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C++20

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C++20是继C++17之后的一个重要版本,引入了主要特性(概念、模块、协程和范围)以及其他语言和库特性。该标准于2020年12月发布。

目录

新语言特性

新库特性

新增头文件

线程支持库 中:

库功能特性

缺陷报告

C++20 中已修复的缺陷报告(158 项核心,345 项库)

编译器支持

主要文章: C++20 compiler support

C++20 核心语言特性

C++20 特性

提案文档

GCC
Clang
MSVC
Apple Clang
EDG eccp
Intel C++
Nvidia HPC C++ (原 PGI)*
Nvidia nvcc
Cray
允许 Lambda 捕获 [ = , this ] P0409R2 8 6 19.22* 10.0.0* 5.1 2021.1 20.7 12.0 11.0
__VA_OPT__ P0306R4
P1042R1
8 (部分支持)*
10 (部分支持)*
12
9 19.25* 11.0.3* 5.1 2021.1 20.7 12.0 11.0
指定初始化器 ( 功能测试宏 ) * P0329R4 4.7 (部分支持)*
8
3.0 (部分支持)*
10
19.21* 12.0.0* 5.1 2021.1 20.7 12.0 11.0
泛型lambda的模板参数列表 ( FTM ) * P0428R2 8 9 19.22* 11.0.0* 5.1 2021.1 20.7 12.0 11.0
位域的默认成员初始化器 P0683R1 8 6 19.25* 10.0.0* 5.1 2021.1 20.7 12.0 11.0
类模板参数推导中的初始化列表构造函数 P0702R1 8 6 19.14* 5.0 2021.1 20.7 12.0 11.0
const & const 限定的成员指针 P0704R1 8 6 19.0 (2015)* 10.0.0* 5.1 2021.1 20.7 12.0 11.0
概念 ( 功能测试宏 ) * P0734R0 5*
10
10 19.23* (部分支持)*
19.30*
12.0.0* (部分支持) 6.1 2023.1* 20.11 12.0 11.0
未求值上下文中的Lambda表达式 P0315R4 9 13 (部分支持)*
14 (部分支持)*
17
19.28 (16.8)* 13.1.6* (部分支持) 6.2 2023.1 (部分支持)
2024.0
20.7 12.0
三路比较 运算符  ( FTM ) * P0515R3 10 8 (部分支持)
10
19.20* 12.0.0* 5.1 2021.1 20.7 12.0 11.0
DR11:简化隐式lambda捕获 P0588R1 8 19.24* 5.1 2021.1 20.7 12.0
基于范围的 for 循环初始化语句 P0614R1 9 8 19.25* 11.0.0* 6.0 2021.7 20.11 12.0 11.0
默认可构造且可赋值的无状态 lambdas P0624R2 9 8 19.22* 10.0.1* 5.1 2021.1 20.7 12.0 11.0
默认特殊成员函数的类型不匹配 P0641R2 9 (部分支持)* 8 19.0 (2015)* (部分支持)* 10.0.1* 5.1 2021.1 20.7 12.0 11.0
特化的访问检查 P0692R1 8 (部分支持)
14
19.26* 14.0.0* 5.1 2021.1 20.7 12.0
ADL与不可见函数模板 P0846R0 9 9 19.21* 11.0.3* 5.1 2021.1 20.7 12.0 11.0
