В статье показаны практичные приёмы, которые открыл для нас C++17. В целом в новом стандарте не хватает многих ожидаемых вещей: модулей, концептов, рефлексии, сопрограмм. Тем не менее, стандарт упростил некоторые задачи метапрограммирования и некоторые повседневные задачи. О метапрограммировании и других экспертных темах мы говорить не будем — лучше поговорим о том, как улучшился повседневный язык.

Ключевые советы

Гайдлайны хорошего стиля:

• используйте декомпозицию при объявлении переменных: auto [a, b, c] = std::tuple(32, "hello"s, 13.9)
  • возвращайте из функции структуру или кортеж вместо присваивания out-параметров
• в параметрах всех функций и методов вместо const string& принимайте невладеющий string_view по значению
  • возвращайте владеющий string, как и раньше
• завершайте все блоки case, кроме последнего, либо атрибутом [[fallthrough]], либо инструкцией break;
• смело пишите auto object = Class(a, b, c, ...);
  • в C++17 гарантировано не произойдёт ни копирования, ни перемещения независимо от перегрузок конструкторов класса
• избегайте вложенности пространств имён, а если не избежать, то объявляйте их с помощью namespace product::account::details

Гайдлайны по STL:

• предпочитайте optional<T> вместо unique_ptr<T> для композиции объекта T, время жизни которого короче времени жизни владельца
  • для PIMPL используйте unique_ptr<Impl>, потому что определение Impl скрыто в файле реализации класса
• используйте тип variant вместо enum или полиморфных классов в ситуации, когда состояния, такие как состояние лицензии, не могут быть описаны константами enum из-за наличия дополнительных данных
• используйте тип variant вместо enum в ситуации, когда данные, такие как код ошибки в исключении, должны быть обработаны во всех вариантах, и неполная обработка вариантов должна приводить к ошибке компиляции
• используйте тип variant вместо any везде, где это возможно
• предпочитайте std::filesystem вместо boost::filesystem
• используйте to_chars и from_chars для реализации библиотечных функций сериализации и парсинга чисел
  • не используйте их напрямую: рискуете сделать небрежную обработку ошибок
• используйте std::size для измерения длины C-style массива

Доклады с конференций

• Антон Полухин. C++17 (C++ SIBERIA 2016)
• Алексей Малов. Применение современного C++ в повседневной работе

Таблицы поддержки C++17 в компиляторах

• Ядро языка и реализация STL в Microsoft C++ Compiler
• Ядро языка в LLVM/Clang
• Реализация STL от LLVM/Clang - libc++
• Ядро языка в GCC
• Реализация STL от GCC - libstdc++

Новый модуль std::filesystem

Знаменитая библиотека Boost.Filesystem мигрировала в стандарт, и теперь будет реализована производителями компиляторов в пространстве имён std::filesystem. Это радует, потому что Boost.Filesystem имеет известные проблемы внутренней архитектуры:

• внутри Boost.Filesystem присутствуют места с неопределённым поведением, например, разыменование нулевых указателей и передача их в виде ссылки, а затем повторное получение указателя
• на Windows в некоторых случаях, например внутри функции exist, используются конвертации в 8-битные кодировки, что приводит к проблемам при работе с путями, содержащими определённые символы Unicode

Новые типы данных

Тип данных std::byte

Появился новый тип данных std::byte, который занимает ровно один байт и замещает char / unsigned char, предлагая более строгую и семантически правильную типизацию. Объявление типа выглядит примерно так:

namespace std
{ 
    enum class byte : unsigned char {};   
}

Тип данных string_view

В C++17 появился шаблон std::basic_string_view<T> и специализации string_view, wstring_view. Ранее они встречались:

• в библиотеках Boost под именем string_ref (переименован в string_view в последних версиях)
• в проектах LLVM и Chromium под именами StringRef и StringPiece соответственно

Совет: в C++17 в параметрах всех функций и методов вместо const string& принимайте невладеющий string_view, но возвращайте владеющий string.

