Características del lenguaje:
Plantillas y Código Genérico
Deducción del argumento de plantilla para clases plantilla.
Documento técnico p0091r2
.
Supongamos que tenemos las siguientes definiciones:
std::vector<int> vi1 = { 0, 1, 1, 2, 3, 5, 8 };
std::vector<int> vi2;
std::mutex m;
unique_lock<std::mutex> ul(m, std::defer_lock);
template<class Func> class Foo() {
public:
Foo(Func f) : func(f) {}
void operator()(int i) {
os << "Calling with " << i << std::endl;
f(i);
}
private:
Func func;
std::mutex mtx;
};
Antes del estándar C++17, los siguientes objetos se deben construir tal y como se muestra:
pair<int, double> p(2, 4.5);
auto t = make_tuple(4, 3, 2.5);
copy_n(vi1, 3, back_inserter(vi2));
// Virtualmente imposible pasar una lambda al constructor
// de una clase plantilla sin declarar la lambda
for_each(vi2.begin(), vi2.end(), Foo<???>([&](int i) { ...}));
lock_guard<std::mutex> lck(foo.mtx);
// Notacion del documento tecnico N4470
lock_guard<std::mutex, std::unique_lock<std::mutex>> lck2(foo.mtx, ul);
auto hasher = [](X const & x) -> size_t { /* ... */ };
unordered_map<X, int, decltype(hasher)> ximap(10, hasher);
Si permitimos que el compilador deduzca los argumentos para los constructores de clases plantilla, podemos replazar el código anterior con:
pair p(2, 4.5);
tuple t(4, 3, 2.5);
copy_n(vi1, 3, back_insert_iterator(vi2));
// Ahora esto es facil, en lugar de virtualmente impossible
for_each(vi.begin(), vi.end(), Foo([&](int i) { ...}));
auto lck = lock_guard(foo.mtx);
lock_guard lck2(foo.mtx, ul);
// NOTA: la deducción de argumentos de plantilla deduce
// los argumentos no explícitos
unordered_map<X, int> ximap(10, [](X const & x) -> size_t { /* ... */ });
Declarar argumentos de plantilla no-tipo con auto
.
Documento técnico p0127r1
.
El tipo de un parámetro de plantilla no-tipo debe ser especificado explícitamente, esto provoca una verbosidad innecesaria y reduce la flexibilidad de aquellas plantillas que se pretende que reciban argumentos constantes de cualquier tipo:
template <typename T, T v> struct S { }; // Definicion
S<decltype(x), x> s; // Instanciacion
El ejemplo usa decltype
para obtener el tipo de x
(una constante en tiempo de compilación) antes de pasar ambos parámetros a S
. Lo ideal sería modificar la declaración de S
de manera que el tipo de x
no fuera requerido:
S<x> s; // Instanciacion deseada
Esto se consigue permitiendo el uso de auto
en la lista de parámetros de plantilla:
template <auto v> struct S; // Deduce el tipo de v
Permitir la evaluación constante de todos los argumentos de plantilla no-tipo.
Documento técnico n4198
.
Antes de C++17, C++ permite los siguientes parámetros de plantilla no-tipo:
- Cualquier Tipo Integral o Enumerado que sea una expresión constante.
- Punteros que apunten a objetos en memoria estática, funciones con enlazado o expresiones constantes que se evaluen como puntero nulo.
- Referencias a objetos en memoria estática o funciones con enlazado.
- Punteros a miembros
&X::y
o expresiones constantes que se evaluen como puntero-a-miembro nulo.
A partir de C++17 los parámetros de plantilla no tipo pueden ser:
- Cualquier Tipo Integral o Enumerado que sea una expresión constante.
- Punteros que apunten a un objeto completo en memoria estática, una función o un puntero nulo.
- Referencias a un glvalue referenciando a un objeto completo en memoria estática o una función.
- Cualquier expresión constante de puntero a miembro.
std::nullptr_t
.
