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前言：本篇文章將分享一些C++11版本所產(chǎn)生的一些新的技術(shù)以及對(duì)老版本的優(yōu)化。
目錄
一.C++11簡(jiǎn)介
二.統(tǒng)一的列表初始化
1.{}初始化
2.std::initializer_list
三.右值引用和移動(dòng)語(yǔ)義
1.左值引用和右值引用
?2.兩者的比較
（1）左值引用
?（2）右值引用
3.移動(dòng)語(yǔ)義
4.萬(wàn)能引用
四.lambda表達(dá)式
1.基礎(chǔ)使用
2.捕捉列表
五.可變模板參數(shù)
六.function包裝器
???????
一.C++11簡(jiǎn)介
C++11是C++委員會(huì)自C++03起，經(jīng)歷了近10年的時(shí)間所進(jìn)行的又一次更新。相比于C++98/03，C++11帶來(lái)了數(shù)量可觀的變化，其中包含了約140個(gè)新特性，以及對(duì)C++03標(biāo)準(zhǔn)中約600個(gè)缺陷的修正，這使得C++11更像是從C++98/03中孕育出的一種新語(yǔ)言。
相比較而言，C++11能更好地用于系統(tǒng)開發(fā)和庫(kù)開發(fā)、語(yǔ)法更加泛華和簡(jiǎn)單化、更加穩(wěn)定和安全，不僅功能更強(qiáng)大，而且能提升程序員的開發(fā)效率，公司實(shí)際項(xiàng)目開發(fā)中也用得比較多，所以我們要作為一個(gè)重點(diǎn)去學(xué)習(xí)。
本文主要分享一些實(shí)際中比較實(shí)用的語(yǔ)法。
二.統(tǒng)一的列表初始化
1.{}初始化
在C++98中，標(biāo)準(zhǔn)允許使用花括號(hào){}對(duì)數(shù)組或者結(jié)構(gòu)體元素進(jìn)行統(tǒng)一的列表初始值設(shè)定。比如：
struct Point
{int _x;int _y;
};
int main()
{Point p = { 1, 2 };return 0;
}?C++11擴(kuò)大了用花括號(hào)括起的列表(初始化列表)的使用范圍，使其可用于所有的內(nèi)置類型和用戶自定義的類型，使用初始化列表時(shí)，可添加等號(hào)(=)，也可不添加：
class Date
{
public:Date(int year, int month, int day):_year(year),_month(month),_day(day){}
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，這里會(huì)調(diào)用構(gòu)造函數(shù)初始化Date d2{ 2022, 1, 2 };Date d3 = { 2022, 1, 3 };return 0;
}2.std::initializer_list
std::initializer_list一般是作為構(gòu)造函數(shù)的參數(shù)，C++11對(duì)STL中的不少容器就增加std::initializer_list作為參數(shù)的構(gòu)造函數(shù)，這樣初始化容器對(duì)象就更方便了。也可以作為operator=的參數(shù)，這樣就可以用大括號(hào)賦值：
vector(initializer_list<T> l)
{resize(l.size());for (auto& e : l){push_back(e);}
}?initializer_list包含兩個(gè)指針，一個(gè)指向常量數(shù)組的開始，一個(gè)指向常量數(shù)組的結(jié)尾的下一個(gè)位置。
構(gòu)造函數(shù)的本質(zhì)就是遍歷l，將其數(shù)據(jù)一個(gè)一個(gè)尾插進(jìn)容器。
int main()
{vector<int> v = { 1,2,3,4 };// 這里{"sort", "排序"}會(huì)先初始化構(gòu)造一個(gè)pair對(duì)象map<string, string> dict = { {"sort", "排序"}, {"insert", "插入"} };// 使用大括號(hào)對(duì)容器賦值v = {10, 20, 30};return 0;
}三.右值引用和移動(dòng)語(yǔ)義
1.左值引用和右值引用
左值是一個(gè)表示數(shù)據(jù)的表達(dá)式(如變量名或解引用的指針)，我們可以獲取它的地址+可以對(duì)它賦值，左值可以出現(xiàn)賦值符號(hào)的左邊，也可以出現(xiàn)在賦值符號(hào)的右邊。定義時(shí)const修飾符后的左值，不能給他賦值，但是可以取它的地址。左值引用就是給左值的引用，給左值取別名。
// 以下的p、b、c都是左值
int* p = new int(0);
int b = 1;
const int c = 2;
?右值也是一個(gè)表示數(shù)據(jù)的表達(dá)式，如：字面常量、表達(dá)式返回值，函數(shù)返回值(這個(gè)不能是左值引用返回)等等，右值可以出現(xiàn)在賦值符號(hào)的右邊，但是不能出現(xiàn)出現(xiàn)在賦值符號(hào)的左邊，右值不能取地址。右值引用就是對(duì)右值的引用，給右值取別名。
// 以下幾個(gè)都是常見的右值
10;
x + y;
fmin(x, y);
對(duì)左值引用，我們使用單&符號(hào)：
// 以下幾個(gè)是對(duì)上面左值的左值引用
int*& rp = p;
int& rb = b;
const int& rc = c;
int& pvalue = *p;??
