C++新特性探索：从C++11到C++17

"这篇文档是关于C++编程中的一些未入选特性，特别是聚焦于Concepts，以及C++11/14/17的新特性。文章指出，虽然Concepts提案在C++17中未被采纳，但它作为Technical Specifications发布，增强了模板编程的能力。同时，文档还介绍了C++11至C++17版本引入的各种语言和库的改进，如nullptr、constexpr、auto、decltype、lambda表达式、右值引用等。" 在C++编程中，未入选C++17标准的Concepts是一个备受期待的特性。Concepts旨在提升模板编程的效率和可读性，允许编译器在编译期间对模板参数进行更严格的检查。传统的模板编程中，因为缺乏这种检查机制，可能会导致难以理解的编译错误。通过Concepts，开发者可以明确指定模板参数应满足的要求，如示例中std::sort需要随机迭代器，而std::list的迭代器并不满足这一要求。如果Concepts被采用，这样的问题会在编译阶段就能被发现。 C++11/14/17引入了多个强化语言和运行时性能的新特性。C++11增加了nullptr，替代了NULL，使得空指针的使用更加清晰无歧义。constexpr允许在编译时期进行计算，增强了常量表达式的能力。变量初始化得到改进，包括初始化列表和结构化绑定，使得初始化更加灵活。此外，auto和decltype帮助简化类型推导，尤其是配合尾返回类型推导，使得模板和函数的编写更为简洁。C++11的控制流增强了，如if/switch变量声明，区间for迭代，以及ifconstexpr用于条件编译。模板方面，外部模板、类型别名模板和折叠表达式等提供了更多元化的模板使用方式。 C++11及后续版本还引入了面向对象的改进，如委托构造函数、继承构造函数、显式虚函数重载和禁止默认函数，增强了面向对象的设计能力。强类型枚举是另一个重要的改进，它提高了枚举类型的封装性和安全性。 在运行时方面，C++11引入了lambda表达式，极大地改善了匿名函数的使用。std::function和std::bind提供了一种封装和绑定函数对象的方法，方便了函数对象的处理。右值引用和移动语义是C++11的一个关键创新，优化了对象的转移和拷贝，减少了不必要的复制，提高了性能。完美转发则确保了参数的原始性质在传递过程中的保留。 标准库方面，C++11增加了std::array和std::forward_list，分别提供了固定大小的数组和单向链表容器。无序容器如std::unordered_map和std::unordered_set提供了基于哈希的高效查找。std::tuple的引入则提供了多值封装的能力，支持元组的解构和运行期索引。 这些新特性的引入显著提升了C++的易用性和效率，同时也为开发者提供了更多的工具和可能性，使得现代C++编程更加优雅和强大。