這可能是近十年最重要的 C++ 版本更新，反射、契約、并發(fā)模型全面進化

作者 ｜ Sergio De Simone

譯者 ｜ 田橙

長期從事 C++ 的專家、前 ISO C++ 標準委員會主席 Herb Sutter 表示，C++26 標準草案現(xiàn)已完成。最終版本的草案引入了反射，在無需重寫代碼的情況下增強了內(nèi)存安全性，新增了包含前置條件和后置條件的契約以及一種新的斷言語句，并建立了一個統(tǒng)一的并發(fā)與并行框架。

反射是一種機制，正如 Sutter 所解釋的，它賦予開發(fā)者訪問 C++ 內(nèi)部機制的能力，使語言能夠描述自身并生成代碼，從而為元編程提供堅實基礎(chǔ)。秉承 C++ 的精神，反射不會帶來任何運行時開銷。作為反射能力的一個基本示例，下面的代碼片段展示了反射如何支持一種用于聲明 C++ 接口的專用語法：

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反射可以通過減少對大量定制化新語言特性的需求來簡化 C++ 的未來演進，因為許多特性現(xiàn)在都可以表示為可復用的編譯期庫，設(shè)計更快、測試更容易，并且從一開始就具備可移植性。

接口抽象是 cppfront 的一部分，cppfront 是一個可編譯為純 ISO C++ 的編譯器，由 Sutter 創(chuàng)建，用于提供一種更快速的提案實驗方式。它還包括諸如 copyable（用于表達支持復制 / 移動構(gòu)造與賦值的類型）、ordered（用于定義帶有 operator<=> 的全序類型）、union（用于帶名稱的標簽聯(lián)合）、regex 等抽象，以及更多內(nèi)容。

C++26 旨在帶來顯著改進的另一個領(lǐng)域是 內(nèi)存安全。這包括開箱即用地消除讀取未初始化局部變量時的未定義行為，以及為大多數(shù)標準庫類型（包括 vector、span、string、string_view）提供邊界安全。Sutter 表示，這些改動已經(jīng)在 Apple 和 Google 的生產(chǎn)環(huán)境中部署，覆蓋了數(shù)億行 C++ 代碼：

這并非紙上談兵。僅在 Google 內(nèi)部，它已經(jīng)修復了超過 1000 個缺陷，預計每年可防止 1000 到 2000 個缺陷，并將生產(chǎn)環(huán)境中的段錯誤發(fā)生率降低了 30%。

更重要的是，這些收益僅通過使用新編譯器重新編譯現(xiàn)有代碼即可獲得。只有在七個案例中，編譯器無法分析高度優(yōu)化的代碼，需要開發(fā)者使用細粒度 API 在這些特定部分選擇性地退出內(nèi)存安全機制。

C++26 契約將 防御式編程 引入語言本身，提升了功能安全性和內(nèi)存安全性。它允許開發(fā)者表達在方法執(zhí)行過程中不可被違反的前置條件和后置條件。契約使斷言可以移動到函數(shù)聲明中，從而對調(diào)用者和靜態(tài)分析工具可見。C++ 提供了四種處理契約違規(guī)的方式：忽略（ignore）、觀察（observe）、強制（enforce）以及快速強制（quick enforce）。此外，它還引入了原生斷言機制，用以替代 C 的 assert 宏。

最后，C++26 引入了 std::execution，作為一個用于表達和控制并發(fā)與并行的框架。該框架的三個主要抽象是調(diào)度器（schedulers）、發(fā)送器（senders）和接收器（receivers），它們可以通過一組可定制的異步算法進行組合。std::execution 被設(shè)計為能夠很好地與 C++20 協(xié)程協(xié)同工作，并使編寫“使用結(jié)構(gòu)化（嚴格生命周期嵌套）的并發(fā)與并行、從構(gòu)造上避免數(shù)據(jù)競爭的程序”變得更加容易。

兩大主流 C++ 編譯器 GCC 和 Clang 已經(jīng)在標準制定過程中實現(xiàn)了 C++26 的大部分特性，這些特性很快將進入主線版本。

https://www.infoq.com/news/2026/04/cpp-26-reflection-safety-async/