// старый стиль - до c++17
std::wstring utf8_to_wstring(const std::string &str)
{
    std::wstring_convert<std::codecvt_utf8<wchar_t>> myconv;
    return myconv.from_bytes(str);
}

// новый стиль - c++17
std::wstring utf8_to_wstring(std::string_view str)
{
    std::wstring_convert<std::codecvt_utf8<wchar_t>> myconv;
    return myconv.from_bytes(str);
}

Особенности string_view:

• он не владеет данными, но предоставляет интерфейс, аналогичный const std::string &
• размер string_view равен двум размерам указателя, его легко передать по значению или скопировать
• string_view имеет конструкторы из string, char*, char[SIZE]
• в std::string используется оптимизация коротких строк (SSO), из-за чего доступ к элементам строки по индексу каждый раз приводит к одной проверке с if. В string_view такой проверки нет, и доступ к элементам прямой — это немного повышает производительность.
• единственные модифицирующие операции над string_view — remove_prefix и remove_suffix, которые отсекают от видимого диапазона string_view заданное число символов с начала или с конца; исходная строка не меняется, а меняется только наблюдаемый диапазон
• в стандартной библиотеке добавлен литерал ““sv, конструирующий string_view.

Тип данных optional

Известный тип данных optional из Boost мигрировал в стандарт под именем std::optional. Мы не будем описывать класс в этой статье, отметим лишь основные особенности:

• optional имеет operator* и operator->, а также удобный метод .value_or(const T &defaultValue)

// nullopt - это специальное значение типа nullopt_t, которое сбрасывает
//  значение optional (аналогично nullptr для указателей)
std::optional<int> optValue = std::nullopt;
// ... инициализируем optValue ...
// забираем либо значение, либо -1
const int valueOrFallback = optValue.value_or(-1);

• optional имеет метод value, который, в отличие от operator*, бросает исключение std::bad_optional_access при отсутствии значения

• optional имеет операторы сравнения “==”, “!=”, “<”, “<=”, “>”, “>=”, при этом “std::nullopt” меньше любого допустимого значения

• optional имеет оператор явного преобразования в bool, то есть:

std::optional<int> optValue = std::none;
// ... инициализируем optValue ...
// проверять в if можно
if (optValue)
{
    ...;
}
// а неявно заносить в переменную или передавать параметром нельзя
bool isInitialized = optValue;
// но можно сделать явного
bool isInitialized = bool(optValue);

• optional можно использовать для композиции объекта, время жизни которого короче времени жизни владельца:

void Class::InitChild()
{
    // Если m_child - это std::optional<T>, то arg1, arg2 передаются в конструктор типа T
    m_child.emplace(arg1, arg2);
}

void Class::DestroyChild()
{
    m_child = std::none;
}

Тип данных variant

Известный тип данных variant из Boost мигрировал в стандарт под именем std::variant, и в процессе миграции интерфейс класса значительно изменился благодаря другим нововведениям C++17.

Шаблонный variant параметризуется несколькими типами значений. Он способен хранить внутри значение любого из перечисленных в параметрах типов. Размер variant в байтах равен размеру наибольшего типа плюс 4 байта на хранение номера текущего типа:

• variant корректно вызывает конструкторы и деструкторы для внутреннего значения
• variant сам по себе не выделяет память в куче, но хранимый тип, такой как std::string, может сам выделять память
  • оговорка: рекурсивно определённый variant может выделять память в куче

В variant предусмотрена обработка исключений. При присваивании variant нового значения может быть выброшено исключение:

// класс AlwaysThrowsOnMove бросает исключение при перемещении
std::variant<int, AlwaysThrowsOnMove> value;
// может быть выброшено исключение, когда старое значение уже удалено,
//  а новое перемещается во внутренний буфер памяти variant
value = AlwaysThrowsOnMove();

В случае выброса исключение variant потеряет внутреннее значение и перейдёт в специальное состояние valueless_by_exception, для запроса этого состояния существует одноимённый метод:

std::variant<int, AlwaysThrowsOnMove> value;
try
{
    value = AlwaysThrowsOnMove();
}
catch (...)
{
    assert(value.valueless_by_exception());
}

Совет: используйте variant для хранения одного из нескольких состояний, если разные состояния могут иметь разные данные

struct AnonymousUserState
{
};

struct TrialUserState
{
    std::string userId;
    std::string username;
};

struct SubscribedUserState
{
    std::string userId;
    std::string username;
    Timestamp expirationDate;
    LicenseType licenceType;
};

using UserState = std::variant<
    AnonymousUserState,
    TrialUserState,
    SubscribedUserState
>;

Методы работы с variant:

