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30分鐘了解C++11新特性

什么是C++11

C++11是曾經(jīng)被叫做C++0x，是對目前C++語言的擴(kuò)展和修正，C++11不僅包含核心語言的新機(jī)能，而且擴(kuò)展了C++的標(biāo)準(zhǔn)程序庫（STL），并入了大部分的C++ Technical Report 1（TR1）程序庫(數(shù)學(xué)的特殊函數(shù)除外)。

C++11包括大量的新特性：包括lambda表達(dá)式，類型推導(dǎo)關(guān)鍵字auto、decltype，和模板的大量改進(jìn)。

本文將對C++11的以上新特性進(jìn)行簡單的講解，以便大家能夠快速了解到C++11對C++的易用性方面祈禱的巨大作用。

如果您覺得本文的排版不是很舒服，可以查看我的PDF文檔：百度盤鏈接

新的關(guān)鍵字

auto

C++11中引入auto***種作用是為了自動類型推導(dǎo)

auto的自動類型推導(dǎo)，用于從初始化表達(dá)式中推斷出變量的數(shù)據(jù)類型。通過auto的自動類型推導(dǎo)，可以大大簡化我們的編程工作

auto實(shí)際上實(shí)在編譯時對變量進(jìn)行了類型推導(dǎo)，所以不會對程序的運(yùn)行效率造成不良影響

另外，似乎auto并不會影響編譯速度，因?yàn)榫幾g時本來也要右側(cè)推導(dǎo)然后判斷與左側(cè)是否匹配。

 
 
 
    
  
  
  
  1. auto a; // 錯誤，auto是通過初始化表達(dá)式進(jìn)行類型推導(dǎo)，如果沒有初始化表達(dá)式，就無法確定a的類型  
    2. 
  
  
  
  2. auto i = 1;  
    3. 
  
  
  
  3. auto d = 1.0;  
    4. 
  
  
  
  4. auto str = "Hello World";  
    5. 
  
  
  
  5. auto ch = 'A';  
    6. 
  
  
  
  6. auto func = less();  
    7. 
  
  
  
  7. vector iv;  
    8. 
  
  
  
  8. auto ite = iv.begin();  
    9. 
  
  
  
  9. auto p = new foo() // 對自定義類型進(jìn)行類型推導(dǎo) 
    10.

auto不光有以上的應(yīng)用，它在模板中也是大顯身手，比如下例這個加工產(chǎn)品的例子中，如果不使用auto就必須聲明Product這一模板參數(shù)：

 
 
 
    
  
  
  
  1. template   
    2. 
  
  
  
  2. void processProduct(const Creator& creator) {  
    3. 
  
  
  
  3.     Product* val = creator.makeObject();  
    4. 
  
  
  
  4.     // do somthing with val  
    5. 
  
  
  
  5. }         
    6. 
  
  
  
  6.         . 
    7.

如果使用auto，則可以這樣寫：

 
 
 
    
  
  
  
  1. template   
    2. 
  
  
  
  2. void processProduct(const Creator& creator) {  
    3. 
  
  
  
  3.     auto val = creator.makeObject();  
    4. 
  
  
  
  4.     // do somthing with val  
    5. 
  
  
  
  5. } 
    6.

拋棄了麻煩的模板參數(shù)，整個代碼變得更加正解了。

decltype

decltype實(shí)際上有點(diǎn)像auto的反函數(shù)，auto可以讓你聲明一個變量，而decltype則可以從一個變量或表達(dá)式中得到類型，有實(shí)例如下：

 
 
 
    
  
  
  
  1. int x = 3;  
    2. 
  
  
  
  2. decltype(x) y = x; 
    3.

有人會問，decltype的實(shí)用之處在哪里呢，我們接著上邊的例子繼續(xù)說下去，如果上文中的加工產(chǎn)品的例子中我們想把產(chǎn)品作為返回值該怎么辦呢？我們可以這樣寫：

 
 
 
    
  
  
  
  1. template   
    2. 
  
  
  
  2. auto processProduct(const Creator& creator) -> decltype(creator.makeObject()) {  
    3. 
  
  
  
  3.     auto val = creator.makeObject();  
    4. 
  
  
  
  4.     // do somthing with val  
    5. 
  
  
  
  5. } 
    6.

nullptr

nullptr是為了解決原來C++中NULL的二義性問題而引進(jìn)的一種新的類型，因?yàn)镹ULL實(shí)際上代表的是0，

 
 
 
    
  
  
  
  1. void F(int a){  
    2. 
  
  
  
  2.     cout<
  
  
  
  3. }  
    4. 
  
  
  
  4.  
    5. 
  
  
  
  5. void F(int *p){  
    6. 
  
  
  
  6.     assert(p != NULL);  
    7. 
  
  
  
  7.  
    8. 
  
  
  
  8.     cout<< p <
  
  
  
  9. }  
    10. 
  
  
  
  10.  
    11. 
  
  
  
  11. int main(){  
    12. 
  
  
  
  12.  
    13. 
  
  
  
  13.     int *p = nullptr;  
    14. 
  
  
  
  14.     int *q = NULL;  
    15. 
  
  
  
  15.     bool equal = ( p == q ); // equal的值為true，說明p和q都是空指針  
    16. 
  
