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Le C++14 est arrivé

Prêts à faire chauffer vos compilateurs ?

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Le lundi 18 août, Herb Sutter1 a annoncé sur le site du comité de standardisation du langage C++, que le nouveau standard du langage C++ avait été unanimement accepté et que la publication officielle allait être effectuée. Ce nouveau standard, d'un des langages de programmation les plus populaires et utilisés au monde2, arrive trois ans après le C++11 (ISO/IEC 14882:2011 pour les intimes), dernier standard en date du langage.


  1. Herb Sutter est un expert reconnu du langage C++, auteur de plusieurs ouvrages sur ce sujet et secrétaire du comité de standardisation du langage C++ à l'ISO

  2. 4ème selon le dernier Index TIOBE d’août 2014, 5ème selon la dernière mesure de PYPL d’août 2014, 2ème selon moi ;) 

Un peu d'histoire

Le C++ a été créé dans les années 1980 par Bjarne Stroustrup au sein du laboratoire Bell d'AT&T. Au début dédié à l'ajout de classes dans le C1, de nombreuses fonctionnalités lui sont introduites au fur et à mesure de son utilisation grandissante et a abouti en 1998 à la première normalisation ISO, le C++98 (ISO/CEI 14882:1998). Après des modifications relativement mineures en 2003 (ISO/CEI 14882:2003), une petite révolution arrive difficilement à terme en 2011 avec la ratification de l'ISO/IEC 14882:2011, dite C++11. Cette version est la première évolution majeure de C++ depuis sa création et fait suite à une longue gestation.

Suite à la sortie du C++11, le comité de normalisation en charge de définir le langage s'est réorganisé pour faciliter les futures évolutions du langage et la bibliothèque standard. Au lieu de proposer une nouvelle norme après plusieurs années, l'évolution du langage sera plus dynamique :

  • Au lieu d'avoir toutes les discussions sur les évolutions du langage qui sont discutées et décidées par le comité de normalisation au complet, plusieurs groupes d'études (SG, study groups) et de travail (WG, working groups) sont chargés d'étudier les différentes problématiques liées à un domaine et faire les propositions au comité de normalisation.

  • Chaque proposition fait l'objet d'un proposal (identifié par la lettre N et un nombre à 4 chiffres) comme avant, mais au lieu d'attendre une nouvelle norme (ce qui prend du temps), les proposals peuvent être rassemblés par thématique et proposés comme « norme intermédiaire » (TS, technical specification). Ces TS peuvent être implémentés par les compilateurs, sans attendre la normalisation finale. Plusieurs TS sont actuellement en phase de finalisation (notamment File System, Networking, Concepts, on peut voir leur avancement sur isocpp.org/std/status). L'ensemble des TS formera une future norme (C++1z), probablement en 2017.

Le brouillon de normalisation de la prochaine version (C++14) a donc été approuvé cette semaine et deviendra officiellement une norme ISO d'ici quelques semaines, sous le nom de ISO/IEC 14882:2014 après quelques dernières corrections typographiques.


  1. il était d'ailleurs au début nommé C with classes

Les nouvelles fonctionnalités de base

Le C++14 est une mise à jour mineure du langage en rien comparable aux changements importants introduits par le C++11. Il s'agit en réalité surtout de corriger des imprécisions dans la norme et l'ajout de quelques fonctionnalités oubliées précédemment, mais utiles en pratique. Aucun gros changement donc, mais nous allons vous présenter un petit résumé des principales nouveautés (le plus accessible possible).

Littéraux binaires (N3472)

En C++ un nombre entier peut être écrit sous différentes bases, en utilisant un préfixe composé du caractère 0 et d'un spécificateur optionnel pour la base à utiliser (rien pour l'octale, x ou X pour l'hexadécimale) :

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int a = 42;    // Base décimale (10)
// ou int const a { 42 };   // bracket-initialization
// ou auto const a = 42;    // inférence de type

int b = 052;   // Base octale (8)
int c = 0x2A;  // Base hexadécimale (16)

Avec le C++14 (N3472), en utilisant le spécificateur b ou B :

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int d = 0b00101010;           // Base binaire (2)
std::cout << d << std::endl;  // affiche 42

Pour rappel, il est possible d'afficher les nombres entiers avec std::cout selon différentes bases, en utilisant des spécificateurs de format : std::oct pour afficher en base octale (8), std::dec pour la base décimale (10) et std::hex pour la base hexadécimale (16). Ajoutons à cela le spécificateur std::showbase pour afficher la base utilisée pour l'affichage.