而對(duì)右值引用，我們則需使用雙&&符號(hào)：?
// 以下幾個(gè)都是對(duì)右值的右值引用
int&& rr1 = 10;
double&& rr2 = x + y;
double&& rr3 = fmin(x, y)；?
?2.兩者的比較
（1）左值引用
- 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。
- 左值引用是給原值另起一個(gè)別名，兩者共用一個(gè)地址。?
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為a的別名
????//int& ra2 = 10; ??// 編譯失敗，因?yàn)?0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;
}?
?（2）右值引用
- 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。
- 右值引用本身是左值。
- 右值引用是直接搶奪資源。
int main()
{
?// 右值引用只能右值，不能引用左值。
?int&& r1 = 10;
?// error : “初始化”: 無(wú)法從“int”轉(zhuǎn)換為“int &&”
?// message : 無(wú)法將左值綁定到右值引用
?int a = 10;
?int&& r2 = a;
?// 右值引用可以引用move以后的左值
?int&& r3 = std::move(a);//（move后邊會(huì)分享）
?return 0;
}
如上例，?r3右值引用a之后，r3得到a的數(shù)據(jù)和地址，而a本身則不再具有資源和地址。
3.移動(dòng)語(yǔ)義
在我們之前所分享的各種容器中，都擁有構(gòu)造函數(shù)和賦值函數(shù)，在C++11之前，這兩個(gè)函數(shù)都是通過(guò)左值引用來(lái)作為參數(shù)，但是C++11之后，我們可以用右值引用作為參數(shù)，而兩種函數(shù)名也變?yōu)橐苿?dòng)構(gòu)造和移動(dòng)賦值：
// 移動(dòng)構(gòu)造string(string&& s):_str(nullptr),_size(0),_capacity(0){cout << "string(string&& s) -- 移動(dòng)語(yǔ)義" << endl;swap(s);}// 移動(dòng)賦值string& operator=(string&& s){cout << "string& operator=(string&& s) -- 移動(dòng)語(yǔ)義" << endl; swap(s);return *this;}移動(dòng)構(gòu)造和移動(dòng)賦值，相較于傳統(tǒng)的構(gòu)造函數(shù)和賦值函數(shù)，因?yàn)橛抑狄每梢灾苯訆Z舍資源，所以就避免了需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)新的對(duì)象來(lái)進(jìn)行資源交換這些繁瑣的過(guò)程，大大提高了效率。?
4.萬(wàn)能引用
template<typename T>
void fun(T&& t)
{}
函數(shù)模版里的右值引用，稱為萬(wàn)能引用，可以傳左值，右值，const左值及const右值，均會(huì)自動(dòng)識(shí)別。
但是這里存在一個(gè)問題，因?yàn)?span style="color:#fe2c24;">右值引用本身再下一次傳遞時(shí)會(huì)被識(shí)別為左值，所以我們需要添加?xùn)|西來(lái)保持右值的本身屬性，而執(zhí)行該步驟的是完美轉(zhuǎn)發(fā)：
?std::forward<T>(參數(shù)t)
完美轉(zhuǎn)發(fā)可以保證在傳參過(guò)程中參數(shù)會(huì)保持其原生類型屬性。
四.lambda表達(dá)式
1.基礎(chǔ)使用
在C++11到來(lái)之前，我們想對(duì)一個(gè)數(shù)據(jù)集合進(jìn)行排序，可以通過(guò)使用sort函數(shù)，而遇到自定義類型的數(shù)據(jù)時(shí)，如果想要進(jìn)行排序，我們分享過(guò)使用仿函數(shù)來(lái)進(jìn)行排序。
但是仿函數(shù)的寫法未免有些復(fù)雜和繁瑣，所以C++11中就增加了對(duì)自定義類型的數(shù)據(jù)進(jìn)行排序的lambda表達(dá)式，其本質(zhì)為匿名函數(shù)對(duì)象。
其結(jié)構(gòu)為：
[捕捉列表] (參數(shù)) mutable?-> 返回值類型?{ 函數(shù)體?}
默認(rèn)情況下lambda表達(dá)式具有常性，如果要取消其常性，則需添加上述表達(dá)式的mutable。
當(dāng)我們僅使用該表達(dá)式可以省略捕捉列表和返回值類型。該表達(dá)式的返回值，可以使用auto類型的數(shù)據(jù)進(jìn)行接收：
