C++20. Get the Details

600 Pages·2021·11.711 MB·English

by  Rainer Grimm

C++20
Rainer Grimm
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©2020-2021RainerGrimm
Contents
ReaderTestimonials . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . i
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ii
Conventions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ii
SpecialFonts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ii
SpecialBoxes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . iii
SourceCode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . iii
CompilationofthePrograms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . iii
HowshouldyoureadtheBook? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . v
PersonalNotes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . v
Acknowledgments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . v
AboutMe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . vi
About C++
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1. HistoricalContext . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
1.1 C++98 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
1.2 C++03 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
1.3 TR1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.4 C++11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.5 C++14 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.6 C++17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
2. Standardization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
2.1 Stage3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
2.2 Stage2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
2.3 Stage1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
A Quick Overview of C++20
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
3. C++20 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
CONTENTS
3.1 TheBigFour . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
3.1.1 Concepts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
3.1.2 Modules . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
3.1.3 TheRangesLibrary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
3.1.4 Coroutines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
3.2 CoreLanguage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
3.2.1 Three-WayComparisonOperator. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
3.2.2 DesignatedInitialization. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
3.2.3 constevalandconstinit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
3.2.4 TemplateImprovements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
3.2.5 LambdaImprovements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
3.2.6 NewAttributes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
3.3 TheStandardLibrary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
3.3.1 std::span . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
3.3.2 ContainerImprovements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
3.3.3 ArithmeticUtilities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
3.3.4 FormattingLibrary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
3.3.5 CalendarandTimeZones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
3.4 Concurrency . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
3.4.1 Atomics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
3.4.2 Semaphores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
3.4.3 LatchesandBarriers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
3.4.4 CooperativeInterruption . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
3.4.5 std::jthread . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
3.4.6 SynchronizedOutputstreams . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
The Details
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
4. CoreLanguage. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
4.1 Concepts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
4.1.1 TwoWrongApproaches . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
4.1.2 AdvantagesofConcepts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
4.1.3 Thelong,longHistory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
4.1.4 UseofConcepts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
4.1.5 ConstrainedandUnconstrainedPlaceholders . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
4.1.6 AbbreviatedFunctionTemplates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
4.1.7 PredefinedConcepts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
4.1.8 DefineConcepts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
4.1.9 RequiresExpressions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
4.1.10 User-DefinedConcepts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
4.2 Modules . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
4.2.1 WhydoweneedModules? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
CONTENTS
4.2.2 Advantages . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
4.2.3 AFirstExample . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
4.2.4 CompilerSupport . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
4.2.5 Export . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
4.2.6 GuidelinesforaModuleStructure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
4.2.7 ModuleInterfaceUnitandModuleImplementationUnit . . . . . . . . . . . 112
4.2.8 PrivateModuleFragment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
4.2.9 SubmodulesandModulePartitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
4.2.10 TemplatesinModules . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121
4.2.11 ModuleLinkage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124
4.2.12 HeaderUnits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
4.3 EqualityComparisonandThree-WayComparison . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130
4.3.1 ComparisonbeforeC++20 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130
4.3.2 ComparisonsinceC++20 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132
4.3.3 ComparisonCategories . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136
4.3.4 Compiler-GeneratedEqualityandSpaceshipOperator . . . . . . . . . . . . 140
4.3.5 RewritingExpressions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144
4.3.6 User-DefinedandAuto-GeneratedComparisonOperators . . . . . . . . . . 148
4.4 DesignatedInitialization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150
4.4.1 AggregateInitialization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150
4.4.2 NamedInitializationofClassMembers. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151
4.5 constevalandconstinit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157
4.5.1 consteval . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157
4.5.2 constinit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159
4.5.3 Comparisonof const,constexpr,consteval,andconstinit . . . . . . . . . . 160
4.5.4 SolvingtheStaticInitializationOrderFiasco . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163
4.6 TemplateImprovements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169
4.6.1 ConditionallyExplicitConstructor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169
