Что происходит в C++. Интервью с докладчиками и прямая трансляция встречи в Яндексе
Сегодня в питерском офисе Яндекса пройдет встреча со специалистами по параллельному программированию. К нам придут Жоэль Фальку из французской Лаборатории исследований в области информатики, Гор Нишанов из Microsoft и Кирк Шуп, который работает над Microsoft Azure. Специально для читателей Хабра мы попросили Гора Нишанова и Кирка Шупа рассказать об их личном опыте, отношении к C++, проблемах и развитии языка.
Для тех, кому тема интересна, в 19:00 мы начнем видеотрансляцию с мероприятия. Встреча пройдет на английском языке. Прямо на странице трансляции можно будет задавать свои вопросы гостям. Для тех, кто не успеет посмотреть прямой эфир, мы выложим запись.
Гор Нишанов — главный инженер по разработке (Principal Software Design Engineer) в команде C++ разработчиков в Microsoft. Он работает над «await». До того как присоединиться к C++ команде, Гор работал над распределенными системами. В прошлом году выступал на ежегодной конференции CppCon, которую организует Standard C++ Foundation, с докладом C++ Coroutines. A negative overhead abstraction.
Расскажите, как вы начали программировать на C++?
C 1992 года я подрабатывал разработкой программ на C++ для Windows, используя Win32 и MFC. Но этот опыт не был положительным :-) По-настоящему я познакомился с С++, когда поступил в 1996 в аспирантуру в Политехнический институт Ренсселера, где работал Дэйв Мюссер, один из соавторов Александра Степанова. Благодаря нему, computer science department был насыщен духом современного C++, который в то время не был широко известен.
Возможность создавать абстракции без потери эффективности, generic programming и правильное использование RAII сделали C++ для меня очень привлекательным. Мне хотелось попробовать применить современный C++ на большом индустриальном проекте, и Windows NT был отличным кандидатом для этого эксперимента. Я проработал в отделении операционных систем Microsoft 15 лет, где использовал современный С++ во всех проектах, с которыми сталкивался. Опыт оказался успешным, но также накопилось много пожеланий, как можно было бы улучшить язык и библиотеки. Три особо наболевшие проблемы — ошибки в многопоточных программах, очень медленная компиляция и нечитаемые многостраничные ошибки компиляции, связанные с C++ шаблонами, — требовали решения. Я перешел в команду Visual C++ в конце 2013 года, чтобы попробовать помочь решить эти проблемы, а именно, добавить в C++ удобную поддержку многопоточного программирования, модульную систему и систему концепций для шаблонов. Последняя уже была в заключительной стадии разработки Эндрю Саттоном, дело было только за тем, чтобы добавить поддержку в компилятор. С++ сопрограммы, над которыми я сейчас работаю, это часть решения проблем многопоточного программирования. Пока шаблонов нет, наберитесь мужества и говорите себе, что эффективные высокоуровневые абстракции того стоят.
В каких направлениях в первую очередь стоит улучшать C++?
Мой тoп-6 — это Coroutines, Modules, Concepts, Contracts, Reflection, libraries supporting concurrent/async programming. Я думаю, что у каждого программиста есть свой собственный приоритетный список. В данном случае мой топ-6 отражают проблемы, с которыми я сталкивался.
Какие инсайды по грядущим стандартам, которые пока находятся в разработке, на ваш взгляд, наиболее интересны?
Главные три: Coroutines, Modules, Concepts. Две поменьше: default comparisons, unified function call syntax. Библиотеки: Ranges, Executors, Networking Library
Каковы наиболее актуальные проблемы разработки в наше время?
Нерешенная проблема — эффективная поддержка многопоточного программирования. Частичные решения, такие как сопрограммы, executors, networking library, functional reactive programming это все части, но пока они не собраны в когерентное целое.
Планируется ли закончить работу до «окончательного релиза» C++17?
Что войдет С++ 17, станет ясно к концу 2016.
Когда будут executor’ы в STL? Какой их статус сейчас?
В C++20, пока есть несколько предложений, и, скорее всего, консенсус не будет достигнут до того момента, когда С++17 будет закрыт.
Что в итоге будет с std: async, и чем или как он будет заменен?
Пока отсутствуют конкретные предложения.
