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C++17 中那些值得关注的特性

内容导读

互联网集市收集整理的这篇技术教程文章主要介绍了C++17 中那些值得关注的特性，小编现在分享给大家，供广大互联网技能从业者学习和参考。文章包含4790字，纯文字阅读大概需要7分钟。

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总的来说C++17相比C++11的新特性来说新特性不算多，做了一些小幅改进。C++17增加了数十项新特性，值得关注的特性大概有下面这些：

constexpr if
constexpr lambda
fold expression
void_t
structured binding
std::apply, std::invoke
string_view
parallel STL
inline variable

剩下的有一些来自于boost库，比如variant,any、optional和filesystem等特性，string_view其实在boost里也有。还有一些是语法糖，比如if init、deduction guide、guaranteed copy Elision、template、nested namespace、single param static_assert等特性。我接下来会介绍C++17主要的一些特性，介绍它们的基本用法和作用，让读者对C++17的新特性有一个基本的了解。

fold expression

C++11增加了一个新特性可变模版参数（variadic template）,它可以接受任意个模版参数在参数包中，参数包是三个点…，它不能直接展开，需要通过一些特殊的方法才能展开，导致在使用的时候有点难度。现在C++17解决了这个问题，让参数包的展开变得容易了，Fold expression就是方便展开参数包的。

fold expression的语义

fold expression有4种语义：

unary right fold (pack op …)
unary left fold (… op pack)
binary right fold (pack op … op init)
binary left fold (init op … op pack)

其中pack代表变参，比如args，op代表操作符，fold expression支持32种操作符：

引用

1	+ - * / % ^ & \| = > += -= = /= %= ^= &= \|= >= == != = && \|\| , . ->*

unary right fold的含义

fold (E op …) 意味着 E1 op (… op (EN-1 op EN)).

顾名思义，从右边开始fold，看它是left fold还是right fold我们可以根据参数包…所在的位置来判断，当参数包…在操作符右边的时候就是right fold，在左边的时候就是left fold。我们来看一个具体的例子：

template<typename... Args>

auto add_val(Args&&... args) {

return (args + ...);

}

auto t = add_val(1,2,3,4); //10

right fold的过程是这样的：(1+(2+(3+4)))，从右边开始fold。

unary left fold的含义

fold (… op E) 意味着 ((E1 op E2) op …) op EN。

对于+这种满足交换律的操作符来说left fold和right fold是一样的，比如上面的例子你也可以写成left fold。

template<typename... Args>

auto add_val(Args&&... args) {

return (... + args);

}

auto t = add_val(1,2,3,4); //10

对于不满足交换律的操作符来说就要注意了，比如减法。

template<typename... Args>

auto sub_val_right(Args&&... args) {

return (args - ...);

}

template<typename... Args>

auto sub_val_left(Args&&... args) {

return (... - args);

}

auto t = sub_val_right(2,3,4); //(2-(3-4)) = 3

auto t1 = sub_val_left(2,3,4); //((2-3)-4) = -5

这次right fold和left fold的结果就不一样。

binary fold的含义

Binary right fold (E op … op I) 意味着 E1 op (… op (EN-1 op (EN op I)))。

Binary left fold (I op … op E) 意味着 (((I op E1) op E2) op …) op E2。

其中E代表变参，比如args，op代表操作符，I代表一个初始变量。

二元fold的语义和一元fold的语义是相同的，看一个二元操作符的例子：

template<typename... Args>

auto sub_one_left(Args&&... args) {

return (1 - ... - args);

}

template<typename... Args>

auto sub_one_right(Args&&... args) {

return (args - ... - 1);

}

auto t = sub_one_left（2，3，4);// (((1-2)-3)-4) = -8

auto t1 = sub_one_right（2，3，4);//(2-(3-(4-1))) = 2

相信通过这个例子大家应该对C++17的fold expression有了基本的了解。

comma fold

在C++17之前，我们经常使用逗号表达式和std::initializer_list来将变参一个个传入一个函数。比如像下面这个例子：

template<typename T>

void print_arg(T t)

{

std::cout << t << std::endl;

}

template<typename... Args>

void print2(Args... args)

{

//int a[] = { (printarg(args), 0)... };

std::initializer_list<int>{(print_arg(args), 0)...};

}

这种写法比较繁琐，用fold expression就会变得很简单了。

template<typename... Args>

void print3(Args... args)

{

(print_arg(args), ...);

}

这是right fold，你也可以写成left fold，对于comma来说两种写法是一样的，参数都是从左至右传入print_arg函数。

template<typename... Args>

void print3(Args... args)

{

(..., print_arg(args));

}

你也可以通过binary fold这样写：

template<typename ...Args>

void printer(Args&&... args) {

(std::cout << ... << args) << '\n';

}

也许你会觉得能写成这样：

template<typename ...Args>

void printer(Args&&... args) {

(std::cout << args << ...) << '\n';

}

但这样写是不合法的，根据binary fold的语法，参数包…必须在操作符中间，因此上面的这种写法不符合语法要求。

借助comma fold我们可以简化代码，假如我们希望实现tuple的for_each算法，像这样：

1	for_each(std::make_tuple(2.5, 10, 'a'),[](auto e) { std::cout << e<< '\n'; });

这个for_each将会遍历tuple的元素并打印出来。在C++17之前我们如果要实现这个算法的话，需要借助逗号表达式和std::initializer_list来实现，类似于这样：

template <typename... Args, typename Func, std::size_t... Idx>

void for_each(const std::tuple& t, Func&& f, std::index_sequence<Idx...>) {

(void)std::initializer_list<int> { (f(std::get<Idx>(t)), void(), 0)...};

}

这样写比较繁琐不直观，现在借助fold expression我们可以简化代码了。

template <typename... Args, typename Func, std::size_t... Idx>

void for_each(const std::tuple<Args...>& t, Func&& f, std::index_sequence<Idx...>) {

(f(std::get<Idx>(t)), ...);

}

借助coma fold我们可以写很简洁的代码了。

内容总结

以上是互联网集市为您收集整理的C++17 中那些值得关注的特性全部内容，希望文章能够帮你解决C++17 中那些值得关注的特性所遇到的程序开发问题。如果觉得互联网集市技术教程内容还不错，欢迎将互联网集市网站推荐给程序员好友。

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