4.6.2 Non-TypeTemplateParameters(NTTP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172
4.7 LambdaImprovements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177
4.7.1 TemplateParameterforLambdas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177
4.7.2 DetectionoftheImplicitCopyofthethisPointer . . . . . . . . . . . . . . . 181
4.7.3 LambdasinanUnevaluatedContextandStatelessLambdascanbeDefault-
ConstructedandCopy-Assigned . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183
4.7.4 PackExpansioninInit-Capture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187
4.8 NewAttributes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191
4.8.1 [[nodiscard("reason")]] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192
4.8.2 [[likely]]and[[unlikely]] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197
4.8.3 [[no_unique_address]] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198
4.9 FurtherImprovements. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201
4.9.1 volatile . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201
4.9.2 Range-basedforloopwithInitializers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203
4.9.3 Virtualconstexprfunction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204
CONTENTS
4.9.4 ThenewCharacterTypeofUTF-8Strings:char8_t . . . . . . . . . . . . . . 205
4.9.5 usingenuminLocalScopes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206
4.9.6 DefaultMemberInitializersforBitFields . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 208
5. TheStandardLibrary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 210
5.1 TheRangesLibrary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 211
5.1.1 Ranges . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212
5.1.2 Views . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215
5.1.3 DirectontheContainer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 218
5.1.4 FunctionComposition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 223
5.1.5 LazyEvaluation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 225
5.1.6 DefineaView . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 229
5.1.7 AFlavorofPython. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 232
5.2 std::span . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239
5.2.1 StaticversusDynamicExtent . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239
5.2.2 Creation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241
5.2.3 AutomaticallyDeducestheSizeofaContiguousSequenceofObjects . . . . 246
5.2.4 ModifyingtheReferencedObjects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 247
5.2.5 Addressingstd::spanElements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 249
5.2.6 AConstantRangeofModifiableElements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 251
5.2.7 Dangersof std::span . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253
5.3 ContainerandAlgorithmImprovements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 256
5.3.1 constexprContainersandAlgorithms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 256
5.3.2 std::array . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 259
5.3.3 ConsistentContainerErasure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 261
5.3.4 containsforAssociativeContainers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 265
5.3.5 ShifttheContentofaContainer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 268
5.3.6 Stringprefixandsuffixchecking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 270
5.4 ArithmeticUtilities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 273
5.4.1 SafeComparisonofIntegers. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 273
5.4.2 MathematicalConstants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 278
5.4.3 MidpointandLinearInterpolation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 280
5.4.4 BitManipulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 283
5.5 FormattingLibrary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 289
5.5.1 FormatString . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 291
5.5.2 User-DefinedTypes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 300
5.6 CalendarandTimeZones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 306
5.6.1 BasicChronoTerminology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 307
5.6.2 BasicTypesandLiterals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 308
5.6.3 Timeofday . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 315
5.6.4 CalendarDates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 318
5.6.5 TimeZones. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 339
5.6.6 ChronoI/O . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 346
CONTENTS
5.7 FurtherImprovements. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 361
5.7.1 std::bind_front . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 361
5.7.2 std::is_constant_evaluated . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 363
5.7.3 std::source_location . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 365
5.7.4 std::to_address . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 366
6. Concurrency . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 368
6.1 Coroutines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 369
6.1.1 AGeneratorFunction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 370
6.1.2 Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 373
6.1.3 TheFramework . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 375
6.1.4 AwaitablesandAwaiters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 378
6.1.5 TheWorkflows. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 382
6.1.6 co_return . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 385
6.1.7 co_yield . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 386
6.1.8 co_await . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 390
6.2 Atomics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 398
6.2.1 std::atomic_ref . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 398
6.2.2 AtomicSmartPointer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 406
6.2.3 std::atomic_flagExtensions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 410
6.2.4 std::atomicExtensions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 418
6.3 Semaphores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 422
6.4 LatchesandBarriers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 427
6.4.1 std::latch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 427
6.4.2 std::barrier . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 432
6.5 CooperativeInterruption . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 437
6.5.1 std::stop_source . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 438
6.5.2 std::stop_token . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 439
6.5.3 std::stop_callback . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 440
6.5.4 AGeneralMechanismtoSendSignals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 443
6.5.5 JoiningThreads . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 445
6.5.6 NewwaitOverloadsforthecondition_variable_any . . . . . . . . . . . . . 446
