【C++11】

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【C++11】

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• 一、列表初始化
• • 1.1｛｝初始化
  • 1.2 std::initializer_list
• 二、声明
• • 2.1auto
  • 2.2decltype
  • 2.3nullptr
• 三、STL的变化
• 四、右值引用和移动
• • 4.1左值引用与右值引用
  • 4.2右值引用的场景和意义
  • 4.3完美转发
  • 4.4完美转发的某个应用场景
• 四、lambda
• 4.1lambda表达式
• 4.2lambda表达式语法
• 4.3lambda表达式与仿函数
• 五、可变模板参数
• 六、新的类的功能
• 七、包装器
• 八、bind(绑定)

一、列表初始化

1.1｛｝初始化

对于内置类型C++98VSC++11的玩法：

//C++98
int arr1[] = { 1,2,3,4,5 };
int arr2[5] = { 0 };
int a = 10;//C++11
int arr3[]{ 1,2,3,4,5 };
int b{ 10 };
// 动态数组，在C++98中不支持
int* arr3 = new int[5]{1,2,3,4,5};
// 标准容器
vector<int> v{1,2,3,4,5};//这种初始化就很友好，不用push_back一个一个插入
map<int, int> m{{1,1}, {2,2,},{3,3},{4,4}};

对于自定义类型C++11玩的就更花了。如：
1.支持单个对象的列表初始化

class Point
{
public:Point(int x = 0, int y = 0) : _x(x), _y(y){}
private:int _x;int _y;
};
int main()
{Point p1 = { 1, 2 };Point p2{ 1, 2 };//不建议return 0;
}

1.2 std::initializer_list

首先先看看initializer_list是什么类型

在去查查它的文档

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。
最后将之前实现的模拟完善一下可以支持列表初始化并且得到了验证。

二、声明

2.1auto

C++11中，可以使用auto来根据变量初始化表达式类型推导变量的实际类型，可以给程序的书写提供许多方便。将程序中c与it的类型换成auto，程序可以通过编译，而且更加简洁。
特别是在写迭代器和范围for时我们最能感觉到它的好处

2.2decltype

关键字decltype将变量的类型声明为表达式指定的类型。如：
当我们不知道malloc是什么类型时可以使用decltype

int main()
{decltype(malloc) pfunc;return 0;
}

2.3nullptr

这里就简单说明一下NULL与nullptr的区别。

#ifndef NULL
#ifdef __cplusplus
#define NULL   0
#else
#define NULL   ((void *)0)
#endif
#endif

三、STL的变化

四、右值引用和移动

4.1左值引用与右值引用

问题：什么是左值？什么是右值？左值是在表达式的左边？右值是在表达式的右边？
答：区别左值、右值最好的判断是能不能被取地址。左值可以被取地址一般在表达式的左边，右值不可以被取地址不一定在表达式的右边。
常见的左值、右值如下：

int func(int x, int y)
{return x + y;
}
int main()
{int x = 10, y = 10;//左值 a、b、pint a = 10;const int b = a;int* p = new int(0);//右值10;x + y;func(x, y);return 0;
}

左值引用与右值引用的写法

int main()
{//引用：取别名//左值引用：给左值取别名//右值引用：给右值取别名//1.左值引用给左值取别名int a = 0;int& r1 = a;//2.右值引用给右值取别名int&& r2 = 0;//3.左值引用给右值取别名const int& r3 = 1;//4.右值引用给左值取别名int&& r4 = move(a);return 0;
}

4.2右值引用的场景和意义

左值引用的使用场景：
做参数和做返回值都可以提高效率。

左值引用的短板：
但是当函数返回对象是一个局部变量，出了函数作用域就不存在了，就不能使用左值引用返回，只能传值返回。例如：bit::string to_string(int value)函数中可以看到，这里只能使用传值返回，传值返回会导致至少1次拷贝构造(如果是一些旧一点的编译器可能是两次拷贝构造)。

右值引用和移动语义解决上述问题：
在bit::string中增加移动构造，移动构造本质是将参数右值的资源窃取过来，占位已有，那么就不用做深拷贝了，所以它叫做移动构造，就是窃取别人的资源来构造自己。

// 移动构造
string(string&& s):_str(nullptr), _size(0), _capacity(0)
{cout << "string(string&& s) -- 移动语义" << endl;swap(s);
}// 移动赋值
string& operator=(string&& s)
{cout << "string& operator=(string&& s) -- 移动语义" << endl;swap(s);return *this;
}

没有加移动构造与移动赋值前：

加移动构造与移动赋值后：

注：
1.编译器的优化

2.

4.3完美转发

没使用forward前：

使用forward后：

4.4完美转发的某个应用场景

四、lambda

4.1lambda表达式

先见见猪跑

上述代码就是使用C++11中的lambda表达式来解决，可以看出lambda表达式实际是一个匿名函数。

4.2lambda表达式语法

lambda表达式书写格式：[capture-list] (parameters) mutable -> return-type { statement }

1. lambda表达式各部分说明
   [capture-list] : 捕捉列表，该列表总是出现在lambda函数的开始位置，编译器根据[]来判断接下来的代码是否为lambda函数，捕捉列表能够捕捉上下文中的变量供lambda函数使用。
   (parameters)：参数列表。与普通函数的参数列表一致，如果不需要参数传递，则可以连同()一起省略
   mutable：默认情况下，lambda函数总是一个const函数，mutable可以取消其常量性。使用该修饰符时，参数列表不可省略(即使参数为空)。
   ->returntype：返回值类型。用追踪返回类型形式声明函数的返回值类型，没有返回值时此部分可省略。返回值类型明确情况下，也可省略，由编译器对返回类型进行推导。
   {statement}：函数体。在该函数体内，除了可以使用其参数外，还可以使用所有捕获到的变量