DR11:指定何时需要 constexpr 函数定义用于 常量求值 ( FTM ) * P0859R0 5.2 (部分支持)*
9
8 19.27* (部分支持)*
19.31* *
11.0.0* (部分支持) 12.0 11.0
属性 [[ likely ]] [[ unlikely ]] P0479R5 9 12 19.26* 13.0.0* 5.1 2021.7 20.7 12.0
使 typename 更加可选 P0634R3 9 16 19.29 (16.10)* 16.0.0* 5.1 2023.1 20.7 12.0
Pack-expansions lambda 初始化捕获 中 ( 功能测试宏 ) * P0780R2 9 9 19.22* 11.0.3* 6.1 2021.7 20.11 12.0 11.0
属性 [[ no_unique_address ]] P0840R2 9 9 19.28 (16.9)* * 11.0.3* 5.1 2021.1 20.7 12.0 11.0
有条件平凡的特殊成员函数  ( FTM ) * P0848R3 10 16 19.28 (16.8)* 6.1 2021.7 20.11 12.0
DR17:放宽 structured bindings 定制点查找规则 P0961R1 8 8 19.20* 10.0.1* 5.1 2021.1 20.7 12.0 11.0
DR11:放宽 range-for 循环定制点查找规则 P0962R1 8 8 19.25* 11.0.0* 5.1 2021.1 20.7 12.0 11.0
DR17:允许结构化绑定访问可访问成员 P0969R0 8 8 19.20* 10.0.1* 5.1 2021.1 20.7 12.0 11.0
销毁式 operator delete ( 功能测试宏 ) * P0722R3 9 6 19.27* 10.0.0* 6.1 2023.1 20.11 12.0 11.0
常量模板参数 中的类类型 P0732R2 9 12 (部分支持) 19.26* (部分支持)*
19.28 (16.9)*
13.0.0* (部分支持) 6.2 2023.1 (部分支持) 21.3 12.0
弃用通过 [=] 隐式捕获 this P0806R2 9 7 19.22* 10.0.1* 5.1 20.7 12.0 11.0
explicit(bool) ( 功能测试宏 ) * P0892R2 9 9 19.24* 11.0.3* 5.1 2021.1 20.7 12.0 11.0
集成 功能测试宏 P0941R2 5 3.4 19.15* (部分支持)
19.20*
5.0 2021.1 20.7 12.0 11.0
禁止具有用户声明构造函数的聚合类型 P1008R1 9 8 19.20* 10.0.1* 5.1 2021.1 20.7 12.0 11.0
constexpr 虚函数 ( 功能测试宏 ) * P1064R0 9 9 19.28 (16.9)* 11.0.3* 5.1 2021.1 20.7 12.0 11.0
比较操作的一致性改进 P1120R0 10 8 (部分支持)
10
19.22* 12.0.0* 5.1 2023.1 20.7 12.0 11.0
char8_t ( 功能测试宏 ) * P0482R6 9 7* 19.22* 10.0.0* 5.1 2021.1 20.7 12.0 11.0
std::is_constant_evaluated() ( 功能测试宏 ) * P0595R2 9 9 19.25* 11.0.3* 5.1 19.1 21.1 12.0 11.0
constexpr try - catch 代码块 P1002R1 9 8 19.25* 10.0.1* 5.1 2023.1 20.7 12.0 11.0
立即函数 ( consteval )  ( FTM ) * P1073R3 10 (部分支持)*
11
11 (部分支持)
14 (部分支持)*
17
19.28 (16.8)*
(部分支持)*

