cpp2 — 演进式 C++ 2.0

与 C++ 生态 100% 互操作、零开销、重写语法与编译模型的"下一代 C++"。 M1–M6 全部完成(转译器全链路 + 生存期安全 + 区域/保守 GC 内存层),回归 94 用例全绿。

快速上手

bash build.sh                       # 构建 cpp2 工具(llvm-mingw / gcc / clang,C++23)
./.cpp2build/cpp2.exe run examples/showcase.cpp2    # 全特性一览:编译 + 运行
bash tests/run.sh                   # 全量回归 94 项

编辑器:editors/vscode 插件(语法分色 / cpp2 check 实时诊断 / 补全 / 大纲 / Run), 安装方式见其 README。

语言一瞥

module demo;
import std;

Point: type = {
    x: int = 0;
    y: int = 0;
    norm2: () -> int = x * x + y * y;          // 方法默认只读
    translate: (dx: int, dy: int) mutates = { x += dx; y += dy; }
    invariant: x >= -1_000_000;                // 类型不变量:公开方法出入口检查
}

clamp: <T: Ordered> (v: T, lo: T, hi: T) -> T = {   // 泛型 + concept
    if v < lo { return lo; }
    return v;
}

load: (path: string) -> string throws = {      // 错误即值:expected + '?' 传播
    return read_text(path)?;
}

main: () -> int = {
    p := Point{.x = 3, .y = 4};                // 聚合构造,默认值兜底
    s := load("a.txt") or "<empty>";           // or 默认值;f()! 断言必成功
    match p.norm2() {                          // 模式匹配(enum/variant/解构/守卫)
        0 => std::println("zero");
        n => std::println("{0}", n);
    }
    return 0;
}

特性矩阵(M1–M6)

域	内容
模块	单文件 .cpp2、import(点分名/非传递/环检测)、三后端:headers 并行装箱(默认) / C++20 modules(opt-in)/ 整程序摊平
类型	type/方法/继承/invariant、enum、variant(match 穷尽)、泛型 + concept、optional(T?)
安全	下标/溢出/除零/空解引用/收窄 trap;契约 pre/post/old/result;生存期 Lite L1–L6(悬垂捕获率 14/14);@unsafe/@unchecked 白纸黑字
错误	throws → cpp2::expected;?/!/or/if-let/match;编译器强制处理
互操作	cxx_legacy 原文块、无体声明、zlib 双向(CI 实测);export-headers 供纯 Cpp1 消费
内存	unique/shared/weak、arena(+arena_ptr 逃逸检查)、可选保守式 gc
工具	run/check/build/transpile/export-headers/audit/fuzz;千单元压测(24.7s 全量 / 1.8s no-op);.c2i v1(SHA-256)

文档

• DESIGN.md — 语言规范(v0.1)
• IMPLEMENTATION.md — 实现方案 + 全里程碑完成记录与偏差表
• docs/native-backend-eval.md — M7 原生后端评估

定位

演进派:不做 Rust 式全程序 borrow checker(DESIGN §7.8),用可静态检查的局部规则 + 显式逃生舱消灭绝大多数悬垂;与 C++ 双向互操作是第一约束,转译到 C++23 复用三家编译器矩阵。