Pour afficher la représentation binaire d'un nombre, il est possible d'utiliser la classe std::bitset :

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#include <iostream>
#include <bitset>

int main() {
    unsigned char d = 0b00101010;
    std::cout << "0b" << std::bitset<sizeof(d)*8>(d); // affiche 0b00101010
}

Variables templates (N3651)

Pour définir une constante en C++, il est classique d'utiliser le mot-clé const (« constant ») dans le type d'une variable. On retrouve également parfois une ancienne syntaxe héritée du C, utilisant le préprocesseur et la directive #define.

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double const pi = 3.1415926535897932385;
#define pi 3.1415926535897932385

La syntaxe avec #define est dépréciée depuis de nombreuses années, elle ne permet pas au compilateur de vérifier la compatibilité des types des variables et peut poser des problèmes de remplacement des identificateurs dans le code (notamment parce qu'elles ne respectent aucune règle de portée).

Le C++14 introduit une nouvelle syntaxe pour déclarer les constantes (N3651). Cette syntaxe étant la plus générique, elle doit être préférée par défaut aux autres syntaxes.

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template<typename T>
constexpr T pi = T(3.1415926535897932385);

auto const piD = pi<double>;
auto const piF = pi<float>;
auto const piI = pi<int>; // ici piI == 3

template<class T>
T circle_area(T r) {
    return pi<T> * r * r;
}

Cette syntaxe est également utilisable avec des types plus complexes, comme les classes. Par exemple, avec std::complex :

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template<typename T>
constexpr std::complex<T> i = std::complex<T>(0, 1);

Pour cela, il faut initialiser l'objet avec un constructeur constexpr (ce qui est le cas de std::complex). Cette syntaxe est utilisable avec les types que vous créez.

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class MyClass {
public:
    constexpr MyClass(int value);
};

template<typename T>
constexpr MyClass<T> my_const = MyClass<T>(123);

Autre exemple, pour créer une liste de valeurs dans différents types de conteneurs.

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template<template<typename...> class Seq>
Seq<int> primes = { 2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19 };

auto vec = primes<std::vector>;
auto list = primes<std::list>;

Toutes les règles classiques des templates s'appliquent aussi aux variables templates. En particulier, il est possible de spécialiser ses déclarations. Par exemple, on peut utiliser cette syntaxe pour définir des constantes basées sur des classes de traits :

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template<typename T, typename U>
constexpr bool is_same = std::is_same<T,U>::value;

bool t = is_same<int,int>;   // true
bool f = is_same<int,float>; // false

En utilisant la spécialisation de template, il est possible d'utiliser la syntaxe suivante :

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template<typename T, typename U>
constexpr bool is_same = false;

template<typename T>
constexpr bool is_same<T,T> = true;

Par défaut, il est donc préférable d'utiliser une syntaxe qui est la plus générique.

Remarque sur Clang (testé avec Clang 3.4.2) :

Le code suivant :

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#include <iostream>

template<typename T>
constexpr T pi = T(3.1415926535897932385);

template <class T>
T area(T r) {
    return pi<T> * r * r;
}

int main() {
    std::cout << "pi: " << area(1.0) << std:: endl;
}

produit une erreur de compilation :

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main.cpp:4:13: warning: variable 'pi<double>' has internal 
linkage but is not defined [-Wundefined-internal]
constexpr T pi = T(3.1415926535897932385);
            ^
main.cpp:8:12: note: used here
    return pi<T> * r * r;
           ^
1 warning generated.
/tmp/main-7b895c.o: In function `double area<double>(double)':
main.cpp:(.text._Z4areaIdET_S0_[_Z4areaIdET_S0_]+0xe): undefined reference to `_ZL2piIdE'

clang: error: linker command failed with exit code 1 (use -v to see invocation)