19.29 (16.10)*
11.0.3* (部分支持)
15.0.0*
5.1 2021.1 20.7 12.0
嵌套内联命名空间 P1094R2 9 8 19.27* 10.0.1* 5.1 2021.1 20.7 12.0 11.0
另一种实现 受约束 声明 的方法 P1141R2 10 10 19.26* (部分支持)
19.28 (16.9)*
12.0.5* 6.1 2023.1 20.11 12.0 11.0
有符号整数采用二进制补码表示 P1236R1 9 9 11.0.3* 不适用 2023.1* 是* 12.0 11.0
dynamic_cast 和多态 typeid 常量表达式 P1327R1 10 9 19.28 (16.9)* 11.0.3* 5.1 2021.1 20.7 12.0 11.0
constexpr 中更改联合体的活跃成员 ( 功能测试宏 ) * P1330R0 9 9 19.10* 11.0.3* 5.1 2021.1 20.7 12.0 11.0
协程 ( 功能测试宏 ) * ( 功能测试宏 ) * P0912R5
LWG3393
10 8 (部分支持)
17 (部分支持)*
19.0 (2015)* (部分支持)
19.10* *
19.28 (16.8)*
10.0.1* (部分支持) 5.1 2021.1 23.3* 12.0 (仅主机代码)
聚合类型的 括号初始化 ( FTM ) * P0960R3 10 16 19.28 (16.8)* 16.0.0* 5.1 2021.1 20.7 12.0
DR11: new 表达式中的数组大小推导 new -expressions P1009R2 11 9 19.27* 11.0.3* 5.1 2021.1 20.7 12.0 11.0
模块 ( 功能测试宏 ) * P1103R3 11(部分支持) 8(部分支持) 19.0 (2015)* (部分支持)
19.10* *
19.28 (16.8)*
10.0.1* (部分支持) 2023.1(部分支持)
更强的Unicode要求 P1041R4
P1139R2
10 19.0 (2015)* *
19.26* *
N/A 2023.1* 12.0 11.0
<=> != == P1185R2 10 10 19.22* 12.0.0* 5.1 2021.1 20.7 12.0 11.0
DR11:具有不同异常规范的显式默认函数 P1286R2 10 9 19.28 (16.8)* 11.0.3* 5.1 2021.1 20.7 12.0 11.0
Lambda 捕获与结构化绑定的存储类说明符 P1091R3
P1381R1
10 8(部分支持)
16
19.11* *
19.24* *
16.0.0* 5.1 2021.1 20.7 12.0
允许转换为未知边界数组 P0388R4 10 14 19.27* 14.0.0* 6.0 2021.5 20.11 12.0
constexpr 容器操作  ( 功能测试宏 ) * P0784R7 10 10 19.28 (16.9)* 12.0.0* 6.0 2021.5 20.11 12.0 11.0
弃用 volatile 的某些用法 P1152R4 10 10 19.27* 12.0.0* 6.0 2021.5 20.11 12.0 11.0
constinit ( 功能测试宏 ) * P1143R2 10 10 19.29 (16.10)* 12.0.0* 6.1 2021.7 20.11 12.0 11.0
弃用下标中的逗号运算符 P1161R3 10 9 19.25* 11.0.3* 6.0 2021.7 20.11 12.0 11.0
[[ nodiscard ]] 带消息 P1301R4 10 9 19.25* 11.0.3* 6.0 2021.5 20.11 12.0 11.0
constexpr函数中的平凡默认初始化 P1331R2 10 10 19.27* 12.0.0* 6.1 2021.7 20.11 12.0 11.0
未求值的 asm 声明在 constexpr 函数中 P1668R1 10 10 19.28 (16.9)* 12.0.0* 6.1 2021.7 20.11 12.0 11.0
using enum ( 功能测试宏 ) * P1099R5 11 13 19.24* 13.1.6* 6.3 2023.1 22.5 12.0
为指定比较类别合成 三路比较 P1186R3 11 10 19.24* 12.0.0* 6.0 2021.5 20.11 12.0 11.0
DR17: [[ nodiscard ]] 用于构造函数 P1771R1 10 9 19.24* 11.0.3* 6.0 2021.5 20.11 12.0 11.0
别名模板的类模板实参推导 ( 功能测试宏 ) * P1814R0 10 19 19.27* 6.5 23.9 12.0
聚合类的类模板实参推导 ( FTM ) * P1816R0
P2082R1
10*
11*
17 19.27* 6.3 2023.1 (部分支持)*
2024.1
23.3 12.0
DR11: 针对更多局部对象和右值引用的隐式移动 P1825R0 11* 13 19.24* 13.1.6* 6.0 2021.5 20.11 12.0
允许按值默认比较 P1946R0 10 10 19.25* 12.0.0* 6.1 2021.7 20.11 12.0 11.0
移除 std::weak_equality std::strong_equality P1959R0 10 10 19.25* 12.0.0* 6.1 2021.7 20.11 12.0 11.0
常量模板参数的不一致性 ( FTM ) * P1907R1 10 (部分支持)
11
18 (部分支持)* 19.26* 13.1.6* (部分支持) 6.2 2023.1 (部分支持) 21.3 12.0
DR98:伪析构函数结束对象生命周期 P0593R6 11 11 12.0.5* 不适用 2023.1* 12.0 11.0
DR11: 从 T * 转换为 bool 应被视为窄化转换 P1957R2 10*
11*
11 19.27* 12.0.5* 6.1 12.0 11.0