• функция std::get<KnownType>(...) бросает исключение, если тип внутри variant не совпадает с ожидаемым, а иначе возвращает ссылку на запрошенный тип
• функция std::get_if<KnownType>(...), которая возвращает указатель на запрошенный тип, если тип внутри variant совпадает с ожидаемым, и возвращает nullptr в противном случае
• функция visit, которая позволяет обойти variant либо с помощью полиморфной лямбды, либо с помощью класса с перегруженным для каждого варианта оператором “()”

Вызов visit принимает callable-объект, выполняет switch-case по внутреннему индексу типа и вызывает callable в той ветке, куда программа перейдёт во время выполнения после switch. Другими словами, во время компиляции вызовы callable будут компилироваться для каждого из вариантов типов. Так может быть использован visit:

using variant_t = std::variant<int, double, std::string>;
variant_t value = "Hello, world!";

std::visit([](auto&& arg) {
    // Извлекаем тип аргумента текущего применения полиморфной лямбды
    using T = std::decay_t<decltype(arg)>;
    // Выполняем constexpr if (ещё одна особенность C++17)
    if constexpr (std::is_same_v<T, int>)
        // Эта ветвь компилируется, если T имеет тип int
        std::cout << "int with value " << arg << '\n';
    else if constexpr (std::is_same_v<T, double>)
        // Эта ветвь компилируется, если T имеет тип double
        std::cout << "double with value " << arg << '\n';
    else if constexpr (std::is_same_v<T, std::string>)
        // Эта ветвь компилируется, если T имеет тип std::string
        std::cout << "std::string with value " << std::quoted(arg) << '\n';
    else 
        // Эта ветвь выдаст ошибку компиляции, если не все типы
        //  были обработаны в остальных ветвях.
        static_assert(always_false<T>::value, "non-exhaustive visitor!");
}, value);

Тип данных any

Тип данных “std::any” способен хранить одно значение любого типа, при этом он полностью стирает информацию о типе для постороннего наблюдателя. Может подойти для передачи и сохранения произвольного сообщения с данными при условии, что получатель умеет правильно извлекать значение. Ключевые средства:

• функция std::make_any
• функция any_cast<T> предоставляет доступ к хранимому значению; в случае несоответствия типа ожидаемому одни перегрузки any_cast бросают исключение “std::bad_any_cast”, а другие возвращают нулевой указатель
• методы has_value, emplace, reset, swap обслуживают жизненный цикл значения внутри any
• метод type позволяет получить “std::type_info” хранимого внутри типа

Изменения в стандартных контейнерах

Поддержка неполных типов данных в vector, list, forward_list

В качестве эксперимента в классах std::vector, std::list и std::forward_list введена поддержка неполных типов, гарантирующая корректную работу подобных рекурсивных структур данных:

struct Entry
{
    std::vector<Entry> messages;
};

Такие объявления используются, например, в библиотеке json_spirit, реализующей работу с JSON и парсинг на базе Boost.Spirit.

Метод data() у string

До C++17 получить неконстантную ссылку на внутренние данные строки было трудно:

std::string str = GetSomeString();
// Для пустой строки str[0] недопустим, поэтому требуем непустую строку
assert(!str.empty());
char *data = &str[0];

В C++11 у типа данных std::vector появился метод data, в C++17 такой же метод появился у строк:

std::string str = GetSomeString();
char *data = str.data();

Метод emplace_back возвращает ссылку

Методы emplace_back у различных контейнеров, таких как vector, конструируют новый элемент непосредственно в памяти коллекции, используя все переданные аргументы как параметры конструктора. В C++14 эти методы ничего не возвращали, и часто приходилось явно обращаться к созданному элементу:

m_objects.emplace_back();
auto &obj = m_objects.back();
obj.property = value;
// ...

В C++17 emplace_back у vector возвращает ссылку на созданный элемент:

auto &obj = m_objects.emplace_back();
obj.property = value;
// ...

Также напомним, что с C++11 у контейнеров map/vector существует метод emplace, который для map возвращает пару. Второй элемент пары сообщает, состоялась ли вставка нового элемента (true) или элемент по такому ключу уже существовал (false):

template< class... Args >
std::pair<iterator,bool> emplace( Args&&... args );

Методы try_emplace и insert_or_assign в контейнерах map и unordered_map

• Метод try_emplace выполняет вставку тогда и только тогда, когда заданного ключа ещё нет в контейнере.