Permitir typename
en parámetros-plantilla (template template)
Documento técnico n4051
Es obligatorio usar class
para el tipo de un parámetro-plantilla:
template<template<typename> class X> struct S; // class es requerido
A partir de C++17 también se podrá:
template<template<typename> typename X> struct S; // Se puede usar class o typename
Expresiones plegables1.
Documento técnico n4295
.
Una expresión plegable, pliega un paquete de parámetros de plantilla sobre un operador binario plegable.
Los operadores plegables son:
+ - * / % ^ & | ~ = < > << >>
+= -= *= /= %= ^= &= |= <<= >>=
== != <= >= && || , .* ->*
- Una expresión del tipo
(... operador expresión)
en que op
es un operador plegable se conoce como pliegue unario a la izquierda.
- Una expresión del tipo
(expresión operador ...)
en que op
es un operador plegable se conoce como pliegue unario a la derecha.
Los pliegues unarios a izquierda y derecha se conocen como pliegues unarios. En un pliegue unario, la expresión debe contener un paquete de parámetros sin expandir.
- Una expresión del tipo
(expresión1 operador1 ... operador2 expresión2)
en que operador1
y operador2
son operadores plegables se conoce como pliegue binario.
En un pliegue binario, operador1
y operador2
deben ser el mismo operador plegable y expresión1
o expresión2
deben contener un paquete de parámetros sin expandir mas no ambas. Si expresión2
contiene un paquete de parámetros sin expandir, la expresión se conoce como pliegue binario a izquierda. Si expresión1
contiene un paquete de parámetros sin expandir, la expresión se conoce como pliegue binario a derecha.
La instanciación de una expresión plegable produce:
((Expr1 operador Expr2) operador ...) operador ExprN
para pliegues unarios a la izquierda.
Expr1 operador (... operador (ExprN-1 operador ExprN))
para pliegues unarios a la derecha.
(((Expr operador Expr1) operador Expr2) operador ...) operador ExprN
para pliegues binarios a la izquierda.
Expr1 operador (... operador (ExprN-1 operador (ExprN operador Expr)))
para pliegues binarios a la derecha.
En cada caso:
operador
es el operador plegable
N
es el número de elementos en la expansión del paquete de parámetros.
ExprX
es generado al instanciar el patrón y reemplazar cada parámetro del paquete con el X-ésimo elemento.
Para una expresión plegable binaria, Expr
es generado al instanciar la expresión que no contiene un paquete de parámetros sin expandir:
template<typename... Args>
bool todos(Args... args) { return (args && ...); }
bool b = todos(true, true, true, false);
Al instanciar la plantilla todos
obtendríamos:
bool todos(bool e1, bool e2, bool e3, bool e4) { return ((e1 && e2) && e3) && e4; }
Nuevas normas de deducción para auto
con listas entre llaves.
Documento técnico n3922
En C++17 cambian las normas de deducción de tipos (auto
) para las deducciones en que intervienen listas de elementos.
Para la inicialización por copia de lista:
- La deducción de tipo de
auto
deduce std::initializer_list
si los tipos en la lista son idénticos o en caso contrario será un error de compilación.
Para la inicialización por lista:
- En listas con un sólo elemento,
auto
deducirá el tipo de ese elemento; previamente a C++17 deducía una std::initializer_list
de un elemento.
- En listas con más de un elemento,
auto
no deducirá, será un error de compilación.
Ejemplo:
auto a = { 1, 2 }; // deduce std::initializer_list<int> de dos elementos
auto b = { 3 }; // deduce std::initializer_list<int> de un elemento
auto c{ 3 }; // deduce int, antes deducia std::initializer_list<int> de un elemento
if
constante.
Documento técnico p0128r1
.
