HOPL 4
背景：C with Classes
选择C语言，因为足够好并且有良好的支持：因为DMR和Brain Kernighan的办公室跟BS在同一走廊。
C with Classes：最先加入的是构造器(new function)和析构器(delete function)。这也是C++至今都非常重要而且具有特色的一个功能（real heart of C++）。
C++引导加入了函数参数类型检测，同时被C吸收，成为了“函数原型”。
K&R为C++贡献了很多，同时BS也觉得自己给C贡献了很多。（函数定义、函数原型、const、单行注释）。
Object-orieted hype： C++从来没有声称过是一门面向对象的语言（但当年的新编程语言都说自己是“纯面向对象”）。
按照BS所认为的标准表述：“C++是一门偏向系统编程的通用编程语言（general-purpose programming language），它：
- 是一个更好的C
- 支持数据抽象
- 支持面向对象编程
- 支持泛型编程”
这依然是最准确的对C++的描述。当然相对“Everything is an object”来说，没那么吸引人。
第二个十年
主要是朝着工程化和标准化挺进：
语言特性
- 模板
- 异常
- RTTI：dynamic_cast和typeid
- namespace
- named cast
- bool
当然最重要的是RAII。
标准库
- STL
- 特性（Traits）
- 字符串
- iostream 流
- bitset
- locale 本地化支持
- valarray
- auto_ptr 智能指针
其中最重要的是基于Alexander Stepanov的标准模板库STL，以至于让C++在很长一段时间里都是泛型编程的标杆。
2006
HOPL 2006的39个proposal（为了接下来的C++0x，后来成为了C++11）：
- 前25个，有24个进入了C++11
- 26-39没有一个进入了C++17
- 第10个proposal "Concept"最后进入了C++20
HOPL 2006 Proposal 列表：
- decltype & auto type deduction from expressions
- Template alias
- Extern template
- Move semantics
- Static assertion
- long long & other C99 features
>>without space to terminate 2 template specializations- Unicode data type
- Variadic templates
- Concepts
- Generalized constant expression
- Initializer lists as expressions
- Scoped and strongly typed enumerations
- Control of alignment
- nullptr
- Range based
forstatement - Deletating constructors
- Inherited constructors
- Atomic operations
- Thread-local storage
- Defaulting and inhibiting common operations
- Lambda functions
- Programmer-controlled garbage collection
- In-class member intializers
- Allow local classes as template parameters
- Modules
- Dynamic library support
- Integer sub-ranges
- Multi-methods
- Class namespaces
- Continuations
- Contract programming
- User-defined operator dot
- switch on string
- Simple compile-time reflection
- #nomacro
- GUI support (e.g. slot & signals)
- Relfection
- Concurrency primitives in the language (not in a library)
已经进入了讨论是否要抛弃C++的阶段
原因：现代编程语言都是由一家控制并维护，C++仍处于传统的多个supplier维护，脱离于具体依赖的操作系统。
例子：
- Apple - Swift
- Facebook - Hack
- Google - Golang
- Microsoft - C#
- Mozilla - Rust
但C++：标准来自ISO、实现来自某几个vendor、各家有自己的扩展甚至是另外一种方言（C++/CLI、Objective C++）来配合自身的应用开发接口。
C++开始被其它语言超越：
- 应用编程平台逐渐脱离C++接口（Android：Java、Windows：C#）
- ABI不够稳定，导致C++作为公共编程语言不能比较好的提供稳定且灵活的接口，并且跨平台部署困难
- 因为其他“易用性更强”的语言（比如Java）针对性的宣传：
- 通常会宣传Java GC对比C++的手动内存管理，却对RAII只字不提
希望：Boost
Boost一定程度上推进了C++的进化，非常像是C++的一个标准试验田。
- regex
- thread
- shared_ptr
- variant
- file system
相互影响
借鉴自其他编程语言的概念：
- auto
- tuple
- regex
- Functional Programming
- future / propmise
- Range-for
- variant / any / optional
- final & override
- Three-way comparison
- await
影响了其他编程语言的概念：
- Generics：C#、Java
- Dispose：C#、Python、Java
- Compile time evaluation：D
- Lifetime based on Ctors & Dtors：Rust（但比较逗的是现在很多人觉得C++借鉴了Rust这个概念）
- 对C的反哺
C++11：感觉就是个新语言
语言特性：
- 内存模型
- auto / decltype
- range-for
- move semantics and rvalue reference
- uniform initialization
- nullptr
- constexpr functions
- user-defined literals
- raw string literals
- attributes
- lambdas
- varidic templates
- template aliases
- noexcept
- override and final
- static_assert
- long long
- default member initializers