Séparateurs de chiffres (N3781)

Lors de la définition de grands nombres, il est parfois difficile de s'y retrouver devant beaucoup de chiffres. Ainsi les Américains ont tendance à utiliser la virgule comme séparateur de milliers (tandis que les Français utilisent l'espace insécable ou le point). Un milliard s'écrit alors 1,000,000,000 (ou 1.000.000.000) qui est plus facile à lire que 1000000000. L'ajout de cette possibilité a longtemps été demandé, mais est apparu difficile à finaliser en raison des risques de conflits de syntaxe et des disparités selon les pays. La solution retenue (N3781) a donc été le symbole de citation simple ' :

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const int million = 1'000'000'000;

Le séparateur de chiffres peut s'utiliser avec les littéraux binaires, pour simplifier l'écriture :

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const int cent_soixante_dix = 0b0000'0000'1010'1010;

Dépréciation de fonctionnalités (N3760 et N3924)

Chaque compilateur propose une syntaxe spécifique pour définir des extensions non standards :

  • pour GCC et Clang : __attribute__((...)) ;
  • pour MSVC : __declspec(...).

Cette syntaxe permet en particulier de noter qu'une fonctionnalité ne doit plus être utilisée (elles sont encore disponibles dans la norme actuelle, mais rien ne garantit qu'elles le seront encore dans la prochaine).

Compilateur Dépréciation simple Dépréciation avec message
gcc et clang __attribute__((deprecated)) int a; __attribute__((deprecated("message"))) int a;
Visual Studio __declspec(deprecated) int a; __declspec(deprecated("message")) int a;

: Syntaxes pour déclarer des fonctionnalités dépréciées selon le compilateur

Pour homogénéiser les syntaxes, le C++11 a introduit la notion d’attributs, qui permet de définir de telles extensions non standards. Dans un premier temps, seuls les attributs [[noreturn]] et [[carries_dependency]] ont été définis dans la norme.

Le C++14 (N3760) introduit l’attribut [[deprecated]] pour n'avoir qu'une seule méthode pour déprécier des fonctionnalités. Il est possible d'utiliser cet attribut avec ou sans message :

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[[deprecated]]
[[deprecated("message")]]

Cela permet de générer un avertissement (warning) lors de la compilation, avertissant l'utilisateur qu'il ne doit plus utiliser ces fonctionnalités :

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[[deprecated]] void f() {}
[[deprecated("cette fonction est dépréciée")]] void g() {}

int main() {
    f();
    g();
}

Le code précédent génère les deux avertissements suivants (Clang 3.4) :

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main.cpp:7:5: warning: 'f' is deprecated [-Wdeprecated-declarations]
    f();
    ^
main.cpp:3:21: note: 'f' has been explicitly marked deprecated here
[[deprecated]] void f() {}
                    ^
main.cpp:8:5: warning: 'g' is deprecated: cette fonction est dépréciée [-Wdeprecated-declarations]
    g();
    ^
main.cpp:4:56: note: 'g' has been explicitly marked deprecated here
[[deprecated("cette fonction est dépréciée")]] void g() {}
                                                    ^
2 warnings generated.

Pour le moment, peu de fonctionnalités sont dépréciées dans le standard. Seule la fonction std::random_shuffle est explicitement noté comme dépréciée dans N3924. La raison est que l'algorithme utilisé dans les anciennes fonctions de génération de nombres aléatoires (rand et srand) n'est pas spécifié dans la norme. Le comportement de ces fonctions n'est donc pas portable et non prédictible et pose des questions concernant la qualité et les performances. La fonction rand n'est pas pour le moment marquée comme dépréciée, il est simplement fortement recommandé de ne plus l'utiliser.

