C++11新特性详解
Posted The August
tags:
篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了C++11新特性详解相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
C++11新特性详解
C++11简介
相比于C++98/03，C++11则带来了数量可观的变化，其中包含了约140个新特性，以及对C++03标准中约600个缺陷的修正，这使得C++11更像是从C++98/03中孕育出的一种新语言。相比较而言，C++11能更好地用于系统开发和库开发、语法更加泛华和简单化、更加稳定和安全，不仅功能更强大，而且能提升程序员的开发效率。
列表初始化
｛｝初始化
在C++98中，标准允许使用花括号对数组元素进行统一的列表初始值设定。
struct Point
int _x;
int _y;
;
int main()
int array1[] = 1, 2, 3, 4, 5 ;
int array2[5] = 0 ; //0 0 0 0 0
Point p = 1, 2 ; //运用了struct结构体的语法 初始化
return 0;
C++11扩大了用大括号括起的列表(初始化列表)的使用范围，使其可用于所有的内置类型和用户自定义的类型，使用初始化列表时，可添加等号(=)，也可不添加。
struct Point
int _x;
int _y;
Point(int x, int y)
:_x(x)
, _y(y)
;
class Date
public:
Date(int year, int month, int day)
:_year(year)
, _month(month)
, _day(day)
cout << "Date(int year, int month, int day)" << endl;
private:
int _year;
int _month;
int _day;
;
int main()
Point p = 1, 2 ;
//Point p 1, 2 ;
Point* p3 = new Point[3] 1, 1, 2, 2 , 3, 3 ;
int* p1 = new int(0);
int* p2 = new int[5]1,2,3,4,5;
//C++11中 new可以初始化数组
//自定义类型的列表初始化
Date d1(2022, 3, 13);
Date d2 = 2022, 3, 15 ;
Date d3 2022, 3, 15 ;
Date2022,3,15;
int i = 1;
int j = 2 ;
int k 3 ;
return 0;
总结：
- C++11里面扩展了初始化使用，基本都可以使用它来初始化
- 但是建议还是按旧的用法来使用，一般new[]建议使用它来初始化
std::initializer_list
模拟实现的vector支持初始化和赋值：
template<class T>
class vector
public:
typedef T* iterator;
vector(initializer_list<T> l)
_start = new T[l.size()];
_finish = _start + l.size();
_endofstorage = _start + l.size();
iterator vit = _start;
typename initializer_list<T>::iterator lit = l.begin();
while (lit != l.end())
*vit++ = *lit++;
//for (auto e : l)
// *vit++ = e;
vector<T>& operator=(initializer_list<T> l)
vector<T> tmp(l);
std::swap(_start, tmp._start);
std::swap(_finish, tmp._finish);
std::swap(_endofstorage, tmp._endofstorage);
return *this;
private:
iterator _start;
iterator _finish;
iterator _endofstorage;
;
std::initializer_list使用场景：
std::initializer_list一般是作为构造函数的参数，C++11对STL中的不少容器（像map、vector、list）就增加std::initializer_list作为参数的构造函数，这样初始化容器对象就更方便了。也可以作为operator=的参数，这样就可以用大括号赋值
class A
public:
A(int a, double d, int b)
:_a(a)
, _d(d)
, _b(b)
private:
int _a;
double _d;
int _b;
;
class Date
public:
Date(int year, int month, int day)
:_year(year)
, _month(month)
, _day(day)
cout << "Date(int year, int month, int day)" << endl;
private:
int _year;
int _month;
int _day;
;
int main()
//内置类型的列表初始化
vector<int> v1 = 1, 2, 3, 4, 5 ;
vector<int> v2 1, 2, 3, 4, 5 ;
//vector (initializer_list<value_type> il,const allocator_type& alloc = allocator_type());
auto lt1 = 1, 2, 3, 4;
initializer_list<int> lt2 = 1, 2, 3, 4 ;
//auto=initializer_list<int>