C++20 特性


提案文档
GCC
Clang
MSVC
Apple Clang
EDG eccp
Intel C++
Nvidia HPC C++ (原 PGI)*
Nvidia nvcc
Cray

C++20 标准库特性

C++20 特性

提案文档

GCC libstdc++
Clang libc++
MSVC STL
Apple Clang*
std::endian ( 功能测试宏 ) * P0463R1 8 7 19.22* 10.0.0*
扩展 std::make_shared() 以支持数组  ( FTM ) * P0674R1 12 15 19.27* 14.0.3*
浮点原子类型 ( 功能测试宏 ) * P0020R6 10 18 19.22* 16.0.0*
同步缓冲流 ( std::basic_osyncstream )  ( 功能测试宏 ) * P0053R7 11 18 19.29 (16.10)*
constexpr 用于 <algorithm> <utility> ( 功能测试宏 ) * P0202R3 10 8 (部分支持)
12
19.26* 10.0.1* (部分支持)
13.0.0*
更多 constexpr 用于 <complex> ( 功能测试宏 ) * P0415R1 9 7 (部分支持)
16
19.27* 10.0.0* (部分支持)
15.0.0*
std::memory_order 设为作用域枚举 P0439R0 9 9 19.25* 11.0.3*
字符串 前缀 后缀 检查: string (_view) ::starts_with / ends_with ( 功能测试宏 ) * P0457R2 9 6 19.21* 10.0.0*
operator<=> <compare> 的库支持 ( 功能测试宏 ) * P0768R1 10 7 (部分支持)
12 (部分支持)*
17
19.20* (部分支持)
19.28 (16.9)*
13.0.0*
std::remove_cvref ( 功能测试宏 ) * P0550R2 9 6 19.20* 10.0.0*
[[ nodiscard ]] 标准库 P0600R1 9 7 (部分支持)
16
19.13* (部分支持)
19.22*
10.0.0* (部分支持)
15.0.0*
std::move 数值算法 的使用 P0616R0 9 12 19.23* 13.0.0*
将指针转换为裸指针的实用工具 FTM * P0653R2 8 6 19.22*
原子操作 std::shared_ptr std::weak_ptr ( 功能测试宏 ) * P0718R2 12 19.27*
std::span ( 功能测试宏 ) * P0122R7 10 7 19.26* 10.0.0*
日历 时区 ( FTM ) * P0355R7 11 (部分支持)*
13 (部分支持)*
14
7 (部分支持)
19 ( 部分支持 )*
19.29 (16.10)* 10.0.0* (部分支持)
<version> P0754R2 9 7 19.22* 10.0.0*
无序容器比较 P0809R0 16.0*
ConstexprIterator 要求  ( 功能测试宏 ) * ( 功能测试宏 ) * P0858R0 9 12 19.11* 13.0.0*
std::basic_string::reserve() 不应缩减容量 P0966R1 11 8 19.25* 10.0.1*
原子比较并交换 含填充位 P0528R3 13 19.28 (16.8)*
std::atomic_ref ( 功能测试宏 ) * P0019R8 10 19 19.28 (16.8)*
contains ( ) 关联容器的成员函数,例如 std::map::contains() P0458R2 9 13 19.21* 13.1.6*
DR11: 为 分段构造 保证的复制消除 P0475R1 9 19.29 (16.10)*
std::bit_cast() ( 功能测试宏 ) * P0476R2 11 14 19.27* 14.0.3*
整型二次幂 2 运算