Les nouvelles fonctionnalités sur les fonctions

Relâchement des contraintes sur constexpr (N3652)

Une expression en C++ peut être évaluée lors de la compilation, ce qui permet d'être plus efficace lors de l'exécution. Ainsi, le simple code suivant ne sera pas compilé en une addition, mais sera directement remplacé par une constante (même si l'on ne comprend pas l'assembleur, on voit que la valeur 120 est directement dans le code généré) :

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const int i = 1*2*3*4*5;
// sera compilé en (Clang 3.4.1) :
// movl $120, %eax

Le C++11 introduit le mot-clé constexpr pour créer des fonctions qui peuvent être exécutées à la compilation. Cela permet de déclarer des calculs comme des fonctions sans devoir en payer le prix à l’exécution. Cependant, ces fonctions étaient très limitées et n'autorisaient que des calculs simples (une seule expression à retourner principalement). Par exemple, pour calculer une factorielle, le code suivant n'est pas évalué à la compilation :

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int factorial(int n)
{
    return n <= 1 ? 1 : (n * factorial(n-1));
}

int main() {
    const int i = factorial(5);
}

Le C++14 (N3652) permet de lever les limitations de constexpr, il est donc maintenant possible, dans une fonction constexpr :

  • de déclarer des variables ;
  • d'utiliser des expressions conditionnelles (if, switch) ;
  • d'utiliser des boucles (while, for) ;
  • de créer et modifier des objets ;
  • etc.

Même si des restrictions importantes restent (les objets doivent être créés à l'intérieur de la fonction, il est possible d'appeler uniquement d'autres fonctions constexpr, etc.) leur usage va pouvoir se développer (et oblige probablement le compilateur à disposer d'un interpréteur C++).

Autre exemple d'utilisation de constexpr, avec une boucle for et un test if, pour déterminer la valeur minimale d'une liste de valeurs (initializer_list) :

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constexpr int min(std::initializer_list<int> xs) {
    int min = std::numeric_limits<int>::max();
    for (int x: xs) {
        if (x < min) {
            min = x;
        }
    }
    return min;
}

constexpr int z = min({ 1, 3, -2, 4 });

Généralisation de l'inférence de type

Rappels sur l'inférence de types en C++

Le C++11 a introduit la déduction de types (inférence de types) sous deux formes : auto et decltype(). Cette fonctionnalité permet ainsi de laisser le compilateur choisir le type d'un élément en fonction de ce qui lui est assigné.

Le mot-clé auto permet de laisser faire automatiquement le choix. Par exemple :

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int i = 0;
auto j = i + 2; // i est un int, 2 aussi donc j sera du type int.

Le mot-clé decltype permet de déduire le type d'une autre expression. Par exemple :

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int i = 0;
double k = 2.0;
decltype(k) j = i + 2; // j sera du même type que k, donc double.

L'intérêt de decltype est ici limité, mais devient vite indispensable lorsque certaines variables utilisent auto (car seul le compilateur possède le type explicite) ou lors de l'utilisation de templates (puisqu'on ne connaît pas le type à l'avance).

Il est également possible d'utiliser l'inférence de type pour le retour d'une fonction. La syntaxe générale consiste à utiliser auto comme type de retour et à indiquer le type après la signature de la fonction avec -> type (en utilisant decltype ou non).

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// sans decltype
auto add_int(int lhs, int rhs) -> int {
    return lhs + rhs;
}

// avec decltype
template<typename LHS, typename RHS>
auto add(LHS lhs, RHS rhs) -> decltype(lhs + rhs) {
    return lhs + rhs;
}

auto i = add(1, 1);   // int
auto j = add(1, 1.0); // double

Dans le cas des fonctions lambda, il est possible d'omettre la déclaration de type avec -> si le corps de la fonction ne contient qu'un seul return :

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[](int rhs, int lhs) -> int { return rhs + lhs; }; // ok
[](int rhs, int lhs)        { return rhs + lhs; }; // ok 
Utilisation de decltype(auto)

Une différence importante entre auto et decltype est que le premier ne conserve pas les qualificateurs (const, & et &&). Ainsi, si l'on écrit :

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{
    const int i { 12 };
    auto j = i;
    j += 34;
}
{
    const int i { 12 };
    decltype(i) j = i;
    j += 34; // error: read-only variable is not assignable
}

De la même façon, avec des références :

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int&& foo();
auto i = foo();            // int
decltype(foo()) j = foo(); // int&&

La nouvelle expression decltype(auto) vient ainsi mixer les deux expressions : elle se place partout où un auto peut être utilisé pour une déduction de type, mais reprend le même comportement que decltype().