2. 捕获列表说明
   捕捉列表描述了上下文中那些数据可以被lambda使用，以及使用的方式传值还是传引用。
   [var]：表示值传递方式捕捉变量var
   [=]：表示值传递方式捕获所有父作用域中的变量(包括this)
   [&var]：表示引用传递捕捉变量var
   [&]：表示引用传递捕捉所有父作用域中的变量(包括this)
   [this]：表示值传递方式捕捉当前的this指针

int main()
{double rate = 0.78;//复制捕捉rateauto func1 = [rate](int a, int b) {return (a + b) * rate; };cout << func1(5, 5) << endl;//结果7.8//复制捕捉全部变量int a = 10, b = 20;auto func2 = [=]() {return a + b; };cout << func2() << endl;//结果20//mutable可以让a,b修改，但是a,b依旧时外面的拷贝auto func3 = [a, b] () mutable {a++; b++; return; };func3();cout << a << " " << b << endl;//引用捕捉a,bauto func4 = [&a, &b]() {a = a ^ b; b = a ^ b; a = a ^ b; };func4();cout << a << " " << b << endl;//引用捕捉全部变量auto func5 = [&]() {a++; b++; };func5();cout << a << " " << b << endl;return 0;
}

a.父作用域指包含lambda函数的语句块
b. 语法上捕捉列表可由多个捕捉项组成，并以逗号分割。比如：[=, &a, &b]：以引用传递的方式捕捉变量a和 b，值传递方式捕捉其他所有变量[&，a, this]：值传递方式捕捉变量a和this，引用方式捕捉其他变量
c. 捕捉列表不允许变量重复传递，否则就会导致编译错误。比如：[=, a]：=已经以值传递方式捕捉了所有变量，捕捉a重复
d. 在块作用域以外的lambda函数捕捉列表必须为空。
e. 在块作用域中的lambda函数仅能捕捉父作用域中局部变量，捕捉任何非此作用域或者
非局部变量都 会导致编译报错。

4.3lambda表达式与仿函数

class Rate
{
public:Rate(double rate) : _rate(rate){}double operator()(double money, int year){return money * _rate * year;}
private:double _rate;
};
int main()
{// 函数对象double rate = 0.49;Rate r1(rate);r1(10000, 2);// lamberauto r2 = [=](double monty, int year)->double {return monty * rate * year;};r2(10000, 2);return 0;
}

实际在底层编译器对于lambda表达式的处理方式，完全就是按照函数对象的方式处理的，即：如果定义了一个lambda表达式，编译器会自动生成一个类，在该类中重载了operator()。

五、可变模板参数

下面一个基本可变参数的函数模板

// Args是一个模板参数包，args是一个函数形参参数包
// 声明一个参数包Args...args，这个参数包中可以包含0到任意个模板参数。
template <class ...Args>
void ShowList(Args... args)
{}

六、新的类的功能

C++11 新增了两个：移动构造函数和移动赋值运算符重载。
针对移动构造函数和移动赋值运算符重载有一些需要注意的点如下：
1.如果你没有自己实现移动构造函数，且没有实现析构函数 、拷贝构造、拷贝赋值重载中的任意一个。那么编译器会自动生成一个默认移动构造。默认生成的移动构造函数，对于内置类型成员会执行逐成员按字节拷贝，自定义类型成员，则需要看这个成员是否实现移动构造，如果实现了就调用移动构造，没有实现就调用拷造。
2.如果你没有自己实现移动赋值重载函数，且没有实现析构函数 、拷贝构造、拷贝赋值重载中的任意一个，那么编译器会自动生成一个默认移动赋值。默认生成的移动构造函数，对于内置类型成员会执行逐成员按字节拷贝，自定义类型成员，则需要看这个成员是否实现移动赋值，如果实现了就调用移动赋值，没有实现就调用拷贝赋值。(默认移动赋值跟上面移动构造完全类似)
3.如果你提供了移动构造或者移动赋值，编译器不会自动提供拷贝构造和拷贝赋值。

七、包装器

#include<functional>
template<class F, class T>
T useF(F f, T x)
{static int count = 0;cout << "count:" << ++count << endl;cout << "count:" << &count << endl;return f(x);
}double f(double i)
{return i / 2;
}
struct Functor
{double operator()(double d){return d / 3;}
};int main()
{// 函数名cout << useF(f, 11.11) << endl;// 函数对象cout << useF(Functor(), 11.11) << endl;// lamber表达式cout << useF([](double d)->double { return d / 4; }, 11.11) << endl;return 0;
}

通过上面的程序验证，我们会发现useF函数模板实例化了三份。如图：

静态变量是全局的，但是这里的静态变量实例出三份，所以可以推出模板实例了三份。
包装器可以很好的解决上面的问题（解决模板的效率低下，实例化多份的问题呢？）。

这里使用了包装器后模板就实例化了1份。

八、bind(绑定)

std::bind函数定义在头文件中，是一个函数模板，它就像一个函数包装器(适配器)，接受一个可调用对象（callable object），生成一个新的可调用对象来“适应”原对象的参数列表。一般而言，我们用它可以把一个原本接收N个参数的函数fn，通过绑定一些参数，返回一个接收M个（M可以大于N，但这么做没什么意义）参数的新函数。同时，使用std::bind函数还可以实现参数顺序调整等操作。

绑定的两个细节问题：
1.非静态的成员函数前要加&符，静态的也可以加
2.非静态的成员函数，第二个参数要传对象或者对象的地址过去

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