Ubuntu 下可用的 C++ 最新特性概览
当前标准与编译器支持
- 截至2025年12月，最新正式标准为C++23；C++26仍在标准化进程中，特性以提案与实验性实现为主，尚未正式发布。主流编译器对 C++23 的支持已较为完善（如GCC 12+、Clang 14+），而 C++26 的若干特性需要更高版本（如GCC 14+、Clang 18+）才逐步提供实验支持。Ubuntu 24.04 LTS 的官方工具链已升级到GCC 12.4、Clang 16–18区间，可直接在系统或 CI 环境中启用 C++23 进行开发与测试。
C++23 关键新特性
- 语言核心
- if consteval：在编译期分支中执行代码，语义比 std::is_constant_evaluated 更清晰安全。
- elifdef / elifndef：预处理器条件判断的语法糖，减少嵌套与重复。
- 聚合初始化与默认成员初始化器兼容：带默认成员初始化的聚合类型支持更自然的列表初始化。
- constexpr 能力增强：在常量上下文中放宽对部分语言特性的限制。
- 标准库
- std::expected<T, E>：统一的“成功/失败”返回类型，替代错误码或异常在性能敏感场景的使用。
- std::mdspan：多维数组的非拥有视图，适配科学计算/图像处理等 N-D 数据。
- std::flat_map / std::flat_set：基于连续内存的有序容器，缓存友好，查找快、插入/删除相对较慢。
- std::generator：标准库协程生成器，配合 Ranges 使用更简洁。
- std::print / std::println：类型安全、开箱即用的打印接口（相较 std::format 更便捷）。
- 容器便利构造：std::stack / std::queue 支持从迭代器对直接构造，范围初始化更灵活。
C++20 仍在广泛使用的关键特性
- Concepts / requires：约束模板参数，提升泛型可读性与错误信息质量。
- 协程（Coroutines）：以挂起/恢复机制简化异步与生成器。
- 模块（Modules）：替代头文件，显著降低编译依赖与耦合。
- 三路比较运算符（<=>）与默认比较：一键生成比较操作。
- Ranges 与视图：链式、惰性、可组合的数据处理管线。
- std::format：类型安全、可本地化的格式化库。
- std::span：轻量非拥有视图，安全访问连续内存。
- std::jthread：析构自动 join 的线程。
- consteval / constexpr 增强：更强的编译期计算能力。
- 并行执行策略：如 std::execution::unseq，利用 SIMD 向量化加速单线程场景。
在 Ubuntu 24.04 上启用新标准与工具链
- 系统工具链
- Ubuntu 24.04 镜像默认提供GCC 12.4、Clang 16–18等版本，可直接通过 apt 安装相应工具链与 libstdc++/libc++ 开发包。
- 编译与 CMake 示例
- 命令行：使用编译器标志启用标准，例如：g++ -std=c++23 -O2 main.cpp；clang++ -std=c++23 -O2 main.cpp。
- CMake：设置策略与标准，例如：set(CMAKE_CXX_STANDARD 23); set(CMAKE_CXX_STANDARD_REQUIRED ON)。
- 版本与特性查询
- 查看编译器版本：g++ --version / clang++ --version。
- 查看标准库特性宏：例如 gcc -dM -E -x c++ /dev/null | grep _cpp_lib*（确认如 expected、mdspan、print 等宏是否定义）。