std::bit_ceil() std::bit_floor() std::bit_width() std::has_single_bit() FTM *

P0556R3
P1956R1
9*
10*
9*
12*
19.25* *
19.27* *
19.28 (16.8)*
11.0.3* *
13.0.0* *
改进类擦除算法的返回值  ( FTM ) * P0646R1 9 10 19.21* 12.0.0*
std::destroying_delete_t ( 功能测试宏 ) * P0722R3 9 9 19.27* 11.0.3*
std::is_convertible ( 功能测试宏 ) * P0758R1 9 9 19.23* 11.0.3*
std::shift_left/right 添加至 <algorithm> ( 功能测试宏 ) * P0769R2 10 12 19.21* 13.0.0*
std::swap() swap 相关函数引入常量表达式支持 P0879R0 10 13 19.26* 13.1.6*
std::type_identity ( 功能测试宏 ) * P0887R1 9 8 19.21* 10.0.1*
概念库 ( 功能测试宏 ) * P0898R3 10 13 19.23* 13.1.6*
constexpr 比较运算符 用于 std::array P1023R0 10 8 19.27* 10.0.1*
std::unwrap_ref_decay std::unwrap_reference ( 功能测试宏 ) * P0318R1 9 8 19.21* 10.0.1*
std::bind_front() ( 功能测试宏 ) * P0356R5 9 13 19.25* 13.1.6*
std::reference_wrapper 用于不完整类型 P0357R3 9 8 19.26* 10.0.1*
修复 operator>>(basic_istream&, CharT*) P0487R1 11 8 19.23* 10.0.1*
char8_t 的库支持 ( 功能测试宏 ) * P0482R6 9 8 (部分支持)
16
19.22* 10.0.1* (部分支持)
15.0.0*
工具函数 用于实现 使用分配器 构造 P0591R4 9 16 19.29 (16.10)* 15.0.0*
DR17: std::variant std::optional 应传播复制/移动平凡性 P0602R4 8.3 8 19.11* 10.0.1*
DR17: 合理的 std::variant 转换构造函数 P0608R3 10 9 19.29 (16.10)* *
19.42* *
11.0.3*
std::function 的移动构造函数应为 noexcept P0771R1 7.2 6 19.22*
迭代器 范围 提案 ( 功能测试宏 ) * P0896R4 10 13(部分支持)
15*
19.29 (16.10)* 14.0.3*
无序关联容器的 异构查找 ( 功能测试宏 ) * P0919R3
P1690R1
11 12 19.23* (P0919R3)
19.25* (P1690R1)
13.0.0*
<chrono> zero() min() max() 应为 noexcept P0972R0 9 8 19.14* 10.0.1*
constexpr std::pointer_traits 中 ( FTM ) * P1006R1 9 8 19.26* 10.0.1*
std::assume_aligned() ( 功能测试宏 ) * P1007R3 9*
11
15 19.28 (16.9)* 14.0.3*
具有默认初始化的智能指针创建(例如 make_unique_for_overwrite )  ( FTM ) * P1020R1
P1973R1
11*
12*
16 19.28 (16.9)* 15.0.0*
杂项 constexpr 位操作 ( 功能测试宏 ) * ( 功能测试宏 ) * ( 功能测试宏 ) * ( 功能测试宏 ) * ( 功能测试宏 ) * ( 功能测试宏 ) * P1032R1 10 13 19.28 (16.8)* 13.1.6*
移除 std::span 的比较运算符 P1085R2 10 8 19.26* 10.0.1*
使有状态分配器传播在 operator+(basic_string) 中的行为更加一致 P1165R1 10 15 19.26* 14.0.3*
一致性容器擦除操作,例如 std::erase(std::vector) std::erase_if(std::map) ( 功能测试宏 ) * P1209R0
P1115R3
9*
10*
8*
11*
19.25* *
19.27* *
10.0.1* *
12.0.5* *
标准库头文件单元 P1502R1 11 19.29 (16.10)*
polymorphic_allocator<> 作为词汇类型  ( FTM ) * P0339R6 9 16 19.28 (16.9)* 15.0.0*
std::execution::unseq ( 功能测试宏 ) * P1001R2 9 17 19.28 (16.8)*
std::lerp() std::midpoint() ( 功能测试宏 ) * P0811R3 9 9 19.23* (部分支持)
19.28 (16.8)*
11.0.3*
std::span 的可用性增强 P1024R3 10 9*
14
19.26* 11.0.3*
DR17:使 std::create_directory() 更符合直觉 P1164R1 8.3 12 19.20* 13.0.0*
std::ssize() 以及 std::span 的无符号范围 ( 功能测试宏 ) * P1227R2 10 9 19.25* 11.0.3*
用于( 无界 有界 数组的特征类  ( 功能测试宏 ) * P1357R1 9 9 19.25* 11.0.3*
std::to_array() ( 功能测试宏 ) * P0325R4 10 10 19.25* 12.0.0*
高效访问 std::basic_stringbuf 的缓冲区 P0408R7 11 17 19.29 (16.10)* 15.0.0*
布局 - 兼容性 指针 - 互转换性 特征  ( FTM ) * ( FTM ) * P0466R5 12 19.29 (16.10)* *
位操作 std ::

