随着2020年的结束，C++20终于在年底发布了，下列是新增内容（截取部分，不全）
1、Constraints and concepts (约束和概念）
在类模板和函数模板编程中，主要用于对模板参数的结束和限制，这种约束和限制发生在编译期，编译错误不再那么晦涩难懂了。
在模板编程中，可以限制模板参数的类型或具用某种特性，如：可以限制为整型、数值型、bool 型、或必须支持 hash 特性、或某个类的派生类型等。
在 C++20 中 Concepts 是非常重要的概念，模板编程终于有了质的提升。
Concepts
Concepts 是 requirements 的具名集合，concepts 需要声明在命名空间中，语法如下：
template < template-parameter-list >concept concept-name = constraint-expression;
如下所示：
template<typename T>
concept Hashable = requires(T a)
{
{ std::hash<T>{}(a) } -> std::convertible_to<std::size_t>;
};//声明了一个名为Hashable的concept
struct meow {};
template<Hashable T>
void f(T); // 约束这个T必须满足Hashable concept，否则无法编译通过。
int main()
{
f("abc"s); // OK,string是可hash的
f(meow{}); // Error: meow结构体不是可hash的，当然可以让其支持hash。
}
//
template<typename T>
concept C=sizeof(T)>10;
template<C T>
class test{};
template<C T>
void func(T t);Constraints
约束是逻辑操作和操作数的序列，它用于指定对模板实参的要求。可在 requires 表达式中出现，也可直接作为 concept 的主体。
有三种类型的约束：
-
合取（conjunction）
扫描二维码关注公众号，回复： 12344985 查看本文章
-
析取（disjunction）
-
原子约束（atomic constraint）
如下所示：
template<Incrementable T>
void f(T) requires Decrementable<T>;
template<Incrementable T>
void f(T) requires Decrementable<T>; // OK：重声明Requires
requires 用于约束模板参数或具体的参数。
requires 子句
如下所示：
template<typename T>
void f(T&&) requires Eq<T>; // 可作为函数声明符的最末元素出现
template<typename T>
requires Addable<T> // 或在模板形参列表的右边
T add(T a, T b)
{
return a + b;
}关键词 requires 必须后随某个常量表达式（故可以写为 requires true），但其意图是使用某个具名概念（如上例），或具名概念的一条合取/析取，或一个 requires 表达式。
表达式必须具有下列形式之一：
-
初等表达式，例如 Swappable、std::is_integral::value、(std::is_object_v && …) 或任何带括号表达式
-
以运算符 && 连接的初等表达式的序列
-
以运算符 || 连接的前述表达式的序列
requires 表达式
语法如下：
requires { requirement-seq }
requires ( parameter-list(optional) ) { requirement-seq }parameter-list - 与函数声明中类似的形参的逗号分隔列表，但不允许默认实参且不能以（并非指定包展开的）省略号结尾。这些形参无存储期、连接或生存期，它们仅用于辅助进行各个要求的制定。这些形参在要求序列的闭 } 前处于作用域中。
requirement-seq - 要求（requirement）的序列，描述于下（每个要求以分号结尾）。
requirement-seq 中的每个要求必须是下面的四项之一：
-
简单要求（simple requirement）
-
类型要求（type requirement）
-
复合要求（compound requirement）
-
嵌套要求（nested requirement）
如下所示：
template<typename T>
concept Addable = requires (T x) { x + x; }; // requires 表达式
template<typename T> requires Addable<T> // requires 子句，非 requires 表达式
T add(T a, T b) { return a + b; }
template<typename T>
requires requires (T x) { x + x; } // 随即的约束，注意关键字被使用两次
T add(T a, T b) { return a + b; }2、Modules (模块）
用于从逻辑上划分代码，能够加快编译速度，并且与导入的顺序无关（还记得以前由于 #include 顺序的不同导致的编译错误吗？）
主要有三个关键字：
-
module：用于声明一个模块
-
export：用于导出模块、函数或类
-
import：用于导入模块
如下所示：
定义了一个 hello world 模块，导出了 hello 函数
//helloworld.cpp
export module helloworld; // module declaration
import <iostream>; // import declaration
export void hello()
{
// export declaration
std::cout << "Hello world!\n";
}//main.cpp
import helloworld;
int main()
{
hello();
}3、Coroutines（协程）
协程，就是能够暂停执行然后在接下来的某个时间点恢复执行的函数，C++中的协程是无栈的(stack less)。使用协程可以方便的编写异步代码（和编写同步代码类似）。
主要涉及三个关键字：
（1）co_await
co_await 暂停当前协程的执行，直到等待的操作完成后继续执行。
task<> tcp_echo_server()