Un if
cuya condición se evalúa en tiempo de compilación y la rama no tomada se descarta de la compilación, es útil para simplificar ciertos códigos:
void funcion()
{
// Se requiere la funcion vacia para eliminar la recursion
}
template <class T>
void funcion(T&& elemento)
{
// Hacer cosas con el elemento
}
template <class T, class... Parametros>
void funcion(T&& cabeza, Parametros&&... cola)
{
funcion(cabeza);
funcion(cola...); // Finaliza la recursion cuando cola... es una lista vacia
}
Con if
constante, la funcion vacia no es necesaria:
template <class T>
void funcion(T&& elemento)
{
// Hacer cosas con el elemento
}
template <class T, class... Parametros>
void funcion(T&& cabeza, Parametros&&... cola)
{
funcion(cabeza);
constexpr if (sizeof...(cola))
{
// No se genera esta parte del codigo si cola... es una lista vacia
funcion(cola...);
}
}
Lambdas
Lambdas expresión constante
Documento técnico n4487
.
Antes de C++17 estaba prohibido que una lambda o su instancia (closure) formara parte de una expresión constante; esta restricción era inconsistente (ya que los funtores tradicionales no disponen de ella) e innecesaria:
// Este codigo es valido en C++17 pero incorrecto en estandares previos
constexpr auto L = [](int i) { return i; }; // Correcto en C++17
auto L2 = [] { return 0; };
constexpr int I = L2(); // Correcto en C++17
Capturar *this
en lambdas
Documento técnico p0018r3
.
Las lambdas declaradas en una función miembro no estática, capturan this
implícita o explícitamente para acceder a las variables del objeto a través del puntero this
; por este motivo la captura del contexto del objeto por copia o por referencia son iguales:
struct S {
int x ;
void f() {
// Ambas lambdas son identicas pese a que su captura sea diferente:
auto a = [&]() { x = 42 ; } // El acceso a x se transforma en (*this).x = 42
auto b = [=]() { x = 43 ; } // El acceso a x se transforma en (*this).x = 43
}
};
Esto provoca problemas en programación asíncrona pues puede provocar el uso de punteros a memoria que ha dejado de ser válida:
class Tarea {
private:
int valor ;
public:
Tarea() : valor(42) {}
std::future generar()
{ return std::async( [=]()->int{ return valor ; }); }
};
std::future foo()
{
Tarea tmp ;
// La closure asociada con el std::future devuelto
// tiene un puntero this implicito.
return tmp.generar();
// El puntero this de la closure deja de ser valido
// al finalizar la funcion, despues del return
}
int main()
{
std::future f = foo();
f.wait();
// El valor del futuro no es valido porque
// el objeto que lo genero ya ha sido destruido
assert( 42 == f.get() );
return 0 ;
}
Pudiendo capturar *this
soluciona el problema.
Atributos
Los Atributos fueron añadidos en C++11 y C++17 añade nuevos atributos.
Atributos [[fallthrough]]
, [[nodiscard]]
y [[unused]]
Documento técnico p0068r0
.
El atributo [[fallthrough]]
se usa como una instrucción, la instrucción [[fallthrough]]
se pone justo antes de una etiqueta case
en un switch
y su objetivo es marcar que la ejecución caerá hasta la próxima etiqueta case
de manera intencionada:
switch (c) {
case 'a':
f(); // WARNING: falta break
case 'b':
g();
[[fallthrough]]; // Correcto
case 'c':
h();
}
El atributo [[nodiscard]]
puede usarse sobre tipos o sobre funciones; si ha sido marcado así y el tipo o el retorno de función no es usado en el código, se generará una alarma de compilación:
[[nodiscard]] int funcion();
void metodo() {
funcion(); // WARNING: valor de retorno de una funcion nodiscard es descartado.
}
[[nodiscard]] struct S { ... };
S crear_S();
void funcion() {
crear_S(); // WARNING: valor de retorno de un type nodiscard es descartado.
