C++作為一門經(jīng)典的編程語言，從上世紀(jì)八十年代起至今一直被廣泛應(yīng)用在系統(tǒng)開發(fā)和高性能計(jì)算領(lǐng)域。近幾年來隨著各種編程語言和范式的興起，C++的身影漸漸淡出了人們的視野。但是作為一個(gè)仍在不斷進(jìn)步的語言，C++在最近幾年飛速發(fā)展，已經(jīng)具備了現(xiàn)代語言應(yīng)有的特性，而且也有了許多已有的和正在進(jìn)行的新的拓展。
經(jīng)典的C++
作為C語言的超集，一方面，C++集成了C在系統(tǒng)編程優(yōu)點(diǎn)，能夠精確的控制內(nèi)存中的每一個(gè) bit；另一方面，提供了豐富的抽象機(jī)制和編程范式，引入了面向?qū)ο?、泛型編程和函?shù)式編程等風(fēng)格。因?yàn)檫@一點(diǎn)，C++擁有了與C媲美的運(yùn)行時(shí)性能，另一方面，也簡化了C語言帶來的領(lǐng)域建模的難度。但是因?yàn)?C++ 的整體設(shè)計(jì)結(jié)合了多種風(fēng)格，幾乎相當(dāng)于嵌套了幾個(gè)小語言的一個(gè)龐大的系統(tǒng)，這也使得 C++ 的整體易學(xué)性和易用性上有些差勁。同時(shí)，由于標(biāo)準(zhǔn)庫更新跟不上需求，在諸如 Concurrency/Network 等應(yīng)用層的軟件設(shè)計(jì)方面逐漸被 Java 等后來者取代。而且，各個(gè) C++ 廠商對編譯器的實(shí)現(xiàn)并沒有完全參考 ISO 標(biāo)準(zhǔn)，也造成了很多跨平臺(tái)可移植性和兼容性問題。
現(xiàn)代C++
C++在最近幾年進(jìn)行了幾次探索和蛻變，讓整個(gè)語言變得更具備現(xiàn)代化的特色。
資源管理
RAII（Resource Aquiration is Initialization，資源獲取即初始化）作為 C++ 的特色之一，被廣泛地應(yīng)用到 C++ 的程序中。RAII 通過堆對象的生命周期來控制資源（包括堆內(nèi)存、文件句柄、網(wǎng)絡(luò)連接等）的生命周期，使得資源管理變得更加自動(dòng)化，同時(shí)也避免了引入垃圾回收帶來的運(yùn)行時(shí)負(fù)擔(dān)。但這種模式有一個(gè)很重要的問題，就是當(dāng)需要對資源進(jìn)行共享時(shí)，需要做更多額外的工作來進(jìn)行檢查和同步等工作。
作為更現(xiàn)代的資源管理方式，C++11 中引入了兩種智能指針，std::shared_ptr和std::unique_ptr。前者擁有線程安全的引用計(jì)數(shù)，后者則是通過所有權(quán)（owenrship）轉(zhuǎn)移來控制資源的生存周期。C++11 中也引入了右值引用和移動(dòng)語義，來避免資源傳遞的過程中的不必要的復(fù)制。
與 Rust 中的生命周期（Lifetime）和所有權(quán)（Ownership）的概念類似，C++的std::unique_ptr在每一次值傳遞的時(shí)候?qū)⒆陨沓钟械馁Y源轉(zhuǎn)移到賦值的目標(biāo)，同時(shí)結(jié)合移動(dòng)語義，將賦值過程進(jìn)一步地優(yōu)化。
Lambda
Functor 作為C++ STL 的一個(gè)重要組件，也是 C++ 中被使用很多的一個(gè)功能。一個(gè) Functor 其實(shí)就是一個(gè)重載了operator ()的類的實(shí)例對象，這種對象配合 C++ 模版的行為，可以被簡單看成一個(gè)函數(shù)來調(diào)用，所以被稱為 Functor（函子）。但是，由于 C++ 對于匿名類和內(nèi)部類支持并不夠好，使用 Functor 必須提前進(jìn)行設(shè)計(jì)。一方面不方便使用，另一方面，定義和使用分離，對代碼的組織和理解也造成了一定的困難。
首先，lambda 作為 Functor 的替代品，解決了不能即時(shí)定義并使用的問題。配合 STL 中的容器和算法，lambda 也能將 C++ 的函數(shù)式風(fēng)格發(fā)揮到極致。其次，出于 C++ 一貫對性能和抽象的考慮，引入了 lambda capture 的概念，使得對象的生命周期能夠綁定到 lambda 表達(dá)式，也就能夠構(gòu)建出閉包對象（closure）。另外，C++14 中加入的 generic lambda，增強(qiáng)了 lambda 的類型推導(dǎo)算法，在不損失類型安全特性的基礎(chǔ)上，讓組合式編程（Combinator–based Programming）更加易于實(shí)現(xiàn)。
并發(fā)
在 C++ 設(shè)計(jì)的初期，并發(fā)并未作為核心的語言特性考慮在內(nèi)。并且，線程等并發(fā)模型在不同平臺(tái)之上也有各種不同的實(shí)現(xiàn)，構(gòu)建一個(gè)統(tǒng)一的并發(fā)模型也很困難。
C++11 中重新設(shè)計(jì)了 C++ 的內(nèi)存模型，在保持原有兼容性的基礎(chǔ)之上加入了并發(fā)的內(nèi)容。同時(shí)標(biāo)準(zhǔn)庫中也加入了線程（future/promise模式和async等操作。
元編程
C++自身對元編程提供了良好的支持。作為主要組件之一的模版，提供了編譯時(shí)的數(shù)值計(jì)算和類型計(jì)算。但一方面由于使用模版減慢編譯速度，另一方面，在使用模版的時(shí)候，非常難以調(diào)試和排錯(cuò)，這讓很多人望而卻步，甚至對基于模版的 STL 組件也有一種畏懼感。
C++11 中對元編程支持做了加強(qiáng)。首先是把 type traits 作為標(biāo)準(zhǔn)庫引入，能夠給模版提供一套直觀的約束，也讓類型作為 C++ 中的第一類值（first-class value）存在；另外 constexpr 的引入簡化了編譯時(shí)的值運(yùn)算，配合用戶自定義字面量（user-defined literals）以及可變參數(shù)模版（varadic template/parameter pack）等特性，讓 C++ 能夠更方便地定義內(nèi)部 DSL。
Bright Future
作為一門經(jīng)典的編程語言，C++至今還在不斷地更新著。即將到來的C++17 中，正在籌備著這些重要的特性：
更豐富的標(biāo)準(zhǔn)庫：C++中對 File System、Network 等重要的組件進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化的支持，
Conclusion
可以看到 C++ 發(fā)展至今一直都走在時(shí)代的前列線上。一方面，增加了更多適合應(yīng)用和系統(tǒng)開發(fā)的組件，另一方面，通過語言特性的擴(kuò)充來簡化抽象復(fù)雜度。作為這樣一個(gè)兼具新生特性和歷史責(zé)任的編程語言，足以預(yù)見其應(yīng)用的廣度；同樣，更多的系統(tǒng)級(jí)開源項(xiàng)目，像 Mesos 等，也選擇 C++ 作為主要的編程語言。有足夠的理由讓我們相信，C++正在重獲新生。
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