auto fun1 = [](int a,int b)->{return a > b;};
auto fun1 = [](int a,int b){return a > b;};
上述表達(dá)式中的->也是可以省略的。
2.捕捉列表
int a = 1,b = 2;
auto swap = [a,b]()
{}
捕捉常量可以使lambda表達(dá)式捕捉到a，b的一份拷貝，但是默認(rèn)為const類型，無(wú)法對(duì)其進(jìn)行交換，如果需要，則需添加multable取消其常性。
但是就算添加了multable可以進(jìn)行交換，但依然只是交換了拷貝，并不影響a，b本身。如果想要交換a，b本身，就需要傳引用：
int a = 1,b = 2;
auto swap = [&a,&b]()
{}
此種捕捉方式，只能是我們傳什么，就捕捉什么。除此之外，我們還可以一次性捕捉父作用域中的全部對(duì)象：
?int a = 1,b = 2,c = 3,d = 4, e = 5;
auto swap = [=]()
{}
傳“=”可以一次性捕捉所有對(duì)象，而傳“&”則是一次性捕捉所有引用：?
?int a = 1,b = 2,c = 3,d = 4, e = 5;
auto swap = [&]()
{}
另外，我們還可以混合捕捉：
?int a = 1,b = 2,c = 3,d = 4, e = 5;
auto swap = [&a,&b,c,e]()
{}
五.可變模板參數(shù)
前邊我們分享過(guò)什么是可變參數(shù)，即函數(shù)的參數(shù)數(shù)量并不固定，可以隨心所欲的添加參數(shù)，例如最常用的scanf和printf兩個(gè)函數(shù)。在C++11中，大佬們?yōu)槟０嬉苍O(shè)計(jì)了可變參數(shù)，具體結(jié)構(gòu)如下：
// Args是一個(gè)模板參數(shù)包，args是一個(gè)函數(shù)形參參數(shù)包
// 聲明一個(gè)參數(shù)包Args...args，這個(gè)參數(shù)包中可以包含0到任意個(gè)模板參數(shù)。
template <class ...Args>
void ShowList(Args... args)
{}
上面的參數(shù)args前面有省略號(hào)，所以它就是一個(gè)可變模版參數(shù)，我們把帶省略號(hào)的參數(shù)稱為“參數(shù)包”，它里面包含了0到N（N>=0）個(gè)模版參數(shù)。?
六.function包裝器
包裝器function是一種類模板，使用包裝器需要添加頭文件include<functional>，其結(jié)構(gòu)為：
function<返回值類型(參數(shù)類型...)> 包裝器名字
包裝器可以使用的場(chǎng)景針對(duì)于可調(diào)用對(duì)象，包括函數(shù)指針，函數(shù)對(duì)象，lambda表達(dá)式，以及類的成員函數(shù)。
所謂包裝器，就是給上述舉例的這些包裝一個(gè)相同的外殼，使它們調(diào)用起來(lái)更加方便統(tǒng)一：
#include <functional>
int f(int a, int b)
{return a + b;
}
struct Functor
{
public:int operator() (int a, int b){return a + b;}
};
class Plus
{
public:static int plusi(int a, int b){return a + b;}double plusd(double a, double b){return a + b;}
};
int main()
{// 函數(shù)名(函數(shù)指針)std::function<int(int, int)> func1 = f;cout << func1(1, 2) << endl;// 函數(shù)對(duì)象std::function<int(int, int)> func2 = Functor();cout << func2(1, 2) << endl;// lamber表達(dá)式std::function<int(int, int)> func3 = [](const int a, const int b) {return a + b; };cout << func3(1, 2) << endl;// 類的成員函數(shù)std::function<int(int, int)> func4 = &Plus::plusi;cout << func4(1, 2) << endl;std::function<double(Plus, double, double)> func5 = &Plus::plusd;cout << func5(Plus(), 1.1, 2.2) << endl;return 0;
}結(jié)語(yǔ)
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