Technical Report on C++ library extensions. N1836, (2005).
3)
Frei zugänglich: ISO C++ Working Draft (C++11 WD) = ISO Standard C++ 2011 + Bugfixes N3337 (2012-01-16).
4)
N3796. Frei zugänglich: http://www.open-std.org/JTC1/SC22/WG21/docs/papers/2013/n3797.pdf (2013-10-13).
Herb Sutter: We have C++14! (2014-08-18).
5)
DIS N4660. Frei zugänglich: Working Draft N4659 (2017-03-21).
Herb Sutter: C++17 is formally approved. (2017-09-06)
Thomas Köppe: Changes between C++14 and C++17 DIS. P0636R0 (2017-04-02)
http://stackoverflow.com/questions/38060436/what-are-the-new-features-in-c17 (2016-06-30)
6)
ISO International Standard ISO/IEC 14882:2020(E) – Programming Language C++. (2020-12).
DIS N4860. Frei zugänglich: Working Draft N4861 (2020-04-01).
Bryce A. Lelbach: C++20 is done! (2020-02-15)
Herb Sutter: Trip report: Winter ISO C++ standards meeting (Prague) (2020-02-15).
Herb Sutter: C++20 approved. (2020-09-06).
7)
ISO International Standard ISO/IEC 14882:2024(en) – Programming Language C++. (2024-10).
Frei zugänglich: Final Working Draft N4950 (2023-05-10).
https://herbsutter.com/2022/11/12/trip-report-autumn-iso-c-standards-meeting-kona/ (2022-11-12),
S.M.Downey: We will all ignore the 2024, yes? https://www.reddit.com/r/cpp/comments/1g7jpbt/isoiec_148822024/ (2024-10-20).
8)
Herb Sutter: C++23 Pandemic Edition is complete. WG21 Winter Meeting Issaquah Trip Report. (2023-02-13)
11)
Compiler und Build-Infrastruktur erfordern Änderungen. Clang, Visual C++ und GCC experimentieren mit Modulen: Beispiel mit g++ 11, C++20 Modules Status Report.
12)
Von range-v3 wurde (bisher) nur eine kleine Auswahl übernommen. Wichtige, nützliche Bausteine wie action::sort, unique, enumerate, zip oder to<std::vector> fehlen. Siehe auch: rangesnext.
13)
Siehe P2168R0. Bibliotheken: cppcoro (basiert auf Boost), rangesnext, Visual C++ bietet <experimental/generator>.
14)
Herb Sutter: Oulu trip report (2016-06-30).
15)
„destructuring declaration“ in Kotlin, „destructuring assignment“ in Javascript, „tuple assignment“/„unpacking“ in Python
16)
> std::chrono::nanoseconds{7.2e18}. Die Mühlen des ISO-C++-Komitees mahlen langsam. To Sheldon Cooper: No sarcasm sign here.
modern_cpp.txt · Zuletzt geändert: 2024-10-20 19:00 von rrichter

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