// Есть перегрузка для key_type const& и key_type&&
template <class... Args>
pair<iterator, bool> try_emplace(const key_type& k, Args&&... args);

// Есть перегрузка для key_type const& и key_type&&
template <class... Args>
iterator try_emplace(const_iterator hint, const key_type& k, Args&&... args);

• Метод insert_or_assign выполняет либо вставку, либо присваивание значения существующего элемента:

// Есть перегрузка для key_type const& и key_type&&
template <class M>
pair<iterator, bool> insert_or_assign(const key_type& k, M&& obj);

// Есть перегрузка для key_type const& и key_type&&
template <class M>
iterator insert_or_assign(const_iterator hint, const key_type& k, M&& obj);

Срезы (slices) для контейнеров map, unordered_map, set, unordered_set

В C++17 для данных контейнеров появилась поддержка срезов, обеспеченная новым методом extract и расширением метода insert.

• Метод extract извлекает внутренний узел контейнера (отделяет его от контейнера и возвращает)
• Метод insert теперь умеет вставлять ранее извлечённые узлы

map<int, string> mapping = { {1, "mango"}, {2, "papaya"}, {3, "guava"} };
auto nodeHandle = mapping.extract(2);
nodeHandle.key() = 4;
mapping.insert(std::move(nodeHandle));
// mapping == { {1,”mango”}, {3,”guava”}, {4,”papaya”} }

Метод merge для контейнеров map, unordered_map, set, unordered_set

В C++17 для данных контейнеров появился метод merge, который пытается один за другим извлечь все узлы из переданного контейнера методом extract и переместить их в другой контейнер методом insert. Такие перегрузки есть у метода в контейнере map:

// Есть перегрузка для Allocator& и Allocator&&
template<class C2>
void merge(std::map<Key, T, C2, Allocator>& source);

template<class C2>
void merge(std::multimap<Key, T, C2, Allocator>& source);

Метод weak_from_this при наследовании от enable_shared_from_this

Улучшения для tuple

В C++17 исправлена проблема tuple: теперь можно использовать список инициализации для его конструирования

std::tuple<int, int> foo_tuple() 
{
    // Ошибка в версиях до C++17
    return {1, -1};
}

Также появилась функция apply, которая принимает функтор и кортеж, и вызывает функтор с кортежем в качестве списка аргументов.

Новые алгоритмы и утилиты

Наибольший общий делитель, наименьшее общее частное

• функция gcd вычисляет наибольший общий делитель (greatest common divisor) двух значений
• функция lcm вычисляет наименьшее общее частное (least common multiple) двух значений

Функция clamp

Функция clamp дополняет функции min и max. Она обрезает значение и сверху, и снизу.

Функции size, empty и data

Используйте std::size для измерения длины C-style массива:

#include <vector>
#include <iterator> //< для std::size

int main() 
{
    {
        std::vector<int> values = { 3, 14, 41 };
        size_t valuesSize = std::size(values);
        assert(valuesSize == 3);
    }

    {
        int values[] = { -5, 5, 15 };
        size_t valuesSize = std::size(values);
        assert(valuesSize == 3);
    }

    {
        // ! ошибка компиляции на вызове std::size !
        int *values = new int[3];
        size_t valuesSize = std::size(values);
        assert(valuesSize == 3);
    }
}

Свободные функции std::empty и std::data дополняют функции std::size, std::begin, std::end, позволяя прозрачно работать как с контейнерами STL, так и с C-style массивами либо списками инициализации std::initializer_list

Функция sample

Функция sample выбирает n элементов из последовательности [first, last) таких, что каждый выбранный образец имеет одинаковую вероятности появления. Для генерации случайных чисел используется переданный генератор.

Функция for_each_n

Функция for_each_n применяет функтор для N первых элементов последовательности.

Новые перегрузки алгоритма search и объекты searcher

В предыдущих стандартах C++ алгоритмы search и search_n выполнял поиск “в лоб”, без оптимизаций по алгоритмам Бойера-Мура или Бойера-Мура-Хорспула. В новом стандарте появились объекты default_searcher, boyer_moore_searcher, boyer_moore_horspool_searcher, а также перегрузки search и search_n, работающие с этими объектами.

to_chars и from_chars

Пример взят из доклада Антон Полухин. C++17 (C++ SIBERIA 2016)

В C++17 появились две функции для безопасного и предсказуемого преобразования из диапазона char* в числа и обратно, прекрасно дополняющие функции to_string (to_wstring). Однако, функции to_chars и from_chars лучше использовать в библиотеках и утилитах, и не вызывать напрямую в повседневном коде.

