C++11

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C++11简介

在2003年C++标准委员会曾经提交了一份技术勘误表(简称TC1)，使得C++03这个名字已经取代了C++98称为C++11之前的最新C++标准名称。不过由于C++03(TC1)主要是对C++98标准中的漏洞进行修复，语言的核心部分则没有改动，因此人们习惯性的把两个标准合并称为C++98/03标准。从C++0x到C++11，C++标准10年磨一剑，第二个真正意义上的标准珊珊来迟。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，公司实际项目开发中也用得比较多，所以我们要作为一个重点去学习。

列表初始化

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;
};

int main()
{
	int x1 = 1;
	int x2{ 2 };
	int array1[]{ 1, 2, 3, 4, 5 };
	int array2[5]{ 0 };
	Point p{ 1, 2 };

	int* pa = new int[4]{ 0 };

	delete[] pa;
	return 0;
}

创建对象时也可以使用列表初始化方式调用构造函数初始化。

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()
{
	Date d1(2022, 1, 1); // old style
	// C++11支持的列表初始化，这里会调用构造函数初始化
	Date d2{ 2022, 1, 2 };
	Date d3 = { 2022, 1, 3 };
	return 0;
}

并且STL中的容器也可以使用列表初始化。

int main()
{
	vector<int> v = { 1,2,3,4,5,6 };
	list<int> v = { 1,2,3,4,5,6 };
	return 0;
}

容器支持列表初始化的关键是C++11出现了std::initializer_list，initializer_list可以理解为两个指针，然后数组的内容放在常量区，initializer_list的一个指针指向开头，一个指向最后一个的下一个位置，每个容器都支持了initializer_list的构造，{ 1,2,3,4,5,6 }大多数情况下会被编译器识别为initializer_list，所以C++11支持容器的列表初始化。

但是上面的Date就是构造函数，它里面的参数只能是3个，但是initializer_list几个都可以，Date的这种都是构造，编译器不会识别成initializer_list。

我们自己实现一下vector的列表初始化。

namespace dragon
{
	template<class T>
	class vector 
	{
	public:
		typedef T* iterator;
		vector(initializer_list<T> l)
		{
			_start = new T[l.size()];
			_finish = _start + l.size();
			_end = _start + l.size();
			iterator vit = _start;
			typename initializer_list<T>::iterator lit = l.begin();
			while (lit != l.end())
			{
				*vit++ = *lit++;
			}
		}
		vector<T>& operator=(initializer_list<T> l) {
			vector<T> tmp(l);
			std::swap(_start, tmp._start);
			std::swap(_finish, tmp._finish);
			std::swap(_end, tmp._end);
			return *this;
		}
	private:
		iterator _start;
		iterator _finish;
		iterator _end;
	};
}

int main()
{
	dragon::vector<int> v = { 1,2,3,4,5 };
	return 0;
}

auto和decltype

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腿断。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。

关键字decltype将变量的类型声明为表达式指定的类型。decltype是可以用来定义对象的。

template<class T1, class T2>
void F(T1 t1, T2 t2)
{
	decltype(t1 * t2) ret;
	cout << typeid(ret).name() << endl;
}

int main()
{
	const int x = 1;
	double y = 2.2;
	decltype(x * y) ret; // ret的类型是double
	decltype(&x) p; // p的类型是int*

	auto p1 = p;  // auto 会自动推导类型
	cout << typeid(ret).name() << endl;
	cout << typeid(p).name() << endl;

	// 当容器实例化是，不知道什么类型就可以使用decltype
	vector<decltype(x* y)> v;
	F(1, 'a');
	return 0;
}

STL容器的变化

圈起来的都是C++11新增的容器，用的比较多的也就unordered_map和unordered_set。
如果我们再细细去看会发现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。

可变参数模板

C++11的新特性可变参数模板能够让您创建可以接受可变参数的函数模板和类模板，相比C++98/03，类模版和函数模版中只能含固定数量的模版参数，可变模版参数无疑是一个巨大的改进。然而由于可变模版参数比较抽象，使用起来需要一定的技巧。
下面就是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)
{}

上面的参数args前面有省略号，所以它就是一个可变模版参数，我们把带省略号的参数称为“参数包”，它里面包含了0到N（N>=0）个模版参数。我们无法直接获取参数包args中的每个参数的，只能通过展开参数包的方式来获取参数包中的每个参数，这是使用可变模版参数的一个主要特点，也是最大的难点，即如何展开可变模版参数。由于语法不支持使用args[i]这样方式获取可变参数，所以我们的使用一些别的方法来获取。

递归函数方式展开参数包

void _ShowList()
{
	cout << endl;
}

template <class T,class ...Args>
void _ShowList(T t, Args... args)
{
	cout << t << " ";
	_ShowList(args...);
}

template <class ...Args>
void ShowList(Args... args)
{
	_ShowList(args...);
}

int main()
{
	ShowList(1,2,3,4);
	return 0;
}

利用逗号表达式展开
这种展开参数包的方式，不需要通过递归终止函数，是直接在expand函数体中展开的, printarg不是一个递归终止函数，只是一个处理参数包中每一个参数的函数。这种就地展开参数包的方式实现的关键是逗号表达式。我们知道逗号表达式会按顺序执行逗号前面的表达式。expand函数中的逗号表达式：(printarg(args), 0)，也是按照这个执行顺序，先执行printarg(args)，再得到逗号表达式的结果0。同时还用到了C++11的另外一个特性——初始化列表，通过初始化列表来初始化一个变长数组, {(printarg(args), 0)…}将会展开成((printarg(arg1),0),(printarg(arg2),0), (printarg(arg3),0), etc… )，最终会创建一个元素值都为0的数组int arr[sizeof…(Args)]。由于是逗号表达式，在创建数组的过程中会先执行逗号表达式前面的部分printarg(args)打印出参数，也就是说在构造int数组的过程中就将参数包展开了，这个数组的目的纯粹是为了在数组构造的过程展开参数包

template <class T>
void PrintArg(T t)
{
 cout << t << " ";
}
//展开函数
template <class ...Args>
void ShowList(Args... args)
{
 int arr[] = { (PrintArg(args), 0)... };
 cout << endl;
}
int main()
{
 ShowList(1);
 ShowList(1, 'A');
 ShowList(1, 'A', std::string("sort"));
 return 0;
}

其实下面这种写法也是可以的。

template <class T>
int PrintArg(T s)
{
	cout << s << " ";
	return 0;
}

template <class ...Args>
void ShowList(Args... args)
{
	int arr[] = { PrintArg(args)... };
	cout << endl;
}

int main()
{
	ShowList(1, 2, 3, 4);
	return 0;
}

那么今天的分享就到这里了，有什么不懂得可以私信博主，或者添加博主的微信，欢迎交流。