Extending and Simplifying C++: Thoughts on Pattern Matching using 'is' and 'as', and Can C++ be 10x Simpler & Safer?

语言	格式	评分
英语	.pdf	3
摘要
文档探讨了在C++中通过'is'和'as'操作符实现模式匹配的方法，并讨论了如何简化和扩展C++的功能。详细分析了UFCS（统一函数调用语法）和'is'/'as'操作符的实现，包括与编译器和概念（concepts）的结合使用。文档还涵盖了多态类型转换的处理，如'as'操作符在多态对象中的应用，通过'dynamic_cast'实现类型安全转换。同时，强调了编译器探索器在解决实现问题中的作用，并简要提到了C++23中lambda表达式的新特性。
AI总结
以下是对文档《Extending and Simplifying C++: Thoughts on Pattern Matching using 'is' and 'as', and Can C++ be 10x Simpler & Safer?》的中文总结： --- ### 文档总结 #### 1. 关于 'is'、'as' 和 UFCS（统一函数调用语法）的实现 - 'is'：这是一个变量操作器，用于模式匹配，支持多种用法，包括检查值、类型、谓词、模板和概念等。 - 示例：`is(v)` 可用于类型检查。 - 'as'：用于将类型转换为目标类型，支持 `const` 正交性（const correctness）和 `dynamic_cast`。 - 示例：`as(b1)` 可用于多态类型转换。 - UFCS（Uniform Function Call Syntax）：允许通过管道操作符 `\|>` chaining 函数调用，简化代码。 - 示例：`x \| f() \| g()` 等同于 `g(f(x))`。 #### 2. 实现方法与技巧 - `is` 和 `as` 的实现可以通过函数重载和 SFINAE（Substitution Failure Is Not An Error）原则来完成。 - 使用 `std::conditional_t` 和 `std::is_const_v` 等类型特性来处理 `const` 和引用。 - UFCS 的实现需要处理变参宏（Variadic Macros），可以借助 `__VA_OPT__`解决逗号问题。 - C++23 将支持 lambda 的属性（如 `[[nodiscard]]`），进一步提升实用性。 #### 3. 关键观点与总结 - 'is'：可以通过一组重载函数实现，概念（Concepts）在实现中非常强大。 - 'as'：支持多态类型转换，适用于复杂的继承关系。 - UFCS：当前主要依赖宏生成工具，手动编写较为繁琐，但在 C++23 中将更易用。 - 通用技巧：使用 Compiler Explorer 定位问题，保持函数签名一致，利用 lambda 解决复杂问题。 #### 4. 关于 C++ 的复杂性与安全性 - C++ 的复杂性可以通过更简化的语法和更强大的抽象（如 'is' 和 'as'）来降低。 - 安全性是未来 C++ 设计中的核心方向之一。 --- ### 总结文档探讨了通过引入 'is'、'as' 和 UFCS 等特性来扩展和简化 C++ 的可能性，并展示了这些特性的实现方法和实际应用案例。同时，强调了 C++ 未来在复杂性、安全性和简化性上的潜力。