Старый подход для конвертации строки в число подразумевал применение strtoi (strtod, strtoll) либо ostringstream:

// ! устаревший код !
#include <sstream>

// ! устаревший код !
// конвертирует строку в число, в случае ошибки возвращает 0
template<class T>
T atoi_14(const std::string &str)
{
    T res{};
    std::ostringstream oss(str);
    oss >> res;
    return res;
}

Новый подход позволяет избежать как C-style кода, так и громоздкого stringstream, который к тому же конструирует объект locale. Теперь конвертация строки в число может выглядеть так:

#include <utility>

// конвертирует строку в число, в случае ошибки возвращает 0
template<class T>
T atoi_17(std::string_view str)
{
    T res{};
    std::from_chars(str.data(), str.data() + str.size(), res);
    return res;
}

Функции to_chars и from_chars поддерживают обработку ошибок: они возвращают по два значения:

• первое имеет тип char* или const char* соответственно и указывает на место останова конвертации
• второе имеет тип std::error_code и сообщает подробную информацию об ошибке, пригодную для выброса исключения std::system_error

Поскольку в прикладном коде способ реакции на ошибку может различаться, следует помещать вызовы to_chars и from_chars внутрь библиотек и утилитных классов.

Специальные математические функции

В C++17 введено множество специальных математических функций, таких как beta-функция, полиномы Лежандра и Лагранжа и так далее. Подробнее рассказано в документации на cppreference.

Новые алгоритмы inclusive и exclusive scan

Без подробностей, потому что алгоритмы узкоспециальные:

• алгоритм exclusive_scan подобен partial_sum, но не включает i-й элемент в i-ю сумму
• алгоритм transform_exclusive_scan, но включает i-й элемент в i-ю сумму
• алгоритм inclusive_scan применяет функтор к каждому элементу, затем вычисляет одно значение с помощью exclusive_scan
• алгоритм transform_inclusive_scan применяет функтор к каждому элементу, затем вычисляет одно значение с помощью inclusive_scan

Новые алгоритмы destroy* и uninitialized*

• алгоритм destroy разрушает объекты в диапазоне [first, last), применяя к каждому из них std::destroy_at(std::addressof(*iterator))

// Имеет параллельную версию.
template<class ForwardIterator>
void destroy(ForwardIterator first, ForwardIterator last);

• алгоритм destroy_at вызывает деструктор для объекта, на который указывает итератор

template<class T>
void destroy_at(T *ptr)
{
    ptr->~T();
}

• алгоритм destroy_n разрушает N объектов, начиная с итератора first

// Имеет параллельную версию.
template<class ForwardIterator, class Size>
void destroy_n(ForwardIterator first, Size n);

Алгоритмы семейства “uninitialized_*” дополняют алгоритмы destroy, позволяя заполнять, перемещать, конструировать элементы на неинициализированных участках памяти.

Параллельные алгоритмы

Стратегии выполнения (execution policies)

В C++17 для алгоритмов над коллекциями из заголовка <algorithm> появились параллельные версии, которые по сути являются перегрузками существующих функций. Перегрузки получают дополнительный первый параметр, который принимает одно из трёх значений:

• “std::execution::seq” для обычного последовательного выполнения
• “std::execution::par” для обычного параллельного выполнения, в таком режиме программист обязан заботиться об отсутствии состояния гонки при доступе к данным, но может использовать выделение памяти, блокировки мьютексов и так далее
• “std::execution::par_unseq” для неупорядоченного параллельного выполнения, в таком режиме переданные программистом функторы не должны выделять память, блокировать мьютексы или другие ресурсы

Некоторые особенности низлежащих механизмов:

• потоки для параллельного исполнения создаются на усмотрение стандартной библиотеки
• переданные программистом функторы не должны выбрасывать исключения, иначе будет вызван “std::terminate”

Алгоритм reduce

Алгоритм reduce эквивалентен алгоритму accumulate во всём, кроме одного: свёртка результатов может быть неупорядоченной. Вместе с параллельными стратегиями выполнения и алгоритмом transform, reduce позволяет реализовать подход Map-Reduce, популярный в различных языках и библиотеках.

