HelloKitty • 2023-06-27 17:05
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文章来源于:51CTO技术栈
作者:云昭
自去年年底,美国安全局(NSA)在其所发布的《Software
Memory Safety》报告中点名批评 C++ 之后,C++ 之父 Bjarne
Stroustrup 一顿回怼后,做出决定:内部自救。现在,就让我们看看下一个版本的 C++,究竟有哪些大动作!
三年一版本,26 版时间表已定
ISO C++ 标准委员会主席、微软原生语言架构师 Herb Sutter,6 月 16 日发布了关于 C++26 的进展,承诺“将发布一个巨大的并发和并行版本”以及其他变化。
C++ 版本按发布年份命名,并遵循 3 年一个版本周期。该委员会在保加利亚瓦尔纳举行了在线会议,有近 180 名成员,并正式通过了 C++26 的时间表。
萨特表示,该时间表“与 C++23 的时间表相同,只是各个节点处向后加了三年”。时间表显示,“以前从未见过”的新语言功能的最后日期是 2024 年第三季度,功能冻结的节点是在 2025 年第一季度。(PS:C++23 的功能冻结是在 2022 年第一季度。)
值得注意的是:功能冻结并不意味着 2026 年停止开发新版本,而是暂停将新功能加载到这个特定序列中的检查点。一般而言,第三年是一些繁琐的错误修复的一年。
核心变更一览
萨特说,委员会通过了 40 份“变更文件”。这其中,有两份是“为所有就绪问题”提出的应用解决方案,其余 38 份都是单独的更改(如错误修复、新功能等)。
目前为止提出的新功能大都比较低调。比如:添加了对_字符作为通配符的支持,并将@、$和`添加到基本字符集(就像对 C23 所做的那样)。
举个例子:编译器开始支持 draft-C++26 语法:
std::lock_guard_(mutex);
auto [x,y,_]=f();
inspect(foo){_=>bar;};
标准库更改
. 添加了“function_ref”类型可擦除的可调用引用
. 添加“格式化指针”允许对指针值进行漂亮的格式化,而无需 reinterpret_cast 首先转换为整数类型。例如,现在可以这样用:format("{:P}", ptr)
. 添加“constexpr”允许编译时使用标准库的稳定排序等。
“格式化指针”允许对指针值进行漂亮的格式化,而无需 reinterpret_cast 首先转换为整数类型。例如,这现在可以工作了:format("{:P}", ptr);
HazardPointer:C++26 新增“危险指针”
危险指针是“只有危险指针的所有者才能设置其值,而任何数量的线程都可以读取其值”的指针。
危险指针是一个单写多读指针,在任何时候最多可由一个线程拥有。只有危险指针的所有者可以设置其值,而任何数量的线程都可以读取其值。所有者线程将危险指针的值设置为指向某个对象,以便向可能删除该对象的并发线程指示该对象尚未安全删除。
不过,这对 C++ 安全来说都不是一场革命。Hacker News 的一位开发人员表示:“如果你正在编写无锁并发数据结构,并且你需要一种方法来处理节点删除后的延迟回收,那么危险指针很重要。这是一个非常奇怪的问题,很难成为‘内存安全问题的常见来源’。
另一位开发者进行了补充:“在迭代器中使用,这是危险指针的用例之一。危险指针可以在不令已有迭代器失效的情况下改变 hashmap 的 key,虽然它适用于多线程,但如果写入和读取恰好在统一线程上,一样有效。”
Sutter 表示,“并发和并行子组仍在推进 C++26 的 std::execution 和 SIMD 并行”,这将是并发编程的重要功能。
后来者带来的压力
相较于 Sutter 对于 C++ 标准的稳步发展的热情,编程领域内对于新语言的呼声却越来越高。前不久,微软首席技术官 Mark Russinovich 宣布,“是时候停止用 C/C++ 启动任何新项目,并在需要非 GC 语言的情况下使用 Rust 了。为了安全和可靠性,行业应该宣布这些语言不受欢迎。”
除了 Rust,C++ 的另一个潜在竞争对手是谷歌的实验性项目:Carbon;甚至就连 Sutter 自己,也提出了实验性的 cppfront,他说:“我的目标是探索是否有一种方法,可以使 C++ 变得更简单、更安全、更可工具化 10 倍!”cppfrond 语言由 Sutter 于 2022 年底在 CppCon 上提出。
然而,新语言的一个问题是大量的现有代码永远不会被移植,这意味着改进 C++ 仍然是值得的,即使对于那些认为它有固有缺陷或过于复杂的人来说也是如此。
越来越不像 C++ 了
对于一门上世纪诞生的骨灰级编程语言来说,C++ 可谓非常成功。然而,许多 C++ 爱好者中,流行一种说法:C++11 以后,C++ 也越来越不像 C++ 了。它完全是一门新的语言。
C++ 活生生把自己变成了一个筐,缺啥东西都得装。网友抱怨:明明是一个聚焦底层的语言,为什么很多人幻想在标准库里放各种迎合千奇百怪需求的上层库呢?
与其这样,还不如多关注 C++ 本身底层的改进,好好维护发展库生态。
截图:知乎
此外,C++ 社区分裂,缺少统一标准,也是其近些年一直被诟病的地方。Windows 阵营、谷歌阵营、QT 阵营彼此割裂导致移植性不会像 Java、Go 那样子丝滑。
截图:知乎
写在最后
诚然,许多新语言都踩在旧语言的肩膀上,而且是从旧语言犯过的错误中汲取养料,茁壮起来。Rust 从 C++ 中学到了内存安全的重要性,Zig从C 中选择了更细分的内存分配,Go 则带上“指针”和“垃圾收集”两件法宝自成一派。
而 C++ 曾经也是一位昂扬向上的少年,只不过经历了 40 年之久的他,已经无须证明自己有多么成功。现在 C++ 很清醒:它已经是一个老语种,身上的包袱很重,更需要稳定地负责任地承载着过去的版本,同时一路吸收着后来的其他语言“小弟”们创新点,慢慢前行。
参考链接:
https://devclass.com/2023/06/19/c-26-is-already-taking-shape-says-herb-sutter/
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