rotl() rotr() countl_zero() countl_one() countr_zero() countr_one() popcount() FTM *

P0553R4 9 9 19.25* *
19.28 (16.8)*
11.0.3*
数学常量 ( 功能测试宏 ) * P0631R8 10 11 19.25* 12.0.5*
文本格式化 ( FTM ) * P0645R10 13 14 * *
17
19.29 (16.10)* 15.0.0*
std::stop_token std::jthread ( FTM ) * P0660R10 10 17
(部分支持)*

20*
19.28 (16.9)*
constexpr std::allocator 及相关工具  ( 功能测试宏 ) * P0784R7 10 12 19.29 (16.10)* 13.0.0*
constexpr std::string ( 功能测试宏 ) * P0426R1
P1032R1
P0980R1
12 15 19.29 (16.10)*
19.30* *
14.0.3*
constexpr std::vector ( 功能测试宏 ) * P1004R2 12 15 19.29 (16.10)*
19.30* *
14.0.3*
输入 范围适配器 P1035R7 10 16 19.29 (16.10)* 15.0.0*
constexpr std::invoke() 及相关工具 P1065R2 10 12 19.28 (16.8)* 13.0.0*
原子等待与通知机制、 std::counting_semaphore std::latch std::barrier ( 功能测试宏 ) * ( 功能测试宏 ) * ( 功能测试宏 ) * ( 功能测试宏 ) * ( 功能测试宏 ) * ( 功能测试宏 ) * P1135R6 11 11 19.28 (16.9)* 13.1.6*
std::source_location ( 功能测试宏 ) * P1208R6 11 15*
(部分支持)
16
19.29 (16.10)* 15.0.0*
向标准库添加 <=> P1614R2 10 14*
(部分实现)
17*
(部分实现)
19
19.29 (16.10)* 13.1.6* (部分实现)
constexpr std::atomic std::atomic_flag 的默认构造函数 ( 功能测试宏 ) * P0883R2 10 13 19.26* 13.1.6*
constexpr 用于 数值算法 ( 功能测试宏 ) * P1645R1 10 12 19.26* 13.0.0*
安全整数比较函数 ( FTM ) * P0586R2 10 13 19.27* 13.1.6*


C++20 特性


提案文档
GCC libstdc++
Clang libc++
MSVC STL
Apple Clang*

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DR nn - "DR"后的数字 nn 表示缺陷报告所适用的目标C++修订版本,例如:DR20 → C++20。

外部链接

1. C++20 - 维基百科
2. 可运行的C++20示例