}
El atributo [[unused]]
marca una entidad que por algún motivo no se usa. Si el compilador fuese a marcar dicha entidad con una alarma, no lo hará si el atributo es usado:
// Una de las dos funciones no se usa dependiendo de UNA_CONDICION
static void funcion1() { ... }
static void funcion2() { ... } // warning: funcion2 no se usa
void iface() {
#ifdef UNA_CONDICION
funcion1();
#else
funcion2();
#endif
}
Este atributo no evita que el compilador compile la entidad marcada, así que ambas funciones serán compiladas pero ninguna será marcada con una alarma.
[[unused]] static void funcion1() { ... }
[[unused]] static void funcion2() { ... }
Atributos en espacios de nombres y enumerados
Documento técnico n4266
.
A partir de C++17 se permite marcar espacios de nombres y enumerados con atributos.
Sintaxis
Variables inline
.
Documento técnico n4424
.
C++ requiere que las funciones y variables extern
tengan exáctamente una definición en el programa, este requerimiento se relajó para las funciones mediante el calificador inline
. Las funciones inline se pueden definir en varios puntos pero todas sus definiciones deben ser la misma; lo mismo sucede para las funciones y variables instanciadas desde plantillas. Antes de C++17 no existía nada parecido para variables no plantilla pesea a que no es extraño necesitar un objeto global y único sin que este tenga que estar definido en una única unidad de traducción.
Definición de espacios de nombres anidados
Documento técnico n4230
.
A partir de C++17 este código:
namespace A::B::C // Error en estandares previos a C++17
{
// codigo
}
Será equivalente a:
namespace A
{
namespace B
{
namespace C
{
// codigo
}
}
}
Extender static_assert
.
Documento técnico n3928
.
A partir de C++17 el segundo parámetro de static_assert
es opcional:
static_assert ( true != true ); // Correcto en C++17, incorrecto en estandares anteriores
static_assert ( false != false , "Falso debe ser falso" );
Retorno múltiple y control de flujo más claros.
Enlazados estructurados1
Documento técnico p0217r2
.
C++17 ofrece la posibilidad de declarar múltiples variables inicializadas desde una tupla o estructura:
std::tuple<T1,T2,T3> crear_tupla(/*...*/) { /*...*/ return { a, b, c }; }
auto [ x, y, z ] = crear_tupla(); // x deduce tipo T1, y deduce tipo T2, z deduce tipo T3
// iterador deduce tipo typeof(mapa)::iterator, insertado deduce bool
const auto [iterador, insertado] = mapa.insert({"clave", valor});
struct S { int x; volatile double y; };
S f();
// x deduce const int, y deduce const volatile double
const auto [ x, y ] = f();
Inicializador en instrucción if
.
Documento técnico p0305r0
.
C++ permite declarar e inicializar una variable en la instrucción if
, si dicha variable es evaluable como condición booleana, se entrará en la rama verdadera de la instrucción; pero esto no es posible cuando la variable no es evaluable como booleana:
if (int no_multiplo_de_3 = x % 3)
{
std::cout << no_multiplo_de_3 << " no es multiplo de 3\n";
}
// Error! decltype(mapa)::iterator no es evaluable como condicion
if (auto iterador = mapa.find("clave"))
{ ... }
C++17 permite separar la declaración de la variable y su evaluación en la instrucción if
:
if (auto iterador = mapa.find("clave"); iterador != mapa.end())
{
std::cout << "clave existe en el mapa\n";
}
// Combinado con enlazados estructurados
if (const auto [iterador, insertado] = mapa.insert({clave, valor}); insertado)
{
std::cout << clave << " ha sido insertada en el mapa\n";
}
Generalización del bucle for
de rango.
Documento técnico p0184r0
.
Permite que el tipo del iterador begin
sea diferente al tipo del iterador end
.
Miscelánea
Literales hexadecimales de números en coma flotante
Documento técnico p0245r1
.
Existe una notación científica en base-2 para valores numéricos en coma flotante en base hexadecimal: 0x3.ABCp-10. La mantisa se expresa en hexadecimal y el exponente en decimal interpretado con respecto a base 2. El menor valor de precisión simple expresable estándar IEEE-754 sería 0x1.0p-126
.
