C++17 新特性_第一章 C++17 语言特性___has_include,u8字符字面量

本文记录C++17新特性之__has_include和u8字面量。

文章目录

[第一章 C++17语言特性](#第一章 C++17语言特性)
- [1.10 __has_include](#1.10 __has_include)
- - [1.10.1 __has_include 实现原理](#1.10.1 __has_include 实现原理)
  - [1.10.2 举例](#1.10.2 举例)
- [1.11 u8字符字面量](#1.11 u8字符字面量)

第一章 C++17语言特性

1.10 __has_include

在C++17之前，在编写跨平台代码时，通常面临这样一个难题：如何直到当前环境包含头文件呢？以前我们只依赖构造系统(如CMake)在编译之前进行检测，如：

cpp 复制代码

#ifdef HAVE_BOOST_OPTIONAL
    #include <boost/optional.hpp>
#else  
    #include "s.h"
#endif

这种方式缺点，代码和构建脚本耦合，移植性差，如果用户只想把.hpp 扔进项目中用，还得去配置构建系统。

C++17带来了这种问题的解决办法。

1.10.1 __has_include 实现原理

__has_include 是一个预处理器表达式（Preprocessor Expression），工作原理为：

1 它接受一个头文件名称作为参数（可以是
或 "header"）。
2 编译器在预处理阶段尝试在包含路径（Include Paths）中查找这个文件。
3 如果找到了，求值结果为 1（True）。
4 如果没找到，求值结果为 0（False）

1.10.2 举例

示例1：比如std::optional是C++17的，但如果用户环境只有C++14，可以降级使用boost::optional。

cpp 复制代码

#if __has_include(<optional>)
    #include <optional>
    namespace my_lib { std::optional; }

#elif __has_include(<experimental/optional>)
    // 可能是早期的 C++14/17 过渡环境
#include <experimental/optional>
    namespace my_lib { using std::experimental::optional; }

#elif __has_include(<boost/optional.hpp>)
// 只有 Boost
    #include <boost/optional.hpp>
    namespace my_lib { using boost::optional; }

#else
    // 都没有，报错或者使用简易手写版
    #error "Missing <optional> implementation"
#endif

示例2：跨平台文件系统的支持

std::filesystem 的标准化之路非常坎坷，不同编译器头文件位置不同。用 __has_include 可以完美解决：

cpp 复制代码

#if __has_include(<filesystem>)
    #include <filesystem>
    namespace fs = std::filesystem;

#elif __has_include(<experimental/filesystem>)
    #include <experimental/filesystem>
    namespace fs = std::experimental::filesystem;
#else
    #error "No filesystem support found"

#endif

示例3：检测第三方库是否存在

假设我们写了一个JSON序列化库，如果用户安装了nlohmann/json.hpp，你就提供自动转换支持，否则就不提供。

cpp 复制代码

#if __has_include(<nlohmann/json.hpp>)
    #include <nlohmann/json.hpp>
    
    // 只有在检测到头文件时，才定义这个转换函数
    void to_json(nlohmann::json& j, const MyClass& p) {
        j = nlohmann::json{{"name", p.name}, {"id", p.id}};
    }
#endif

这样，你的库就变成了"自适应"的：用户有环境就增强功能，没有就保持精简，无需修改任何构建配置。

1.11 u8字符字面量

在源码中包含非ASCII字符(比如汉字)时，源文件编码与编译器对字符集的解释不统一，导致不同平台/工具链行为不一致。

C++11 引入 u8，在 C++11/14/17 中 u8"..." 的类型是 const char $N$ （即以 UTF‑8 编码的窄字节数组）。C++20 起元素类型改为 char8_t（即 const char8_t $N$ ）。

见C++20的char8_t.

C++20已经不支持 u8了。