Алгоритм transform_reduce

Алгоритм transform_reduce реализует подход Map-Reduce, выполняя преобразование элементов (возможно, с помощью переданного программистом функтора) и затем неупорядоченную свёртку элементов (возможно, с помощью второго функтора)

Инструкции и поток управления

switch-case и fallthrough

В C++17 появился атрибут fallthrough, способный помочь с вечными проблемами case/break:

• обычно в конце case происходит break, return или throw, что завершает выполнение блока кода
• если в конце case ничего нет, в C++17 надо поставить [[fallthrough]] — атрибут для следующего case
• если компилятор не увидит [[fallthrough]], в C++17 он должен выдать предупреждение о неожиданном переходе к следующей метке case

void example(int action)
{
    void handler1(), handler2(), handler3();
    switch (action)
    {
    case 1:
    case 2:
        handler1();
        [[fallthrough]] // атрибут привязан к следующему case
    case 3:
        handler2();
        // предупреждение: переход к следующей метке без fallthrough
    case 4:
        handler3();
        [[fallthrough]] // некорректный код: атрибут ни к чему не привязан
    }
}

Гарантированное устранение копирования (guaranteed copy elision)

Есть подробная статья о Return Value Optimization и Copy Elision на английском: Guaranteed Copy Elision

В C++17 вы можете полагаться на устранение копирований и перемещений и смело писать код как в примере ниже, не оглядываясь на конструкторы копирования и перемещения:

auto object = Class(a, b, c, ...);

Декомпозиция в объявлениях переменных

В C++17 появилась декомпозиция пользовательских структур, std::tuple, std::pair и std::array в объявлении переменных:

pair<iterator, bool> try_emplace(map<string, string> &mapping, string_view value)
{
    // ...
}

// ! устаревший код !
iterator it;
bool succeed = false;
std::tie(it, succeed) = try_emplace(mapping, "hello!");

// C++17
auto [it, succeed] = try_emplace(mapping, "hello!");

if и switch с инициализатором

В C++17 условие if и switch может состоять из двух секций:

• if (init; condition)
• switch (init; condition)

Это может упростить работу с итераторами или некоторыми указателями:

// C++17: if с инициализатором, в котором объявляется переменная,
//        видимая для обеих веток if и else.
if (auto p = m.try_emplace(key, value); !p.second)
{
    throw std::runtime_error("Element already registered");
}
else
{
    process(p.second);
}

Отметим, что в C++ и раньше можно было в некоторых случаях выполнять присваивание с проверкой:

// CreateResource может возвращать обычный или умный указатель либо optional
if (auto p = CreateResource())
{
    ProcessResource(p);
}
else
{
    ThrowWin32LastError();
}

Вывод типов при конструировании шаблонных классов

Вызовы функций make_pair, make_tuple и т.п. можно заменить на прямое конструирование:

void fn(std::pair<int, char>);

// ! устаревший код !
fn(std::make_pair(42, 'a'));

// новый подход C++17
fn(std::pair(42, 'a'));

Эта фишка упрощает работу с std::array:

// ! устаревший код !
std::array<char, 43> data = "The quick brown fox jumps over the lazy dog";

// новый подход C++17
std::array<char> data = "The quick brown fox jumps over the lazy dog";

Новые гарантии порядка вычислений

Подробнее см. What are the evaluation order guarantees introduced by C++17

• постфиксные выражения, в том числе вызовы и обращения к элементу, вычисляются слева направо
  • в случае вызова сначала вычисляется вызываемый функтор или адрес функции, а затем в неопределённом по стандарту порядке вычисляются аргументы
• присваивания вычисляются справа налево, включая составные присваивания
• операнды в операторах смещения << и >> вычисляются слева направо

Данные гарантии нужны для будущих версий стандартной библиотеки.