Как изменится параллельное, многопоточное, конкурентное программирование в C++17? Планируются ли киллер-фичи, написание многопоточных серверов длиной в экран кода при помощи новых фич? Какие участники сообщества или рабочие группы трудятся над этой областью, и где их найти в интернете?
В следующие две конференции по стандартизации станет ясно (http://isocpp.org/, open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/papers/2015).
Планируется ли расширение библиотеки стандартных элементов?
Optional, variant, string_span, array_span, возможно, войдут в C++17.
Boost известен своими многостраничными сообщениями об ошибках. А какие способы используете Вы для отладки шаблонов C++?
Это одна из моих топ-3 проблем с C++. Концепции Шаблонов должны помочь избавиться от неё. Пока концепций нет, наберитесь мужества и говорите себе, что эффективные высокоуровневые абстракции того стоят.
Что бы вы порекомендовали молодым разработчикам, желающим пойти по Вашим стопам?
Занимайтесь тем, к чему у вас лежит душа и что хорошо получается.
Кирк Шуп пришел в Microsoft стажером в 1993 году. Основное направление, над которым он работает, — Azure Machine Learning. Ещё он участвует в нескольких open source проектах компании: [Dash.js], [Blink], [OpenJDK], [Redis]. Сейчас Кирк пишет асинхронные библиотеки типа rxcpp, async и transducer. Мн нравится изучать и применять новые фичи компиляторов, чтобы добиваться большей безопасности и выразительности моих библиотек и моего кода.
Если бы вы проектировали C++ с нуля, что бы вы изменили?
C++ на деле — это набор из нескольких языков. Препроцессор, Си, Си++, шаблоны — пожалуй, даже Concepts и constexpr — всё это отдельные языки. Я думаю, что обратная совместимость с Си была удачным решениеи, и по этому подобию я хотел бы иметь совместимый с Си язык (подмножество языка), который исполнялся бы во время компиляции для манипуляций с типизацией. Я написал за свою жизнь много кода на шаблонах, потому что большинство проблем, над которыми я работаю, выигрывают, если часть их решения исполнять во время компиляции. Так что нормальный язык с дебагом и возможностями для отладки, связанный с компилятором, был бы просто мечтой.
В каких направлениях надо прежде всего развивать C++?
Мне нравится создание типов во время компиляции. Было бы здорово иметь возможность определять названия во время компиляции. Другая идея, предложенная некоторое время назад, — добавить ScopeGuard к lambda-синтаксису.
Что интересного должно появиться в новых стандартах C++?
Самые интересные возможности — co_await, co_yield, co_return, — важные составные части для удобного async. Concepts очень важны для нормальных сообщений об ошибках от библиотек на шаблонах. Модули необходимы для того, чтобы создать разделение между компонентами, — что, я надеюсь, будет использовано для создания менеджера пакетов, который поможет разобраться в зависимостях между библиотеками.
Какие проблемы наиболее актуальны сегодня в разработке?
Я всегда был сконцентрирован на разработке библиотек (а не инструментов), которые освободили бы меня от вылавливания ошибок и вообще от их появления. Пример — умный класс для кода ошибки, который вызывает abort (), когда значение ошибки изменилось, но ещё не отработано.
Как изменится разработка многотредных программ с C++17? Появятся ли какие-нибудь крутые возможности, чтобы можно было написать многотредный сервер на одном экране? Кто над этим работает?
Я надеюсь, что когда у нас будет asio и некоторые паттерны с async, а может ещё coawait, мы увидим многопоточность в STL. Это позволит больше не использовать thread и mutex в коде для многопоточного исполнения.
Как сейчас правильно писать многопоточный код на C++?
Я всегда за алгоритмы, построенные на concurrency abstractions, которые убирают примитивное использование thread и lock за уровень абстракции.
Что бы вы посоветовали молодым разработчикам, которые хотят последовать вашему пути?
Найдите вещи, которые вас мотивируют, пишите много кода и читайте много кода. Меня вдохновляет строить вещи, которые просуществуют много лет после того, как я их сделаю, и которые не сломаются даже после изменений, которые в них внесут люди, не понимающие их.
Когда я начинал программировать, смотрел на опытных разработчиков и думал, что через 10 лет я догоню их текущий уровень, но они уже уйдут вперёд на 10 лет. Через десять лет я понял, что на самом деле полностью их догнал. Технологии двигаются вперёд, так что мне не пришлось изучать старые, а новые я узнавал одновременно с ними.