6.6 std::jthread . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 450
6.6.1 AutomaticallyJoining . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 451
6.6.2 CooperativeInterruptionofastd::jthread . . . . . . . . . . . . . . . . . . 453
6.7 SynchronizedOutputStreams . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 456
7. CaseStudies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 465
7.1 FastSynchronizationofThreads . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 466
7.1.1 ConditionVariables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 467
7.1.2 std::atomic_flag . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 469
7.1.3 std::atomic<bool> . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 473
7.1.4 Semaphores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 475
CONTENTS
7.1.5 AllNumbers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 477
7.2 VariationsofFutures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 478
7.2.1 ALazyFuture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 480
7.2.2 ExecutiononAnotherThread . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 484
7.3 ModificationandGeneralizationofaGenerator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 489
7.3.1 Modifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 493
7.3.2 Generalization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 496
7.4 VariousJobWorkflows . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 500
7.4.1 TheTransparentAwaiterWorkflow . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 500
7.4.2 AutomaticallyResumingtheAwaiter. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 503
7.4.3 AutomaticallyResumingtheAwaiteronaSeparateThread. . . . . . . . . . 506
Epilogue
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .511
Further Information
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .513
8. C++23andBeyond . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 514
8.1 C++23 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 515
8.1.1 TheCoroutinesLibrary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 515
8.1.2 ModularizedStandardLibraryforModules . . . . . . . . . . . . . . . . . . 530
8.1.3 Executors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 533
8.1.4 TheNetworkLibrary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 538
8.2 C++23orLater . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 540
8.2.1 Contracts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 540
8.2.2 Reflection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 544
8.2.3 PatternMatching . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 548
8.3 FurtherInformationaboutC++23 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 550
9. FeatureTesting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 551
10. Glossary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 563
10.1 Aggregate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 563
10.2 AutomaticStorageDuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 563
10.3 Callable . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 563
10.4 CallableUnit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 563
10.5 Concurrency . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 563
10.6 CriticalSection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 564
10.7 DataRace . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 564
10.8 Deadlock . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 564
10.9 DynamicStorageDuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 564
10.10 EagerEvaluation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 564
CONTENTS
10.11 Executor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 564
10.12 FunctionObjects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 565
10.13 LambdaExpressions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 565
10.14 LazyEvaluation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 566
10.15 LiteralType . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 566
10.16 Lock-free . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 566
10.17 LostWakeup . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 566
10.18 MathLaws . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 566
10.19 MemoryLocation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 567
10.20 MemoryModel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 567
10.21 Non-blocking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 567
10.22 Object . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 567
10.23 Parallelism . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 567
10.24 POD(PlainOldData) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 567
10.25 Predicate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 567
10.26 RAII . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 568
10.27 RaceConditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 568
10.28 RegularType . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 568
10.29 ScalarType. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 568
10.30 SemiRegular . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 568
10.31 Short-CircuitEvaluation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 568
10.32 Standard-LayoutType . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 569
10.33 StaticStorageDuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 569
10.34 SpuriousWakeup . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 569
10.35 TheBigFour . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 569
10.36 TheBigSix . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 570
10.37 Thread . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 570
10.38 ThreadStorageDuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 570
10.39 TimeComplexity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 570
10.40 TranslationUnit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 570
10.41 TrivialType . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 571
10.42 UndefinedBehavior . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 571
Index . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 572
Reader Testimonials
SandorDargo
SeniorSoftwareDevelopmentEngineeratAmadeus
”’C++ 20: Get the details’ is exactly the book you need right now if you want to
immerse yourself in the latest version of C++. It’s a complete guide, Rainer doesn’t
only discuss the flagship features of C++20, but also every minor addition to the
language. Luckily, the book includes tons of example code, so even if you don’t have
direct access yet to the latest compilers, you will have a very good idea of what you
can expect from the different features. A highly recommended read!”
AdrianTam
DirectorofDataScience,SynechronInc.
”C++ has evolved a lot from its birth. With C++20, it is like a new language now. Surely
this book is not a primer to teach you inheritance or overloading, but if you need to
bring your C++ knowledge up to date, this is the right book. You will be surprised about
the new features C++20 brought into C++. This book gives you clear explanations with
concise examples. Its organization allows you to use it as a reference later. It can help
you unleash the old language into its powerful future.”