Атрибут nodiscard

Используйте атрибут [[nodiscard]] для пометки функции, если отсутствие обработки возвращаемого функцией значения скорее всего является ошибкой. Примером служат функции-конструкторы, которые возвращают unique_ptr или shared_ptr без побочных эффектов.

constexpr if

В C++17 появились constexpr if, которые широко применимы в метапрограммировании, но также полезны и в повседневном коде внутри полиморфных лямбда-функций:

// Представьте, что это шаблонная функция из библиотеки
//  функция std::visit работает похожим образом
template <class Functor>
void callTwice(Functor && fn)
{
    fn(42);
    fn("hello!"s);
}

void userFunction()
{
    callTwice([](auto && value) {
        if constexpr (std::is_integral_v<decltype(value)>)
        {
            // Компилируется, если тип value является целочисленным
            std::cout << "Integral value: " << value << std::endl;
        }
        else
        {
            // Компилируется в противном случае
            std::cout << "Non-integral value: " << value << std::endl;
        }
    });
}

Объявление вложенных пространств имён

В C++17 можно описать вложенные пространства имён в одной строке:

namespace product::account::details
{
}

А ранее приходилось писать на разных строках:

// ! устаревший код !
namespace product
{
namespace account
{
}
namespace details
{
}
}

Уточнённые спецификации

Неправильное использование enable_shared_from_this

В предыдущей версии стандарта если вы использовали std::enable_shared_from_this в конструкторе, деструкторе либо в объекте, который не был создан с помощью make_shared, то вы получали неопределённое поведение.

В некоторых реализациях вы могли получит исключение std::bad_weak_ptr. Начиная с C++17 неопределённого поведения больше нет, и во всех реализациях вы будете получать исключение std::bad_weak_ptr.

Удалённые возможности

Удаление триграфов

В старые времена для работы на необычных системах, где не было некоторых символов ASCII, были введены триграфы. Например:

• цепочку ??= компилятор воспринимал как #
• цепочку ??- компилятор воспринимал как ~

Все триграфы начинались с символа ??. Начиная с C++17 триграфов больше не существует.

Однако, диграфы пока ещё сохранились:

• <: компилятор воспринимает как [
• :> компилятор воспринимает как ]
• <% компилятор воспринимает как {
• %> компилятор воспринимает как }
• %: компилятор воспринимает как #

Удаление ключевого слова register

Ключевое слово больше не используется как спецификатор переменной. Оно зарезервировано для применения в будущем в других целях.

Удаление оператора инкремента для bool

Данный код не скомпилируется в C++17:

bool isYellow = false;
++isYellow;

Запрет спецификации типов исключений

Больше нельзя указывать, какие именно исключения выбрасывает функция. Можно использовать только throw(), но лучше писать noexcept. Пример кода, который больше не скомпилируется, приведён ниже:

void foo(int a) throw(std::runtime_error)
{ 
    if (a == 0)
    {
        throw std::runtime_error("argument is zero");
    }  
}  

Удаление auto_ptr

Класс удалён в пользу std::unique_ptr. Проблемой auto_ptr был странный “конструктор копирования”, который принимал другой объект по изменяемой ссылке и вместо копирования принимал изъятие внутренних данных.

Если вы используете компилятор MSVC с флагом /std:c++latest, то при использовании auto_ptr вы получите ошибку:

error C2039: 'auto_ptr': is not a member of 'std'

Удаление старых функциональных утилит

Из пространства имён std удалены следующие функции, ранее признанные устаревшими:

• unary_function
• binary_function
• ptr_fun
• mem_fun
• mem_fun_ref
• bind1st
• bind2nd
• random_shuffle

Устаревшие возможности

codecvt устарел

Объявлен устаревшим заголовок , предоставляющий единственный надёжный и стандартный способ конвертации `wstring` и `wchar_t` в UTF8 строки и обратно. Он будет убран из стандарта в тот момент, когда будет стандартизирована какая-либо подходящая альтернатива.

Причиной отказа от <codecvt> стали некоторые проблемы с поддержкой UTF8: для спецификации способа конвертации использовалась ссылка на старый, неактуальный стандарт. Кроме того, некоторые невалидные последовательности байт вместо корректного UTF8 могли быть использованы в качестве метода атаки для наивно написанного кода.

result_of устарел

Вспомогательный шаблон std::result_of<Expr> объявлен устаревшим и будет заменён на новый тип, который скорее всего будет назван std::invoke_result.

Метод unique класса shared_ptr устарел

Метод признан небезопасным в многопоточной среде, рекомендуется его не использовать. Если у вас есть shared_ptr, трудно гарантировать захват находящегося внутри объекта в уникальное владение, т.к. одновременно другой поток может увеличить счётчик ссылок.