  
  
  16.     int a = nullptr; // 編譯失敗，nullptr不能轉(zhuǎn)型為int  
    17. 
  
  
  
  17.     F(0); // 在C++98中編譯失敗，有二義性；在C++11中調(diào)用F（int）  
    18. 
  
  
  
  18.     F(nullptr);  
    19. 
  
  
  
  19.  
    20. 
  
  
  
  20.     return 0;  
    21. 
  
  
  
  21. } 
    22.

序列for循環(huán)

在C++中for循環(huán)可以使用類似java的簡化的for循環(huán)，可以用于遍歷數(shù)組，容器，string以及由begin和end函數(shù)定義的序列（即有Iterator），示例代碼如下：

 
 
 
    
  
  
  
  1. map m{{"a", 1}, {"b", 2}, {"c", 3}};  
    2. 
  
  
  
  2. for (auto p : m){  
    3. 
  
  
  
  3.     cout<
  
  
  
  4. } 
    5.

Lambda表達(dá)式

lambda表達(dá)式類似Javascript中的閉包，它可以用于創(chuàng)建并定義匿名的函數(shù)對象，以簡化編程工作。Lambda的語法如下：

[函數(shù)對象參數(shù)]（操作符重載函數(shù)參數(shù)）->返回值類型{函數(shù)體}

 
 
 
    
  
  
  
  1. vector iv{5, 4, 3, 2, 1};  
    2. 
  
  
  
  2. int a = 2, b = 1;  
    3. 
  
  
  
  3.  
    4. 
  
  
  
  4. for_each(iv.begin(), iv.end(), [b](int &x){cout<<(x + b)<
  
  
  
  5.  
    6. 
  
  
  
  6. for_each(iv.begin(), iv.end(), [=](int &x){x *= (a + b);});     // (2)  
    7. 
  
  
  
  7.  
    8. 
  
  
  
  8. for_each(iv.begin(), iv.end(), [=](int &x)->int{return x * (a + b);});// (3) 
    9.
  • []內(nèi)的參數(shù)指的是Lambda表達(dá)式可以取得的全局變量。(1)函數(shù)中的b就是指函數(shù)可以得到在Lambda表達(dá)式外的全局變量，如果在[]中傳入=的話，即是可以取得所有的外部變量，如（2）和（3）Lambda表達(dá)式
  • ()內(nèi)的參數(shù)是每次調(diào)用函數(shù)時傳入的參數(shù)。
  • ->后加上的是Lambda表達(dá)式返回值的類型，如（3）中返回了一個int類型的變量

 

變長參數(shù)的模板

我們在C++中都用過pair，pair可以使用make_pair構(gòu)造，構(gòu)造一個包含兩種不同類型的數(shù)據(jù)的容器。比如，如下代碼：

 
 
 
    
  
  
  
  1. auto p = make_pair(1, "C++ 11"); 
    2.

由于在C++11中引入了變長參數(shù)模板，所以發(fā)明了新的數(shù)據(jù)類型：tuple，tuple是一個N元組，可以傳入1個， 2個甚至多個不同類型的數(shù)據(jù)

 
 
 
    
  
  
  
  1. auto t1 = make_tuple(1, 2.0, "C++ 11");  
    2. 
  
  
  
  2. auto t2 = make_tuple(1, 2.0, "C++ 11", {1, 0, 2}); 
    3.

這樣就避免了從前的pair中嵌套pair的丑陋做法，使得代碼更加整潔

另一個經(jīng)常見到的例子是Print函數(shù)，在C語言中printf可以傳入多個參數(shù)，在C++11中，我們可以用變長參數(shù)模板實(shí)現(xiàn)更簡潔的Print

 
 
 
    
  
  
  
  1. template  
    2. 
  
  
  
  2. void Print(Head head, typename... tail) {  
    3. 
  
  
  
  3.     cout<< head <
  
  
  
  4.     Print(tail...);  
    5. 
  
  
  
  5. } 
    6.

Print中可以傳入多個不同種類的參數(shù)，如下：

 
 
 
    
  
  
  
  1. Print(1, 1.0, "C++11"); 
    2.

更加優(yōu)雅的初始化方法

在引入C++11之前，只有數(shù)組能使用初始化列表，其他容器想要使用初始化列表，只能用以下方法：

 
 
 
    
  
  
  
  1. int arr[3] = {1, 2, 3}  
    2. 
  
  
  
  2. vector v(arr, arr + 3); 
    3.

在C++11中，我們可以使用以下語法來進(jìn)行替換：

 
 
 
    
  
  
  
  1. int arr[3]{1, 2, 3};  
    2. 
  
  
  
  2. vector iv{1, 2, 3};  
    3. 
  
  
  
  3. map{{1, "a"}, {2, "b"}};  
    4. 
  
  
  
  4. string str{"Hello World"}; 
    5.

然后呢…

如果你想了解更多C++11令人興奮的新特性，我會向你推薦這兩個博客：

胡健的C++11系列博文

ToWrting的C++11系列博文

C++11的編譯器支持列表


本文名稱：30分鐘了解C++11新特性
轉(zhuǎn)載源于：http://www.dlmjj.cn/article/cdophgo.html