对现代C++的一点看法

背景

逛水木社区C++版块，看到了一篇很有意思的帖子--《C++20会变得陌生》。楼主贴出了分别用C++11 和 C++20编写的代码，如下：

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 << ' '; });
}

以上代码实现了数据操作：

1. 从向量v里筛选出偶数的元素
2. 将以上得到的每个元素分别乘以2
3. 将以上得到的每个元素分别打印出来

C++11 通过使用algorithm里的几个函数按步骤实现；而C++20 通过使用新的ranges扩展实现了相同的效果，通过使用|将数据连接了起来，类似于Unix shell的管道。

我猜作者的意思应该是想表达C++20变化大，会让一些人感到陌生，但下面的评论就很有意思了，大体有以下几类：
1.“颜值派”：这语法可真丑
2.“保守派”：C++在函数式编程上路越来越作死
3.“逃离派”：建议使用Rust或Go替代越来越臃肿的C++
4.“现实派”：C++真是越来越复杂了，连语法都看不懂，哪一天会撑爆
5.“理性派”：C++的一些痛点必须解决，而目前看来也只能这样解决

几点看法

近几年，C++的演进进入了快车道，之前C++98到C++11，历时13年；现在C++11、C++14、C++17、C++20，每3年一版，带来了改进的同时，也引起了众多的吐槽，比如上面的评论。现在是我的一些看法，为了避免发散，针对上面的代码做讨论。

关于语法

美丑永远是相对的，得看你跟谁比。比如，如果简洁是一种美，那跟纯函数式语言Haskell比，肯定要丑了，下面是Haskell等价的代码，很明显要简洁的多。

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

跟C语言比呢？如果抽象是一种美，我觉得C++要美观的多，比如C中只能通过循环来实现遍历，而现代C++中已经有了很多结构控制函数，比如foreach、filter等，这种函数望文生义，你很明白就能知道代码在干什么，而循环语句则需要你进到循环内部才能明白在做什么。我是从C转向C++的，起初写C++代码的时候，根本就不用引用、namespace这些东东，而是用指针和命名前缀代替，当时也觉得不美。久而久之发现，指针传参的时候要判断指针是否为空，这样的代码真的很丑，那么长的标识符也很丑，而引用和名字空间恰好解决了这些问题，反倒是觉得好看了。

C++20 跟 C++11比呢？C++ 20美，因为上文的代码既简洁，又清晰了表达了代码意图。

C++语法是有巨大的历史包袱的，想进步很难，但C++在语法上面是在进步的，比如使用{}统一初始化语句，虽然初看起来比较别扭，但一旦统一了，代码看起来是比较漂亮的。代码一致性也是美的一种。

关于函数式

函数式编程已经成了编程语言的必备特性，不光C++引入了，其他语言，比如Java等等都包含了某些函数式语言的特性。从某种程度上来说，函数式编程是趋势。比如，匿名函数在某些情况下是很方便的，避免每次都要去定义一些仅用一次的函数。

C++20可能要引入的concepts也来源于函数式编程语言，包括Rust的trait，都跟haskell的typeclass有关，一旦编译器支持了，对模板编程绝对是一大利好。

C++既然是多泛型语言，再多支持一个函数式，也就不奇怪了。

关于C++的替代语言

这方面，Rust和Go的呼声最高。在我看来，C++不会被替代，但Rust是一种比C++更好的选择，而Go可能是Java的替代。

简要说下两门语言的对比：Rust和Go的语言设计是两个方向，前者从学术化出发，兼顾实用化，后者从实用化出发，慢慢引入其他高级特性。
1.从整体上看，Rust语言要完整，后期出现坑的可能性要小，Go通过简单吸引了大量的开发者，在1.0版泛型都没有，而且异常处理极其单薄。从语言一致性上看，Rust较好。
2.从语言效率看，Rust跟C++都没有GC，速度相当；Go有Gc，速度是优于Java的，但离C++还有一段距离，而且这个距离很难再减了。

有一点要提，Go入门实在是太快了，稍微看一下语法，在ide里就可以写代码了；而Rust的所有权、borrow机制，尤其是生命期就拦住了不少人。

如果没有特殊需求，优选新语言，因为新语言历史包袱少，能剪掉很多学习成本。

关于C++的体量

这几年，C++加快了演进速度，越来越多的特性加入到了语言当中，相对地，C++做减法的速度却没快起来。这导致了一种结果，就是C++语法膨胀的太快了。而且C++还要兼容C语言，最后语言规范刷刷的涨。

关于对策，语言的标准我们是没有可操纵空间的，但我们可以选择自己的“个人标准”。如，你是做应用开发的，用到底层特性的可能性不大，这个时候，你就完全可以不用原始指针、不用宏、仅使用{}初始化。。。这样是完全可以的。

总结

现代C++是在进步的。后续文章开始写一些现代C++的语言或库的特性了，大部分都是老工具很好的替代。

请关注我的公众号哦。