Uniformisation des syntaxes

Le premier changement apporté par le C++14 (N3638) est d'uniformiser les syntaxes entre les fonctions lambda et non lambda pour le retour de type. Il est donc possible d'omettre -> type dans les fonctions non lambda, dans les mêmes conditions que pour les fonctions lambda.

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// C++11
template<typename LHS, typename RHS>
auto add(LHS lhs, RHS rhs) -> decltype(lhs + rhs) {
    return lhs + rhs;
}

// C++14
template<typename LHS, typename RHS>
auto add(LHS lhs, RHS rhs) {
    return lhs + rhs;
}
Simplification des règles d'utilisation de ->

Le second changement apporté par le C++14 est qu'il est possible d'omettre -> type dans une fonction qui possède plusieurs return, à partir du moment où tous les return renvoient le même type.

Par exemple, pour calculer une factorielle :

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auto fact(int n) // pas besoin de ->
{
    int ret = 1;
    for (int i = 1; i <= n; i++)
        ret *= i;
    return ret;
}

Dans le cas de méthodes récursives, ce genre de construction n'est possible que si les appels récursifs apparaissent après un premier retour de fonction. Ainsi ce code est correct :

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auto fact(int n)
{
    if (n <= 1)
        return 1; // Ok : Un retour de fonction avant 
                  // l'appel récursif
    else
        return n * fact(n-1);
}

Tandis que celui-ci provoquera une erreur de compilation :

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auto fact(int n)
{
    if (n > 1)
        return n * fact(n-1); // KO : Appel récursif avant d'avoir 
                              // vu un retour de fonction
    else
        return 1;
}
les fonctions lambda génériques (N3649)

Le C++11 avait introduit les fonctions anonymes (lambda) :

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[](int x, int y) -> int { return x + y; }

La norme spécifiait de quelle manière ces expressions devaient être transformées, en utilisant des classes classiques et un opérateur d'appel operator() sans templates. Cette précision interdisait de fait la déduction de types et tous les types des paramètres de fonctions devaient donc être spécifiés. Cette restriction a été levée (N3649) et il est donc maintenant possible de faire des fonctions anonymes polymorphiques (entre autres grâce à l'introduction de la déduction de type de retour présenté ci-dessus) :

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auto add = [](auto a, auto b){return a + b;}

Remarque : le TS (Technical Specification) "Concept" élargit l'utilisation de auto dans les paramètres de fonctions autres que les lambda. Cette fonctionnalité est implémentée dans GCC 4.9 en utilisant la directive -std=c++14. Il est donc possible d'écrire :

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auto add(auto i, auto j) {
    return i+j;
}

Expression de captures dans les lambda (N3648)

Limitations des captures dans les lambda

Les captures dans les fonctions lambda permettent de passer des variables dans les fonctions lors de la création. Ainsi, dans le code suivant, la valeur de la variable i est "capturée" une seule fois, lors de la création de la fonction, tandis que la valeur de la variable j est modifiée à chaque appel de la fonction.

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int i = 5;
auto f = [i](int j) { return i * j; };
f(10);  // 50
f(100); // 500

Cependant, la capture présente des limitations. Par exemple, il n'est pas possible de passer une valeur directement dans la capture, il faut créer une variable et passer cette variable.

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auto f = [i=5](int j) { return i * j; };

De la même façon, il n'est pas possible d'utiliser le déplacement (move semantic) dans les captures. Prenons un exemple concret : supposons que vous avez une ressource gérée par un pointeur intelligent unique_ptr et que vous souhaitez utiliser cette ressource dans un nouveau thread. Le code suivant ne fonctionne pas :

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unique_ptr<Ressource> r = create_ressource();
auto use_ressource = [r](){ do_something(r); };
std::thread t(use_ressource);

Ce code produit l'erreur suivante, puisque r n'est pas copiable :

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error: call to implicitly-deleted copy constructor of 'std::unique_ptr<int>'
    auto use_ressource = [r](){ do_something(r); };
Les approches possibles

