C++ 函数的未来展望：新特性有哪些？

c++++ 函数的新特性包括：仅有签名接口，用于定义仅包含函数签名的接口；概念，用于指定函数参数或返回值的语义约束；协程，允许暂停函数并在以后从中断点继续执行。这些特性增强了代码的可维护性、类型安全性以及异步和并行编程能力。

C++ 函数的未来展望：新特性有哪些？

C++ 是一个不断发展的语言，其函数功能也不断发展以满足程序员不断变化的需求。以下是 C++ 函数未来的一些备受期待的新特性：

仅有签名接口

仅有签名接口是一种新特性，它允许定义仅包括函数签名的接口。这使得可以创建描述函数行为的合约，而无需提供实现。这对于创建模块化和可维护代码非常有用。

interface Drawable {
  void draw() const;
};

class Circle : public Drawable {
public:
  void draw() const override {
    // 实现绘图逻辑
  }
};

概念

概念是一种新特性，它允许指定函数参数或返回值的语义约束。这使得编译器能够进行更严格的类型检查并捕获更多潜在错误。

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template <typename T>
concept Comparable = requires(T a, T b) {
  { a < b } -> bool;
  { a > b } -> bool;
  { a <= b } -> bool;
  { a >= b } -> bool;
};

template <Comparable T>
T max(T a, T b) {
  return a > b ? a : b;
}

协程

协程是一种新特性，它允许将函数暂停并在以后从中断点继续执行。这对于创建异步和并行代码非常有用。

co_return 42; // 暂停协程并返回 42
auto value = co_await resume(); // 从中断点恢复协程并获取返回值

实战案例

下面是一个演示上述新特性的实战案例：

#include <concepts>
#include <coroutine>
#include <variant>

// 定义概念和接口
concept Shape = requires(auto s) {
  { s.draw() } -> void;
};

interface Drawable {
  virtual void draw() const = 0;
};

// 创建实现 Drawable 接口的协程
struct CircleCoro : std::coroutine_handle<void> {
  using promise_type = std::coroutine_traits<CircleCoro>::promise_type;

  CircleCoro(promise_type& p) : std::coroutine_handle<void>(p) {}

  void draw() {
    co_await std::suspend_always{};
  }
};

// 创建工厂函数来创建 CircleCoro
auto make_circle() {
  return CircleCoro::make_promise().get_return_object();
}

// 主函数
int main() {
  // 创建包含 Shape 对象的变体
  std::variant<std::monostate, Shape> shape;

  // 检查变体的类型
  if (std::holds_alternative<std::monostate>(shape)) {
    // 如果变体为空，则创建 CircleCoro
    shape = make_circle();
  }

  // 从变体获取 Shape 对象
  auto& s = std::get<Shape>(shape);

  // 调用 draw() 方法
  s.draw();
}

在这个例子中，我们定义了一个 Shape 概念，它定义了具有 draw() 方法的对象。我们还定义了一个 Drawable 接口，它要求对象实现 draw() 方法。

我们创建了一个协程 CircleCoro 来实现 Drawable 接口。make_circle() 工厂函数用于创建 CircleCoro 对象。

主函数创建一个包含 Shape 对象（在这种情况下是 CircleCoro）的变体。它检查变体的类型，如果变体为空，则创建一个 CircleCoro 并将其存储在变体中。然后它从变体中获取 Shape 对象并调用其 draw() 方法。

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