整理 | 王瑞平

作為一名程序員，2023年最應該關注的話題就是C++的標準更新。

C++標準遵循3年開發周期，并以發布年份命名。C++在臨發布的一年前會進入“功能凍結期（feature freeze）”，即版本開發進入半穩定狀態，不再添加重大功能及特性，著重于修復各種BUG。因此，直到2025年初，C++26都會增加新內容。

上個月，C++26時間表發布，將會在“并發和并行性方面有重大改進”。而已經推出的C++ 23版本則沿襲了C++17的傳統特征，完善了現有特性。但是，與C++ 98、C++11或C++20相比，改變略小。

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為理解C++下一步的發展方向，我們將C++放進歷史大背景中討論。

一、C++26時間表發布改進并發和并行性

上個月，ISO C++委員會舉行會議，正式通過C++26時間表。當時，共有近180名成員參會。ISO C++標準委員會主席兼微軟本地語言架構師Herb Sutter發文詳細介紹了有關C++26的最新進展。

C++ 26首輪會議公告（圖源：Herb Sutter）

Herb Sutter在文章中表示：并發和并行小組目前仍在按計劃推進C++26的 std::execution和SIMD并行。該版本在“并發和并行性方面有重大改進”，但是，Herb Sutter并沒有透露具體改進內容與可能的技術細節。

值得一提的是，在本次會議上，委員會采納首批共計40份變更文件，其中的變更都相當小。

C++ 26時間表（圖源：Herb Sutter）

據悉，與C++ 26相關的下兩輪會議將分別于11月及次年3月舉行，前者在美國夏威夷州科納舉行，由WorldQuant和Standard C++ Foundation主辦；后者在日本東京舉行，由Woven by Toyota主辦。

二、C++23標準

7月，C++23已完成更新，并進入了最終投票階段。

C++23是由國際標準化組織（ISO）和國際電信聯盟（ITU）頒布的編程語言C++標準。它最初于2017年6月正式發布，是2001年的ISO/IEC 14882：2001(C++11)的下一個迭代。

C++23完整地實現了C++的表達力，并使其對計算機科學和軟件工程更有用。

它的主要特性包括：模板參數捕獲、可變參數模板等。同時，它還引入了一些新的核心語言特性，如，UTF-8字符串字面量、更多的類型別名和using聲明等。

此外，C++23還引入了一些新特性，如，簡化的工作線程支持、原子操作、普通指針改進、區域性和字符編碼以及可以按程度進行編輯的新字符串操作。

最值得一提的是，C++23中引入了this推導，使C++輕松實現復雜技術。你可以直接使用import std導入標準庫，或者在std::print和std::println中應用C++20的格式字符串。

此外，在C++23中，開發者將獲得扁平化關聯容器。這些容器平衡了時間和空間復雜度。std::flap_map可取代std::map，而std::optional的接口將擴展為單子接口。

三、從C++98到C++20

那么，C++標準經歷了哪些歷史變革呢？

1.C++98

20世紀80年代末，Bjarne Stroustrup和Margaret A. Ellis撰寫了著名的《注釋C++參考手冊》（簡稱ARM）。

當時，ARM根據獨立的C++實現定義了C++的功能；并且，ARM為第一個C++標準——C++98（ISO/IEC 14882）奠定了基礎。

值得一提的是，C++98包括：模板、包含容器和算法的標準模板庫（STL）、字符串和IO流。

2.C++ 03

在C++ 03（14882：2003）中，修正了一些微小的技術，但在社區中仍被稱為傳統C++。

3.TR1

2005年，令人興奮的事發生了。Technical Report 1（簡稱TR1）推出，是由C++標準化委員會成員建立的boost項目，推動現代C++向前邁出一大步，也為后續C++11的出現奠定了基礎。

具體來講，TR1有13個庫。這些庫也成為了下個C++版本的一部分，分別對應到正則表達式庫、隨機數庫、智能指針（如，std::shared_ptr）和哈希表。

4.C++11

C++11被稱為現代C++，它的許多特性從根本上改變了C++的編程方式。例如，C++11引入了TR1組件，還有移動語義、完美轉發、可變模板或constexpr等特性。

但是，這些并不是全部。隨著C++11的到來，我們還獲得了內存模型作為基礎的線程模型以及線程API。

5.C++14

C++14是一個小型C++標準，引入了讀寫鎖、泛化lambda和泛化constexpr函數。

6.C++17

C++ 17有兩個突出的特性：并行的STL和標準化的文件系統。大約80個STL算法可使用執行策略執行。

這意味著，調用std::sort可以在C++中實現對容器vec并行排序的提示。此外，你還可以按順序進行指定排序或向量化。

就像C++11一樣，boost對C++17也產生了重大的影響，從boost中獲得了文件系統以及3種新的數據類型：std::optional、std::variant和std::any。

7.C++20

C++ 20的革新從根本上改變了編寫C++的方式，程度不亞于C++11，特別是以下四個重要特性：Ranges（范圍庫），Coroutines（協程），Concepts（概念）以及 Modules（模塊）。

·新的Ranges庫能夠直接在容器上表達算法、使用管道符組合算法，并將它們應用于無限數據流。

·Coroutines使異步編程在C++中成為主流。Coroutines是協作任務、事件循環、無限數據流或管道的基礎。

·Concepts將改變我們對模板的思考和編程方式，是有效模板參數的語義類別。Concepts讓你能夠直接在類型系統中表達你的意圖。如果出了什么問題，你會收到簡潔的錯誤信息。

·Modules將克服頭文件的限制，也帶來了諸多好處。例如，不再需要預處理器。最終，我們還將擁有更快的構建時間和更簡單的包構建方式。

四、C++的下一步神奇遞歸模板模式

C++的設計模式大致可分為三類：創建型模式、結構型模式和行為型模式。

而神奇遞歸模板模式（CRTP）也是C++的設計模式，精巧地結合了繼承和模板編程技術，可用來為C++的class提供額外的功能、實現靜態、多態等。

總之，CRTP實現了靜態多態，將會成為接下來C++的重要設計模式。

參考資料：

http://modernescpp.com/index.php/c-23-deducing-this

http://modernescpp.com/index.php/c-23-the-next-c-standard

http://app.myzaker.com/news/article.php?pk=64b0fc568e9f0911572638ac