{
char data[1024];
for (;;)
{
std::size_t n = co_await socket.async_read_some(buffer(data)); #与 Python 中的 await 类似
co_await async_write(socket, buffer(data, n));
}
}上述代码，在 async_read_some() 完成后，继续执行下面的语句，在 async_read_some()执行
（2）co_yield
co_yield 暂停执行并返回一个值，与 return 不同的是 co_yield 虽然返回了值 ，但当前函数没有终止。
generator<int> iota(int n = 0)
{
while(true)
{
co_yield n++; //与 Python 中的 yield 类似
}
}（3）co_return
co_return 用于结束当前协程的执行并返回一个值
lazy<int> f()
{
co_return 7;
}当然协程也有一些限制：
-
不能使用变长实参；
-
不能使用普通的 return 语句，或占位符返回类型（auto 或 Concept）；
-
constexpr 函数、构造函数、析构函数及 main 函数不能是协程。
4、Ranges（范围）
提供了处理基于范围的元素（可简单理解为容器）的组件及各种适配器，还有一些新的算法。
主要有如下几类：
-
基于范围的访问器
-
基于范围的原语
-
基于范围的 concept
-
视图
-
工厂
-
适配器
详见头文件：
一个简单的例子：
#include <vector>
#include <ranges>
#include <iostream>
int main()
{
std::vector<int> ints{0,1,2,3,4,5};
auto even = [](int i){ return 0 == i % 2; };
auto square = [](int i) { return i * i; };
for (int i : ints | std::views::filter(even) | std::views::transform(square))
{
std::cout << i << ' ';
}
}5、Designated Initializers（指定初始化）
使用 {} 初始化数组、类、结构体或联合等的成员。
struct A{int a;int b;int c;};
A a{.a=10,.b=100,.c=20};operator<=>
三路比较运算符，形如：
lhs <=> rhs其行为如下：
(a <=> b) < 0 if lhs < rhs
(a <=> b) > 0 if lhs > rhs
(a <=> b) == 0 if lhs equal rhs示例如下：
#include <compare>
#include <iostream>
int main()
{
double foo = -0.0;
double bar = 0.0;
auto res = foo <=> bar;
if (res < 0)
std::cout << "-0 is less than 0";
else if (res == 0)
std::cout << "-0 and 0 are equal";
else if (res > 0)
std::cout << "-0 is greater than 0";
}
6、Attributes（特性）
-
[[nodiscard( string-literal )]]：忽略返回值时警告。
-
[[likely]] 和[[unlikely]]：指示编译器优化更可能出现的情况或分支。是一种对变量值出现可能性的一种预判。
int f(int i)
{
if (i < 0) [[unlikely]]
{
return 0;
}
return 1;
}3. [[no_unique_address]]：用于优化存储空间，当成员为空的时候可以不占用存储空间
7、Others
（1）constexpr 新增对虚函数的支持。
（2）char8_t 用于存储utf-8的字符串。
（3）constinit
强制常量初始化，不可以动态初始化
const char * g() { return "dynamic initialization"; }
constexpr const char * f(bool p) { return p ? "constant initializer" : g(); }
constinit const char * c = f(true); // OK
constinit const char * d = f(false); // error（4）labmda
不再支持以值的形式默认捕获参数；
允许以值的形式显示捕获 this；
支持模板，且支持可变参数；
template <typename... Args>
void foo(Args... args)
{
[...xs=args]{bar(xs...); // xs is an init-capture pack};
}（5）std::format
使用 {} 进行格式化字符串，再也不用恶心的 stream 来拼接了，之前使用过boost 的 format，同样好用。
#include <iostream>
#include <format>
int main()
{
std::cout << std::format("Hello {}!\n", "world");
}（6）std::span
span 是容器的视图(即不拥有)，提供对连续元素组的边界检查访问。因为视图不拥有自己的元素，所以构造和复制的成本很低；
（7）std::jthread
新的线程类，与 std::thread 类似，只是功能更强大，支持停止、自动 join 等
（8）Calendar 和 time zone
（9）endian 用于判断大小端的枚举
（10）std::make_shared 支持数组
（11）atomic 支持浮点数和 smart ptr
（12）std::basic_syncbuf 和 std::basic_osyncstream
（13）string 增加 starts_with 和 end_with 函数
（14）std::atomic_ref 原子引用
（15）std::to_array 将 xxx 转换为 std::array
（16）inline namespace
内容节选自连少华《曾被“劝退”的 C++ 20 正式发布！》，本文仅供参考与学习。最近遇到一些好的文章莫名被删除，出于学习和共享的目的，希望留一个备份。如原作者版权需要请联系删除，谢谢！