map<string, int> dict1 = pair<string, int>("sort", 1), pair<string, int>("insert", 2) ;
map<string, int> dict2 = "sort", 1 , "insert", 2 ;
//首先 "sort", 1 , "insert", 2 创建成initializer_list<map<string,int>>类型的对象
//最后map (initializer_list<value_type> il,const key_compare& comp = key_compare(),const allocator_type& alloc = allocator_type());
//这个构造函数初始化dict2
//自定义类型的列表初始化
Date d1(2022, 3, 13);
Date d2 = 2022, 3, 15 ;
Date d3 2022, 3, 15 ;
Date 2022, 3, 15 ;
A aa1 = 1, 1.11, 1;
list<A> lt = 1, 1.11, 1, 2, 2.22, 1 ;
//首先 1, 1.11, 1, 2, 2.22, 1 创建成initializer_list<list<A>>类型的对象（首先是A类得有相应的构造函数才行）
//最后list的构造函数初始化it
return 0;
总结：
- 一个自定义类型调用初始化，本质是调用对应的构造函数
- 自定义类型对象可以使用初始化，必须要要有对应参数类型和个数的构造函数
- STL容器支持初始化，容器支持一个initializer_list作为参数的构造函数
声明
c++11提供了多种简化声明的方式，尤其是在使用模板时。
auto（在C++中不支持C语言中原来auto的用法）
在C++98中auto是一个存储类型的说明符，表明变量是局部自动存储类型，但是局部域中定义局部的变量默认就是自动存储类型，所以auto就没什么价值了。C++11中废弃auto原来的用法，将其用于实现自动类型推断。这样要求必须进行显示初始化，让编译器将定义对象的类型设置为初始化值的类型
int main()
int i = 10;
auto p = &i;
auto pf = strcpy;
//输出p、pf的类型
cout << typeid(p).name() << endl;
cout << typeid(pf).name() << endl;
map<string, string> dict = "sort", "排序", "insert", "插入" ;
//map<string, string>::iterator it = dict.begin();
auto it = dict.begin();
return 0;
注意： typeid(变量、对象).name()得到的结果是字符串，这个是不能 当作类型的
decltype
关键字decltype将变量的类型声明为表达式指定的类型
// decltype的一些使用使用场景
template<class T1, class T2>
void F(T1 t1, T2 t2)
decltype(t1 * t2) ret = t1 * t2;
vector<decltype(t1* t2)> v;
v.push_back(ret);
cout << typeid(ret).name() << endl;
int main()
int i = 10;
auto p = &i;
auto pf = strcpy;
decltype(pf) pf1; //char * (__cdecl*)(char *,char const *)
vector<decltype(pf)> v;
cout << typeid(p).name() << endl;
cout << typeid(pf).name() << endl;
return 0;
注意：decltype与auto的差别：auto必须要求显式初始化，而decltype没要求
nullptr
由于C++中NULL被定义成字面量0，这样就可能回带来一些问题，因为0既能指针常量，又能表示
整形常量。所以出于清晰和安全的角度考虑，C++11中新增了nullptr，用于表示空指针。
#ifndef NULL
#ifdef __cplusplus
#define NULL 0
#else
#define NULL ((void *)0)
#endif
#endif
范围for循环
见手撕STL系列
STL中一些变化
arrary
注意：
- a1、a2没什么太大区别，他俩都是从栈上开辟空间的
- a1越界时会报错（assert断言）、而a2是抽查（越界不一定报错）
forward_list
- forward_list就是单链表
- forward_list中支持向后插入（insert_after）、向后删除（erase_after）不支持向前删除和插入（效率太低）
- forward_list支持单向迭代器
unordered_set、unordered_map
【手撕STL】unordered_set、unordered_map(用哈希表封装)
容器中的一些新方法
- 基本每个容器中都增加了一些C++11的方法，但是其实很多都是用得比较少的。比如提供了cbegin和cend方法返回const迭代器等等，但是实际意义不大，因为begin和end也是可以返回const迭代器的，这些都是属于锦上添花的操作。
- 实际上C++11更新后，容器中增加的新方法最后用的插入接口函数的右值引用版本：
- 针对旧容器，基本都增加移动构造，移动赋值所有插入数据接口，都增加右值引用版本，这些接口都是用来提高效率的
右值引用和移动语义
注意：图中和代码上所写的移动拷贝改为移动构造
左值引用和右值引用
传统的C++语法中就有引用的语法，而C++11中新增了的右值引用语法特性，无论左值引用还是右值引用，都是给对象取别名。
