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  1. C++ 17 對例外處理規格的改動

    今天我想要介紹 C++ 17 對「例外處理規格(Exception Specification)」的二個改動:

    1. 移除 throw (ClassName)
    2. noexcept 納入型別系統(Type System)

    移除 throw (ClassName) 例外處理規格

    在 C++ 98 我們能為一個函式編寫「例外處理規格」,表明一個函式只會拋出指定例外:

    #include <stdexcept>
    
    void test() throw (std::logic_error, std::runtime_error) {
      // ... some other code ...
    }
    

    以上程式碼裡面的 throw (...) 就是例外處理規格。

    然而除了用以保證不會拋出例外的 throw (),例外處理規格沒有實用價值,因為:

    1. 例外處理規格只會在執行期檢查「有沒有其他例外被拋出」。
    2. 若其他例外被拋出 …

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  2. C++ 17 fallthrough、nodiscard、maybe_unused 屬性

    C++ 17 新增三個標準屬性(Attribute):

    本文會依序介紹這三個屬性。

    [[fallthrough]]

    在 C/C++ 語言中,switch 述句通常會有若干個 case 與一個 default。在進入一個 casedefault 之後,如果沒有以 break 述句或其他述句跳出 switch 述句,程式會繼續執行接續的 casedefault

    #include <iostream>
    
    int main() {
      int x = 0;
      std::cin >> x;
    
      int result …

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  3. C++ 17 template <auto> 非型別樣版參數型別推導

    在 C++ 17 標準下,我們能以 auto 關鍵字宣告非型別樣版參數(Non-Type Template Argument)。編譯器會以「樣版的實際參數」推導「樣版參數」的型別:

    template <auto Arg>
    struct Example {
      static constexpr auto value = Arg;
    };
    
    enum TestEnum { VAL1, VAL2, };
    
    int main() {
      Example<42> a;    // Arg == 42,   decltype(Arg) == int
      Example<VAL1> b;  // Arg == VAL1, decltype(Arg) == TestEnum
    }
    

    本文會先介紹 template <auto …

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  4. C++ 17 __has_include 前置處理表達式

    __has_include 是 C++ 17 加進前置處理器(Preprocessor)的新功能。我們能以 __has_include 表達式偵測某個標頭檔(Header File)是否存在。如果前置處理器能找到指定的標頭檔,__has_include 表達式的計算結果會是 1;反之,其計算結果會是 0。例如:

    example.cpp:

    #if __has_include("example.h")
    #include "example.h"
    #else
    #error "cannot find example.h"
    #endif
    
    int main() {}
    

    因為我們沒有建立 example.h,所以前置處理器在計算 #if 前置處理指令的時候,會將 __has_include("example.h") 表達式視為 …

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  5. C++ 17 Inline Variable

    Inline Variable(內嵌變數)是 C++ 17 新增的功能。Inline Variable 與 Inline Function(內嵌函式)相似,能讓我們在多個 Translation Unit(編譯單元)定義同樣的變數[1]。鏈結器(Linker)在處理多個 Object File(目的檔)的時候會再將名字相同的 Inline Variable 合併為一個變數。

    本文大綱:

    1. 動機 -- 介紹 C++ 標準新增 Inline Variable 的動機。
    2. Inline Variable -- 介紹 Inline Variable 的語法與注意事項。
    3. 替代方案 -- 介紹 C++ 17 以前 Inline …

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  6. C++ 17 constexpr 與 Lambda 表達式

    C++ 17 將 Lambda Expression 納入常數表達式(constexpr)的範疇,所以我們也能在只接受編譯期常數的地方呼叫 Lambda Expression 定義的 Lambda Function:

    void test() {
      auto f = [](int a, int b) constexpr {
        return a + b;
      };
      static_assert(f(1, 2) == 3, "");
    }
    

    本文會先回顧 C++ 11C++ 14 標準定義的 constexpr 再介紹 C++ 17 的改進。

    C++ 11 constexpr

    C++ 11 首次引入常數表達式 …

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  7. C++ 17 在 Lambda Expression 捕捉 *this

    如果一個成員函式(Member Function)有 Lambda Expression 而且該 Lambda Expression 有指定預設補捉模式(不論是傳值或傳參考)。當 Lambda Expression 內有程式碼指稱「成員函式」或「資料成員」時,this 會被隱含地加入 Capture List。Lambda Expression 在執行時會透過 this 指標存取成員函式或資料成員:

    #include <cassert>
    
    class Example {
    private:
      int value_;
    public:
      Example(int value = 0) : value_(value) {}
    
      void run() {
        auto f = [&]() { ++value_; };
        auto g = [=]() { ++value_ …

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  8. C++ 17 if constexpr 述句

    C++ 17 新增的 if constexpr 述句能讓我們用更簡潔的方式編寫樣版特化(Template Specialization)。本文會介紹它的語法與應用。

    語法

    if constexpr 述句的語法與一般的 if 述句相似。兩者的差異在於 if 關鍵字與刮號之間多了一個 constexpr 關鍵字:

    if constexpr ( condition ) then-statement

    if constexpr ( condition ) then-statement else else-statement

    其中,condition 必須是編譯期能確定數值的 constexpr 且該數值必須能被轉型為 boolconstexpr 包含以下常用的表達式:

    • <type_traits> 標頭檔定義的 Type Traits:
      • std::is_integral_v<T>
      • std::is_array_v<T>
      • std::is_reference_v …

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  9. C++ 17 類別樣版參數推導

    今天我想要介紹 C++ 17 的類別樣版參數推導(Class Template Argument Deduction)。在 C++ 17 之前,樣版參數推導(Template Argument Deduction)只會被施行於「函式樣版(Function Template)」。以 std::pair 為例,如果我們要呼叫 std::pair 的建構式創建一個 std::pair<double, int> 暫時物件,我們必須指定所有 std::pair 的樣版參數:

    std::pair<double, int>(5.0, 1)
    

    然而明確地指定樣版參數太過繁瑣,我們通常會另外定義一個函式樣版(Function Template …

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  10. C++ 17 折疊表達式

    C++ 11 引入了 Variadic Template,讓我們得以宣告任意個數的樣版參數。C++ 標準函式庫的 std::make_tuple 就是一個典型的例子:

    #include <tuple>
    
    int main() {
      auto a = std::make_tuple("a");
      auto b = std::make_tuple(1, "a");
      auto c = std::make_tuple(1.0, 1, "a");
    }
    

    如果我們想要編寫一個 sum() 函式累加所有的參數,我們該怎麼作呢?更具體的說,我們要怎麼改寫以下 sum() 函式,使它們能接收任意個數任意型別的參數:

    int sum(int x0 …

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