Asignación dinámica de memoria para datos alineados.
Documento técnico p0035r1
.
C++11 añadió la posibilidad de especificar el alineamiento para objetos, peró no especificó ningún mecanismo para asignar memoria dinámica correctamente a estos objetos alineados, en C++17 se añaden sobrecargas a los operadores new
y delete
para especificar la alineación:
void* operator new(std::size_t size, std::align_val_t alignment);
void operator delete[](void* ptr, std::align_val_t alignment) noexcept;
void operator delete[](void* ptr, std::align_val_t alignment, std::size_t size) noexcept;
Elisión de copia garantizada.
Documento técnico p0135r0
.
En C++17 se garantiza que ciertas copias serán elididas, en particular: cuando el objeto a elidir es un valor temporal.
Refinamiento del orden de evaluación de expresiones para C++ idiomático.
Documento técnico p0145r2
.
Garantías de progreso para la especificación técnica de Paralelismo V2.
Documento técnico p0299r0
.
Literales de caracteres UTF8.
Documento técnico n4267
.
C++11 añadió los literales de cadenas de texto UTF:
auto utf8 = u8"UTF8"; // Literal de cadena de texto codificado en UTF8
auto utf16 = u"UTF16"; // Literal de cadena de texto codificado en UTF16
auto utf32 = U"UTF32"; // Literal de cadena de texto codificado en UTF32
C++17 añade los literales de caracter de texto UTF:
auto utf8 = u8'8'; // Literal de caracter codificado en UTF8
auto utf16 = u'F'; // Literal de caracter codificado en UTF16
auto utf32 = U'X'; // Literal de caracter codificado en UTF32
Especificación de excepciones como parte del tipo de la función.
Documento técnico p0012r1
.
La especificación de excepciones no forma parte del tipo de la función en estándares previos a C++17:
void f_throw() throw(int) {}
void f_no_throw() {}
using void_throw = void() throw(int);
// Presuntamente un puntero a funcion void que puede lanzar excepciones
void_throw *p;
p = f_throw; // Correcto
p = f_no_throw; // Correcto tambien!
A partir de C++17 se generaría un error:
p = f_throw; // Correcto
p = f_no_throw; // ERROR: No se puede convertir void() a void() throw(int)
Verificación estática de cabeceras.
Documento técnico p0061r1
.
La instrucción __has_include
permitirá comprobar si una cabecera está disponible
#if __has_include(<optional>)
# include <optional>
# define EXISTE_OPTIONAL 1
#elif __has_include(<experimental/optional>)
# include <experimental/optional>
# define EXISTE_OPTIONAL 1
# define EXPERIMENTAL_OPTIONAL 1
#else
# define EXISTE_OPTIONAL 0
#endif
Correcciones sobre conversiones de arreglos a punteros.
Documento técnico n4261
.
Correcciones sobre constructores heredados.
Documento técnico p0136r1
.
Novedades de STL
Tipos de datos
std::variant
Union de tipado seguro.
Documento técnico p0088r2
.
std::optional
Objeto que puede contener un valor arbitrario, o tal vez no.
Documento técnico n4480
.
std::any
Objeto que puede contener diferentes tipos.
Documento técnico n4480
.
std::string_view
Referencia a cadenas de texto.
Documento técnico n4480
.
std::shared_mutex
mutex compartido.
Documento técnico n4480
.
Invoke
std::invoke
Objeto de llamada genérica.
Documento técnico n4169
.
Puede llamar cualquier objeto llamable: puntero a función, función, función miembro... con una sintaxis unificada.
std::apply
Llama una función con una tupla con parámetros.
Documento técnico n4480
.
Especificación técnica de Sistema de Archivos v1
Documento técnico p0218r0
.
Especificación técnica de Paralelismo v1
Documento técnico n4071
.
Especificación técnica de Fundamentos de Librería v1
Documento técnico p0220r1
.