库：
- unique_ptr and shared_ptr
- memory model and atomic variables
- thread, mutex, condition_variables
- future, promise and packaged_task
- tuple
- type traits
- regular expression matching
- random numbers
- time
- unordered_map
- forward_list
- array
- emplace operations
- exception_ptr
总体成功的点：
- 支持并发
- 简化使用
- 提升对泛型编程的支持
- 提升静态类型安全性
- 支持更方便地构建库
- 提供一些方便的标准库组件
C++14：完善C++11
- 二进制字面量和数值分隔符
- 变量模板
- 函数返回类型推导
- Generic lambda
- constexpr函数中的局部变量
- lambda中move捕获
- 通过类型取tuple的元素
- 标准库提供预定义的用户自定义字面量
Concepts
史前时代
C++模板设计的时候主要希望实现泛型编程，并且具备以下特性：
- 完整的通用性和表达能力
- 对比手工编写的代码，要zero overhead
- 要有良好的规范接口
但是在实现过程中，很难同时达到三个点，所以只有：
- 图灵完备的模板
- 比手写稍微好的性能
- 糟糕的接口（编译时鸭子类型），但基本能保证静态类型安全
前两点确保了C++模板的成功，但因为接口约束的问题，以至于直到C++17，模板的错误信息依然几乎不可读。所以BS在很早就在考虑如何设计模板约束。
Concepts来自Alex Stepanov在70年代后期的“Algebric structures”（"代数结构"），大概比Haskell的type class还要早了10年。90年代的时候Alex开始使用“concept”这个名字。
早期的Concepts现在看起来问题挺多，但大致上提供了一些现有Concepts的雏形：
- 提出了Concepts的概念
- 以用例的方式来提供基础的约束
- 提供了多参数concepts
- 值和类型都可以作为concepts的参数
- 提供了更简短的表述方式（作为模板参数或者函数类型约束）
- 使用auto作为最基本的约束类型
- 提供了统一函数调用（uniform function call）的支持
C++0x Concepts
C++0x的Concepts来自于不同两拨人达成一致后的设计成果：一波是“印第安纳派”，Andrew Lumsdaine和Dogulas Gregor，其想法是把concept作为建模工具；一波是“德克萨斯派”，Bjarne Stroustrup和Gabriel Dos Reis，想法是把concept作为类型约束。
这两者思路合并以后也就成了后面的一系列问题。
C++0x的定义非常像一个类结构。使用起来比较简单，把Concept作为模板的约束（类似C#的where，后改成requires）或者作为模板参数的约束。
同时C++0x的concept加入了定义检查，如果在被约束的类型中使用了未在concept中声明的操作，将会导致编译错误。而混用未加约束的代码更容易带来这个问题，于是加入了late_check块来避免。
但是对于concept和类型的关系，需要用concept_map来显式实例化。（这就是“建模”方面的倾向）。经过这样的显式实例化以后，可以非侵入式地给一个自定义类型添加操作。
但是如果作为约束的话，这样就很麻烦了，每个类型都要进行concept_map一下，而如果这个concept并没有添加新的功能，这样的动作就显得很多余。于是德克萨斯派提供了一套隐式concept_map的做法，即在concept定义的时候添加一个auto关键字，会自动对对应需要约束的类型自动作concept_map。
于是关于显式或者隐式这个观点，就成了一个争议点，一直都没能达成统一。
另外除了concept_map外，C++0x的Concepts作为一个大而全的设计，还加入了late_check、axiom等额外的功能。但这样一来，不止整个Concepts变得越来越复杂，相对于未加concept约束的代码，编译时间远超了很多倍。
加上因为混合concept_map、late_check和约束/非约束代码的混合带来的整体混乱，以及“建模”概念对于大部分程序员“可能”的“不友好”，委员会决定把concept移出C++0x。
Concepts TS
C++0x Concepts得出的设计结论：
- Concepts必须具备语义
- Concepts的数量相对应该较少
- Concepts应该基础的，而不是极小的
Alex Stepanov在2011年拉了个会讨论新的Concepts，主要的关注点是，以使用者的角度设计一套STL泛型算法的约束。这个角度比C++0x的方向要直接得多，直接结果就是2016年的Concepts TS和C++20 concepts，并且这套设计从2012年就由Andrew Sutton实现并一直随着GCC 6.0发布验证。
Concepts TS的主要关注点是：
- Concepts基于编译时断言
- 以用例的形式指定基础约束
- concept可以被用在requires中、替换typename或者替换函数的类型名
- 隐式匹配被约束的类型（没有concept_map）
- 用于重载的concept之间的关系也是隐式的
- 没有定义检查（至少目前来说，没有late_check）
- 没有axiom，至少在当前不设计
C++20 Concepts
C++20的主要变动就是Concepts使用的时候的表示法，以某种形式增强了Concepts TS的语法，来避免可能存在的歧义。
C++17
语言特性：
- Constructor template argument deduction(CTAD)
- Deduction guide
- Structured biding
- inline variables
- Fold expressions
- Explicit test in conditions
- Guaranteed copy elision
- Stricter expression evaluation order
- auto as a template arugment type
- Standard attributes to catch common mistakes
- Hexadecimal folating-point literals
- Constant expression if
库：
- optional, variant, any
- shared_mutex, shared_lock
- parallel STL
- file system
- string_view
- Mathematical special functions
其中有部分非常希望进入C++17但没有的特性：
- Concepts
- Networking library
- Operator dot
- Uniform Function Call
- Default comparison operators
- Coroutines