Plusieurs solutions sont possibles en C++11. Par exemple, il est possible de passer la ressource par référence :

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unique_ptr<Ressource> r = create_ressource();
auto use_ressource = [&r](){ do_something(r); };
std::thread t(use_ressource);

Cependant, cette approche pose un problème de gestion de la durée de vie de la ressource. La référence créée &r est un observateur de la ressource, mais pas un propriétaire (ownerwhip). Le premier thread reste le propriétaire, il y a un risque de destruction de la ressource alors qu'elle est encore utilisée par le thread :

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{
    unique_ptr<Ressource> r = create_ressource();
    auto use_ressource = [&r](){ do_something(r); };
    std::thread t(use_ressource);
} // problème : r est détruit, mais la ressource est encore utilisée dans le thread

Comme le premier thread est propriétaire de la ressource, c'est à lui de vérifier que cette ressource n'est plus utilisée avant de la supprimer. Par exemple, en attendant la fin de l'exécution du thread :

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{
    unique_ptr<Ressource> r = create_ressource();
    auto use_ressource = [&r](){ do_something(r); };
    std::thread t(use_ressource);
    t.join(); // ok... mais pas performant
}

On perd ici l'intérêt d'utiliser un thread, puisque l'on est obligé d'attendre qu'il a fini. Il faut donc obligatoirement donner la propriété de la ressource au thread, pour que le premier thread n'ait à s'en occuper. En C++11, la solution est de partager la responsabilité en utilisant shared_ptr au lieu de unique_ptr :

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{
    shared_ptr<Ressource> r = create_ressource();
    auto use_ressource = [r](){ do_something(r); };
    std::thread t(use_ressource);
}

Il est également possible d'utiliser une classe (foncteur), qui va prendre la responsabilité du unique_ptr, mais c'est plus lourd à mettre en place. Dans tous les cas, il n'est pas possible de simplement déplacer la ressource dans le nouveau thread.

Les nouvelles captures du C++14

Le C++14 (N3648) permet d'utiliser des références sur des rvalues (RValues references) et de définir n'importe quelle variable propre à la fonction anonyme.

Il est donc possible de créer une variable interne à la fonction lambda :

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// création d'une valeur
auto f = [i = 5](int j) { return i * j; };

// création d'un weak_ptr
shared_ptr<Ressource> r = create_ressource();
auto use_ressource = [wr = weak_ptr<Ressource>(r)](){ do_something(wr); };
std::thread t(use_ressource);

Il est également possible d'utiliser le déplacement :

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unique_ptr<Ressource> r = create_ressource();
auto use_ressource = [ur = std::move(r)](){ do_something(ur); };
std::thread t(use_ressource);

Modifications sur la bibliothèque standard

De nouveaux suffixes pour les littéraux (N3531)

Une littérale est une valeur constante écrite directement dans le code. Chaque littérale possède son propre type, défini par la norme. Cela est particulièrement important avec l'utilisation de auto, la déduction de type étant faite en utilisant la littérale :

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auto i = 123;             // int
auto d = 12.34;           // double
auto s = "hello, world";  // const char*
auto l = { 1, 2, 3, 4 };  // std::initializer_list<int>

Lorsqu'une littérale est affectée à une variable d'un type différent, une conversion implicite est réalisée. L'utilisation des accolades permet de générer un message d'avertissement lorsqu'il y a un risque de perte d'information :

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unsigned i { -1 };

Produit l'erreur :

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main.cpp:2:18: error: constant expression evaluates to -1 which cannot be 
narrowed to type 'unsigned int' [-Wc++11-narrowing]
    unsigned i { -1 };
                 ^~
main.cpp:2:18: note: insert an explicit cast to silence this issue
    unsigned i { -1 };
                 ^~
                 static_cast<unsigned int>( )

Les suffixes de littéraux permettent de modifier le type d'une littérale :

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auto i = 123u;    // unsigned int
auto j = 123l;    // long int
auto f = 12.34f;  // float

Il existe plusieurs dizaines de suffixes, voir la documentation pour les détails : Literals.

