C++20 最新进展：加入模块化和协程，进入特性冻结阶段

刚刚结束的 C++ 标准委员会2019春季会议在夏威夷科纳举办，委员会在这次会议中确定了下一个国际标准 C++20 的全部特性，这标志着 C++20 的特性设计工作已完成。

按照 C++20 的发布计划，这次会议正是为了冻结 C++20 的特性而举办，进入特性冻结阶段(Feature freeze)意味着所有的功能特性将被冻结，并且不会再加入更多的新特性。

接下来我们看看上周会议确定添加至 C++20 草案的新特性：

• 模块化(Modules)

• 协程(Coroutines)

• static, thread_local, 和 lambda capture 的结构化绑定

• std::polymorphic_allocator<>

• std::midpoint 和 std::lerp

• std::execution::unseq 执行策略

• std::ssize() 作为自由函数(free function)会返回符号大小(signed size)

• std::span 的可用性增强

• lookup 中新增预计算哈希值的功能(Precalculated hash values)

协程的加入应该是最大的惊喜了，值得期待！官方还表示，C++20 应该会是一个像 C++11 那样的大版本。

以下的特性已在本次会议或之前的会议上通过了批准，但尚未添加到 C++20 中，因为目前规范仍在编写中。它们有望在2019年7月的科隆会议上被加入，不过由于时间限制，可能无法完成所有工作。

• Expansion statements

• The C++20 synchronization library

• std::format

• constexpr std::vector

• Allow constexpr allocation, but disallow allocations that are not deleted at compile time

• constexpr std::type_info::operator==

• New conceptification of iterators

• Monadic operations for std::optional

• std::source_location

• std::flatmap

• std::flatset

• std::any_invocable

• std::ostream_joiner

• Stack trace library

• std::byteswap

• constinit

• Deprecating some uses of volatile

• Implicit creation of objects for low-level object manipulation

• using enum

下面的这些特性，早已在之前的会议上通过了批准：

• Concepts

• Contracts

• Ranges

• operator<=>

• A lot more constexpr features: consteval functions, std::is_constant_evaluated, constexpr union, constexpr try and catch, constexpr dynamic_cast and typeid

• std::span

• Synchronized output

• std::atomic_ref

按照计划的发布进度，C++20 预计将于明年夏季推出。

C++20 发布计划

最后，看看 C++ 主要特性的开发进度。

自上次会议以来的变更：

特性	状态	依赖	Current Target (Conservative Estimate)	Current Target (Optimistic Estimate)
Concepts	Concepts TS v1 published and merged into C++20		C++20	C++20
Ranges	Ranges TS v1 published and merged into C++20	Concepts	C++20	C++20
Contracts	Merged into C++20		C++20	C++20
Modules	Merged design approved for C++20		C++20	C++20
Coroutines	Coroutines TS v1 published and merged into C++20		C++20	C++20
Executors	Proposed v1 design approved for C++23		C++26	C++23
Networking	Networking TS v1 published	Executors	C++26	C++23
Reflection	Reflection TS v1 published		C++26	C++23

名词解释

• IS = 国际标准。如 C++ 编程语言：C++11, C++14, C++17 等

• TS = 技术规范。在该阶段中，特性分支处于可使用状态，但尚未被所有厂商实现。如 Coroutines TS v1, Modules TS v1 等。

• CD = 委员会草案，即 IS/TS 的草案，用于给标准机构进行审查和反馈("beta testing")。

据透露，工具研究小组 SG15 决定创建一个 C++ 生态系统技术报告，该报告将描述新模块化 C++ 中工具（构建系统等）的最佳实践和最新技术。

参考：https://www.reddit.com/r/cpp/comments/au0c4x/201902_kona_iso_c_committee_trip_report_c20/