Projet de Norme C++26 Finalisé avec Réflexion, Sécurité Mémoire, Contrats et Cadre Asynchrone

Fonctionnalités de la norme C++26

L'ébauche de la norme C++26 est désormais terminée selon Herb Sutter, ancien président du comité de normalisation ISO C++. L'ébauche finalisée introduit quatre domaines majeurs d'amélioration.

Réflexion

La réflexion donne aux développeurs accès à la mécanique interne du C++, permettant au langage de se décrire lui-même et de générer du code sans surcharge d'exécution. Cela fournit une base solide pour la métaprogrammation et peut simplifier l'évolution future du langage en permettant aux nouvelles fonctionnalités d'être exprimées sous forme de bibliothèques réutilisables à la compilation.

Par exemple, la réflexion permet une syntaxe spécialisée pour déclarer des interfaces C++ :

class(interface) IFoo {
    int f();
    void g(std::string);
};

Cela est traduit en la déclaration classique d'interface avec des méthodes virtuelles. L'abstraction d'interface fait partie de cppfront, un compilateur qui génère du C++ ISO pur, qui inclut d'autres abstractions comme :

• copyable pour exprimer un type avec construction/affectation par copie/déplacement
• ordered pour définir un type totalement ordonné avec l'opérateur <=>
• union pour une union étiquetée avec des noms
• regex et plus encore

Sécurité mémoire

C++26 inclut l'élimination prête à l'emploi du comportement indéfini lors de la lecture de variables locales non initialisées, ainsi qu'une sécurité des limites pour la plupart des types de la bibliothèque standard, y compris vector, span, string et string_view.

Ces changements ont déjà été déployés en production chez Apple et Google sur des centaines de millions de lignes de code C++. Chez Google seul, cela a corrigé plus de 1 000 bugs, devrait prévenir 1 000 à 2 000 bugs par an, et a réduit le taux de segfaults dans la flotte de production de 30%.

Ces avantages ont été obtenus simplement en recompilant le code existant avec le nouveau compilateur. Dans seulement sept cas, le compilateur n'a pas pu analyser du code hautement optimisé, obligeant les développeurs à utiliser une API fine pour désactiver sélectivement la sécurité mémoire dans ces parties spécifiques.

Contrats

Les contrats C++26 intègrent la programmation défensive dans le langage, améliorant à la fois la sécurité fonctionnelle et mémoire. Ils permettent aux développeurs d'exprimer des pré- et post-conditions qui ne doivent pas être violées pendant l'exécution d'une méthode. Les contrats déplacent les assertions dans les déclarations de fonctions, les rendant visibles pour les appelants et les outils d'analyse statique.

C++ offre quatre façons de gérer les violations de contrat : ignorer, observer, appliquer et appliquer rapidement. Les contrats apportent également un mécanisme d'assertion natif qui remplace la macro assert du C.

Modèle asynchrone : std::execution

C++26 introduit std::execution comme un cadre pour exprimer et contrôler la concurrence et le parallélisme. Les trois abstractions principales sont les planificateurs, les émetteurs et les récepteurs, qui peuvent être composés via un ensemble d'algorithmes asynchrones personnalisables.

std::execution est conçu pour fonctionner avec les coroutines C++20 et facilite l'écriture de programmes utilisant une concurrence et un parallélisme structurés (strictement imbriqués en durée de vie) pour être exempts de courses de données par construction.

Les deux principaux compilateurs C++, GCC et Clang, ont déjà implémenté la plupart des fonctionnalités de C++26 pendant le processus de normalisation.