Si on souhaite créer une littérale d'un type différent, il faut convertir explicitement cette littérale, ce qui rend l'écriture un peu lourde :

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auto i = std::size_t { 123 };
auto s = std::string { "hello, world" };

Le C++11 a ajouté la possibilité d'écrire ses propres suffixes littéraux, en utilisant l'opérateur operator"" (User-defined literals). Il est ainsi possible de créer une littérale de n'importe quel type :

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class my_class {
    int value {};
public:
    my_class(int i) : value{ i } {
    }
};

constexpr my_class operator"" _mc (int i) {
    return my_class { i };
}

auto x = 123_mc; // type my_class

Pour simplifier la création de littérales, le C++14 ajoute de nouveaux suffixes littéraux, pour quelques classes de la bibliothèque standard :

  • le suffixe s pour std::string ;

  • les suffixes i, if et il pour std::complex (pour créer un nombre complexe de valeur réelle nulle et de type respectivement std::complex<double>, std::complex<float> et std::complex<long double>) ;

  • les suffixes h, min, s, ms, us et ns pour std::chrono::duration (pour respectivement des heures, des minutes, des secondes, des millisecondes, des microsecondes et des nanosecondes).

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auto s = "hello, world"s;   // std::string
auto c = 123i;              // std::complex<double>
auto t = 14h + 27min + 34s; // std::chrono::duration

(Attention de bien distinguer le suffixe s pour les chaînes et pour les nombres.)

La fonction std::make_unique

Alors que le besoin de std::make_shared s'est fait sentir dès l'ajout de std::shared_ptr (voir le Guru Of The Week #89, en particulier les deux images dans l'article), std::make_unique n'a pas été intégré tout de suite dans les nouvelles normes du C++.

La méthode habituelle pour créer un objet managé par std::unique_ptr est d'utiliser new lors de la création ou dans la fonction reset :

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std::unique_ptr<A> p(new A);
p.reset(new A);

Ce code ne présente pas de risque de fuite mémoire, puisque l'objet créé avec new est tout de suite pris en charge par unique_ptr.

Il existe cependant des cas où l'utilisation de new avec unique_ptr présente des risques de fuites mémoire : lorsque vous avez plusieurs créations d'objets dans une même expression. Par exemple :

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void foo(std::unique_ptr<A> a, std::unique_ptr<A> b);
foo(new A, new A);

Dans ce cas, si le second new lance une exception, le premier objet créé n'est pas encore managé et il ne sera pas supprimé.

L'ajout de make_unique en C++14 permet d'éviter ce risque.

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void foo(std::unique_ptr<A> a, std::unique_ptr<A> b);
foo(std::make_unique<A>(), std::make_unique<A>());

L'autre intérêt est purement syntaxique : avec make_unique et make_shared, vous pouvez complètement interdire l'utilisation de new et delete dans un code C++14.

Remarque : en C++11, il est préférable de quand même créer la fonction make_unique et d'utiliser une compilation condition pour choisir entre le make_unique que vous aurez créé et le std::make_unique du C++14.

Les autres apports du C++14

Le brouillon propose tout un tas d'autres corrections qui sont principalement là pour clarifier certaines situations et n'ont donc pas été citées ici. Certaines modifications, proposées à l'origine, ont aussi été refusées ou repoussées à la prochaine norme. Nous avons donc peut être oublié certaines de ces modifications, n'hésitez pas à nous la signaler en commentaire si c'est le cas.

  • N3323 - A Proposal to Tweak Certain C++ Contextual Conversions, v3 ;
  • N3653 - Member initializers and aggregates ;
  • N3664 - Clarifying Memory Allocation ;
  • N3778 - C++ Sized Deallocation ;
  • N3887 - Consistent Metafunction Aliases ;
  • N3891 - A proposal to rename shared_mutex to shared_timed_mutex ;
  • N3910 - What can signal handlers do? ;
  • N3927 - Definition of Lock-Free.

Et maintenant ?

Le comité de normalisation va maintenant faire quelques modifications mineures (principalement typographiques) et envoyer le document à l'ISO pour une publication avant la fin de l'année. Dès maintenant, le comité continue son travail et commence la prochaine mise à jour. En effet, il est prévu de voir apparaître la prochaine évolution du C++ en 2017 si aucun retard n'est pris. Contrairement au C++14, et dans la lignée du C++11, cette prochaine mise à jour est prévue pour être une évolution majeure.

