對現代C++的一點見解

背景

逛水木社區C++版塊，看到了一篇頗有意思的帖子--《C++20會變得陌生》。樓主貼出了分別用C++11 和 C++20編寫的代碼，以下：

void cpp_11() {
    std::vector<int> v{1, 2, 3, 4, 5};

    std::vector<int> even;
    std::copy_if(v.begin(), v.end(), std::back_inserter(even),
                 [](int i) { return i % 2 == 0; });

    std::vector<int> results;
    std::transform(even.begin(), even.end(),
                   std::back_inserter(even),
                   [](int i) { return i * 2; });

    for (int n : results) std::cout << n << ' ';
}

void cpp_20() {
    std::vector<int> v{1, 2, 3, 4, 5};
    v | ranges::view::filter([](int i) { return i % 2 == 0; })
      | ranges::view::transform([](int i) { return i * 2; })
      | ranges::view::foreach([](int i) { std::cout << i << ' '; });
}

以上代碼實現了數據操做：

1. 從向量v裏篩選出偶數的元素
2. 將以上獲得的每一個元素分別乘以2
3. 將以上獲得的每一個元素分別打印出來

C++11 經過使用algorithm裏的幾個函數按步驟實現；而C++20 經過使用新的ranges擴展實現了相同的效果，經過使用|將數據鏈接了起來，相似於Unix shell的管道。

我猜做者的意思應該是想表達C++20變化大，會讓一些人感到陌生，但下面的評論就頗有意思了，大致有如下幾類：
1.「顏值派」：這語法可真醜
2.「保守派」：C++在函數式編程上路愈來愈做死
3.「逃離派」：建議使用Rust或Go替代愈來愈臃腫的C++
4.「現實派」：C++真是愈來愈複雜了，連語法都看不懂，哪一天會撐爆
5.「理性派」：C++的一些痛點必須解決，而目前看來也只能這樣解決

幾點見解

近幾年，C++的演進進入了快車道，以前C++98到C++11，歷時13年；如今C++十一、C++1四、C++1七、C++20，每3年一版，帶來了改進的同時，也引發了衆多的吐槽，好比上面的評論。如今是個人一些見解，爲了不發散，針對上面的代碼作討論。

關於語法

美醜永遠是相對的，得看你跟誰比。好比，若是簡潔是一種美，那跟純函數式語言Haskell比，確定要醜了，下面是Haskell等價的代碼，很明顯要簡潔的多。

[1,2,3,4,5] & filter even & map (*2) & mapM_ print

跟C語言比呢？若是抽象是一種美，我以爲C++要美觀的多，好比C中只能經過循環來實現遍歷，而現代C++中已經有了不少結構控制函數，好比foreach、filter等，這種函數望文生義，你很明白就能知道代碼在幹什麼，而循環語句則須要你進到循環內部才能明白在作什麼。我是從C轉向C++的，起初寫C++代碼的時候，根本就不用引用、namespace這些東東，而是用指針和命名前綴代替，當時也以爲不美。長此以往發現，指針傳參的時候要判斷指針是否爲空，這樣的代碼真的很醜，那麼長的標識符也很醜，而引用和名字空間剛好解決了這些問題，反卻是以爲好看了。

C++20 跟 C++11比呢？C++ 20美，由於上文的代碼既簡潔，又清晰了表達了代碼意圖。

C++語法是有巨大的歷史包袱的，想進步很難，但C++在語法上面是在進步的，好比使用{}統一初始化語句，雖然初看起來比較彆扭，但一旦統一了，代碼看起來是比較漂亮的。代碼一致性也是美的一種。

關於函數式

函數式編程已經成了編程語言的必備特性，不光C++引入了，其餘語言，好比Java等等都包含了某些函數式語言的特性。從某種程度上來講，函數式編程是趨勢。好比，匿名函數在某些狀況下是很方便的，避免每次都要去定義一些僅用一次的函數。

C++20可能要引入的concepts也來源於函數式編程語言，包括Rust的trait，都跟haskell的typeclass有關，一旦編譯器支持了，對模板編程絕對是一大利好。

C++既然是多泛型語言，再多支持一個函數式，也就不奇怪了。

關於C++的替代語言

這方面，Rust和Go的呼聲最高。在我看來，C++不會被替代，但Rust是一種比C++更好的選擇，而Go多是Java的替代。

簡要說下兩門語言的對比：Rust和Go的語言設計是兩個方向，前者從學術化出發，兼顧實用化，後者從實用化出發，慢慢引入其餘高級特性。
1.從總體上看，Rust語言要完整，後期出現坑的可能性要小，Go經過簡單吸引了大量的開發者，在1.0版泛型都沒有，並且異常處理極其單薄。從語言一致性上看，Rust較好。
2.從語言效率看，Rust跟C++都沒有GC，速度至關；Go有Gc，速度是優於Java的，但離C++還有一段距離，並且這個距離很難再減了。

有一點要提，Go入門實在是太快了，稍微看一下語法，在ide裏就能夠寫代碼了；而Rust的全部權、borrow機制，尤爲是生命期就攔住了很多人。

若是沒有特殊需求，優選新語言，由於新語言歷史包袱少，能剪掉不少學習成本。

關於C++的體量

這幾年，C++加快了演進速度，愈來愈多的特性加入到了語言當中，相對地，C++作減法的速度卻沒快起來。這致使了一種結果，就是C++語法膨脹的太快了。並且C++還要兼容C語言，最後語言規範刷刷的漲。

關於對策，語言的標準咱們是沒有可操縱空間的，但咱們能夠選擇本身的「我的標準」。如，你是作應用開發的，用到底層特性的可能性不大，這個時候，你就徹底能夠不用原始指針、不用宏、僅使用{}初始化。。。這樣是徹底能夠的。

總結

現代C++是在進步的。後續文章開始寫一些現代C++的語言或庫的特性了，大部分都是老工具很好的替代。

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