左值是一个表示数据的表达式(如变量名或解引用的指针)，可以获取它的地址+可以对它赋值，左值可以出现赋值符号的左边，右值不能出现在赋值符号左边。定义时const修饰符后的左值，不能给他赋值，但是可以取它的地址。左值引用就是给左值的引用，给左值取别名。
int main()
// 以下的p、b、c、*p都是左值
int* p = new int(0);
int b = 1;
const int c = 2;
// 可以取地址
cout << &p << endl;
cout << &b << endl;
cout << &c << endl;
cout << &(*p) << endl;
b = c;
// 以下几个是对上面左值的左值引用
int*& rp = p;
int& rb = b;
const int& rc = c;
int& pvalue = *p;
return 0;
右值也是一个表示数据的表达式，如：字面常量、表达式返回值，传值返回函数的返回值(这个不能是左值引用返回)等等，右值可以出现在赋值符号的右边，但是不能出现出现在赋值符号的左边，右值不能取地址。右值引用就是对右值的引用，给右值取别名
int main()
double x = 1.1, y = 2.2;
// 以下几个都是常见的右值
10;
x + y;
fmin(x, y);
// 以下几个都是对右值的右值引用
int&& rr1 = 10;
double&& rr2 = x + y;
double&& rr3 = fmin(x, y);
// // 不能取地址
// cout << &10 << endl;
// cout << &(x+y) << endl;
// cout << &fmin(x, y) << endl;
// 这里编译会报错：error C2106: “=”: 左操作数必须为左值
//10 = 1;
//x + y = 1;
//fmin(x, y) = 1;
return 0;
需要注意的是右值是不能取地址的，但是给右值取别名后，会导致右值被存储到特定位置，且可
以取到该位置的地址，也就是说例如：不能取字面量10的地址，但是rr1引用后，可以对rr1取地
址，也可以修改rr1。如果不想rr1被修改，可以用const int&& rr1 去引用
int main()
double x = 1.1, y = 2.2;
int&& rr1 = 10;
const double&& rr2 = x + y;
rr1 = 20;
int& rr = rr1;
//rr2 = 5.5; // 报错
return 0;
注意：左值引用可以连续左值引用，而右值引用是不可以连续右值引用的（右值引用后该变量为左值，不能使用右值引用了）
左值引用与右值引用比较
左值引用总结：
- 左值引用只能引用左值，不能引用右值。
- 但是const左值引用既可引用左值，也可引用右值
int main()
// 左值引用只能引用左值，不能引用右值。
int a = 10;
int& ra1 = a;// ra为a的别名
//int& ra2 = 10;// 编译失败，因为10是右值
// const左值引用既可引用左值，也可引用右值。
const int& ra3 = 10;
const int& ra4 = a;
return 0;
右值引用总结：
- 右值引用只能右值，不能引用左值。
- 但是右值引用可以move以后的左值。
int main()
// 右值引用只能右值，不能引用左值
int&& r1 = 10;
// error C2440: “初始化”: 无法从“int”转换为“int &&”
// message : 无法将左值绑定到右值引用
int a = 10;
//int&& r2 = a; //报错 右值引用只能右值，不能引用左值
// 右值引用可以引用move以后的左值
int&& r3 = move(a);
return 0;
总结：
- 左值引用可以取地址，左值基本都可以出现赋值符号左边也可以出现赋值符号右边，可以修改，但是const修饰的左值，只能获取地址，不能赋值
- 右值不能出现赋值符号的左边，只能出现在右边，也就是不能修改，右值不能取地址
- 本质上引用都是用来减少拷贝，提高效率
-
- 左值引用解决大部分的场景。(做参数、做返回值)
-
- 右值引用是左值引用一些盲区的补充。
右值引用使用场景和意义
右值引用可以补齐左值引用的短板
namespace lc
class string
public:
typedef char* iterator;
iterator begin()
return _str;
iterator end()
return _str + _size;
string(const char* str = "")
:_size(strlen(str))
, _capacity(_size)
//cout << "string(char* str)" << endl;
_str = new char[_capacity + 1];
strcpy(_str, str);
// s1.swap(s2)
void swap(string& s)
::swap(_str, s._str);
::swap(_size, s._size);
::swap(_capacity, s._capacity);
// 拷贝构造
string(const string& s)
:_str(nullptr)
cout << "string(const string& s) -- 深拷贝" << endl;
string tmp(s._str);
swap(tmp);
// 移动构造
string(string&& s)
:_str(nullptr)
, _size(0)
, _capacity(0)
cout << "string(string&& s) -- 移动拷贝" << endl;
//this->swap(s);
swap(s);
// 赋值重载
string& operator=(const string& s)
cout << &#以上是关于C++11新特性详解的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章