C++23中引入了哪些新特性？

C++23是目前最新的C++标准，如今已可广泛采用。它充满活力，并引入了许多新特性，将帮助我们改进语言的词汇和表达。本文将介绍每一个引入的新特性，探讨它们的实用性，并解释如何在编写更简单、更易读、更易维护、更清晰的代码时运用它们。这个C++的主要版本也称为“疫情版”。C++23引入了几个新特性。其中一些如下：

1. 概念（Concepts）：提升类型安全性和表达能力

C++23对框架最大的改进是概念特性。它们有助于定义类型理论约束，作为程序编译时应用的模板参数约束。它们使我们能够在开发过程中定义检查模板代码的规则。这会冻结不正确的“选项”集合，并且只允许使用相互兼容的类型。它通过这种方式确保了质量并提高了代码的可读性。

它们还帮助开发人员在代码组织中使用更具可读性和简洁性的模式。概念建议开发人员清晰准确地传达其总体目的，而不是指定冗长的类型要求列表。

2. Std::span：使用现代方法处理字符串“span”

C++23引入了std::span方法，这是微调字符串副本的最锐利的武器。与传统的std::string（存储数据的数据类型）不同，std::span是一种简化的方式，可以轻松访问和处理子字符串，而无需分配新的内存来形成副本。这在某些情况下非常有帮助，尤其是在处理长字符串时。

std::span不仅仅是一个指针内部的对象。它还具有其他功能，例如边界检查和一些字符串操作的成员函数。它还扩展到新的字符串格式和切片，从而使其更容易、更安全地使用。

3. Constexpr函数：迈向效率新高度

C++23支持引入升级的constexpr函数，这些函数能够在编译时执行复杂的任务。这些是特殊的门操作，允许将复杂的逻辑操作直接包含在代码中。当代码包含类似类型的操作时，编译速度可能比正常情况快得多。同时，运行时效率会降低。

现在，开发人员可以更好地使用constexpr函数进行活动，例如生成模板、初始化静态数据成员和常量表达式计算。

4. 改进的字符串处理：可提供益处和优势的改进特性

随着C++23特性的出现，应用程序中的字符串处理变得非常方便，同时还增加了程序性能的优势。

其中包括：

• std::string::resize_and_overwrite：提议的成员函数使程序员能够通过一条指令执行调整大小和覆盖操作，与分别使用resize和赋值相比，这大大提高了性能。
• <spanstream>头文件：在此部分中，更改以不同于std::unordered_map和std::unordered_set的方式说明了新的哈希表特性。
• 字符串字面量改进：C++23计划添加一些新的字符串表达式形式，例如二进制字面量、用户定义字面量和自定义分隔符，这使得在使用字符串时更易于使用并提高其表达能力。

5. 改进标准公共库和实用工具。

C++23对标准库和实用工具进行了各种增强，包括：

• 使用import std;：我们可以直接使用import std;导入标准库，或在std::print()和std::println()中应用C++20格式字符串。
• std::update：支持参数字面量和自动参数推导的字符串格式化增加了格式化输出的便利性和低处理器负担。
• 新增和改进的算法和容器：C++23引入了std::span_copy和std::span_fill例程，它们是专门为更有效地使用std::spans而开发的。此外，现有算法和容器（如std::variant和std::any）将在未来得到增强，以提升性能用户体验。
• 内存管理增强：C++23引入了一种名为std::out_ptr和std::inout_ptr的新型智能指针，用于操作使用指针的C API。

6. 新的预处理器指令

C++23添加了新的预处理器指令，包括CPP，还包括ifdef、else ifndef、warning和embed等特性。C++23标准采用了两个新的预处理器指令#elifdef和#elifndef，这使得条件编译更加容易和高效。

结论

总而言之，C++23带来了一系列有用的创新特性和升级，不仅提高了语言的表达能力、安全性、效率和便利性。然而，在模板编程中提供概念增加了其编译手段，因为它为更安全、更易理解的类型表达施加了编译时约束。此外，std::span指的是一种处理字符串操作的现代方法，提高了处理子字符串时的速度和便利性。

此外，C++23还在标准库中引入了新的算法、容器和实用工具，为开发人员提供了更强大的编程工具。通过包含用于处理C API的新型智能指针，进一步增强了内存性能。

最后，使用新的预处理器指令（如#elifdef和#elifndef）扩大了条件编译领域，为编译过程中的填空提供了更多可能性和灵活性。总的来说，C++23发展了该语言，并为开发人员提供了更好的环境，以创建更高质量、更易读、更高效的程序。