(Source : isocpp.org)

La prochaine norme contiendra en particulier plusieurs modifications qui étaient prévues pour le C++14 et qui ont dû être reportées. Elle contiendra également de nombreuses modifications importantes, qui seront disponibles avant 2017 sous forme de TS (Technical Specification) :

  • File System : gestion de fichiers et dossiers, similaire à Boost.Filesystem ;
  • Library Fundamentals : ensemble d'extensions pour la bibliothèque standard, par exemple optional, any, string_view ;
  • Networking : support du réseau ;
  • Concepts : validation des types template ;
  • Array : extensions concernant les tableaux, en particulier dynarray ;
  • Parallelism : accès aux fonctionnalités de parallélisation des processeurs ;
  • Concurrency TS: programmation concurrente ;
  • Transactional Memory : mémoire transactionnelle.

En complément, des groupes d'étude étudient les évolutions futures du langage et la bibliothèque standard. On peut citer par exemple :

  • Modules (SG2) : amélioration du système d'en-têtes ;
  • Reflection (SG7) : utilisation de la réflexivité ;
  • Undefined and Unspecified Behavior (SG12).

En attendant, LLVM et GCC proposent déjà des implémentations quasi complètes du C++14, une première ! Il avait fallu attendre 2 ans pour avoir la première implémentation complète du C++11 et 5 ans pour le C++98 ! Le C++ semble retrouver une nouvelle dynamique et continue d'évoluer.

Support du C++14

Sources

Pour aller plus loin


36 commentaires

Cette ligne est trompeuse.

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#define pi = 3.1415926535897932385

Ici, pi sera définit comme substitut de = 3.1415926535897932385. Or je pense l'intention était de définir pi comme substitut de 3.1415926535897932385, ce qui se fait comme ceci :

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#define pi 3.1415926535897932385
+1 -0

Je viens de faire des tests avec Clang 3.4 et le code suivant produit une erreur.

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auto add(auto i, auto j)
{
    return i + j;
}
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error: 'auto' not allowed in function prototype

PS : concernant Clang et les variables templates, une solution est apportée par ce blog qui consiste à rajouter ceci dans le main.

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pi<float>;
pi<double>;

Testé et approuvé.

EDIT : par contre, quelle plaie d'être sur Fedora du coup : je n'ai pas accès aux modifications qui touchent la librairie standard du style std::make_unique puisque la bibliothèque C++ que j'ai est en version 4.8.3.

Édité

Pour le premier point, il faut lire les petites lignes en bas de contrats ;)

Remarque : le TS (Technical Specification) "Concept" élargit l'utilisation de auto dans les paramètres de fonctions autres que les lambda. Cette fonctionnalité est implémentée dans GCC 4.9 en utilisant la directive -std=c++14. Il est donc possible d'écrire : Donc c'est normal que cela plante, ce n'est pas supporté par Clang et ce n'est pas du C++14

Pour GCC, tu as peut etre un paquet "gcc-snapshot" sur Fedora ?

Pour poser des questions ou simplement discuter informatique, vous pouvez rejoindre le discord NaN.

+1 -0

Non, du tout. Ce serait d'ailleurs impossible, car decltype nécessite d'évaluer le contexte, or avant le nom de la fonction, on se trouve en dehors du scope de la fonction, tandis qu'après le nom on se trouve dedans.

Ce code est en réalité l’abréviation de celui-ci :

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// C++14
template<typename LHS, typename RHS>
auto add(LHS lhs, RHS rhs) -> decltype(auto) {
    return lhs + rhs;
}

Nouveauté C++17 : les décompositions | Nouveautés du C++14 | FYS : une bibliothèque C++ dans le domaine public

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decltype(auto) est utilisable partout où l'on peut utiliser auto, si j'ai bien compris. Donc les 2 syntaxes sont valides. Et dans ce cas, pas de différence

Pour poser des questions ou simplement discuter informatique, vous pouvez rejoindre le discord NaN.

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