C/C++你必须了解的小知识(36)

逐梦星辰
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1.5 新特性

1.5.1 说说 C++11 的新特性有哪些

参考回答

​ C++新特性主要包括包含语法改进和标准库扩充两个方面，主要包括以下11点：

  1. 语法的改进

    （1）统一的初始化方法

    （2）成员变量默认初始化

    （3）auto关键字 用于定义变量，编译器可以自动判断的类型（前提：定义一个变量时对其进行初始化）

    （4）decltype 求表达式的类型

    （5）智能指针 shared_ptr

    （6）空指针 nullptr（原来NULL）

    （7）基于范围的for循环

    （8）右值引用和move语义 让程序员有意识减少进行深拷贝操作

  2. 标准库扩充（往STL里新加进一些模板类，比较好用）

    （9）无序容器（哈希表） 用法和功能同map一模一样，区别在于哈希表的效率更高

    （10）正则表达式 可以认为正则表达式实质上是一个字符串，该字符串描述了一种特定模式的字符串

    （11）Lambda表达式

答案解析

  1. 统一的初始化方法

    ​ C++98/03 可以使用初始化列表（initializer list）进行初始化：

    int i_arr[3] = { 1, 2, 3 };
long l_arr[] = { 1, 3, 2, 4 };
struct A
{
    int x;
    int y;
} a = { 1, 2 };

    ​ 但是这种初始化方式的适用性非常狭窄，只有上面提到的这两种数据类型可以使用初始化列表。在 C++11 中，初始化列表的适用性被大大增加了。它现在可以用于任何类型对象的初始化，实例如下：

    class Foo
{
public:
    Foo(int) {}
private:
    Foo(const Foo &);
};
int main(void)
{
    Foo a1(123);
    Foo a2 = 123;  //error: 'Foo::Foo(const Foo &)' is private
    Foo a3 = { 123 };
    Foo a4 { 123 };
    int a5 = { 3 };
    int a6 { 3 };
    return 0;
}

    ​ 在上例中，a3、a4 使用了新的初始化方式来初始化对象，效果如同 a1 的直接初始化。a5、a6 则是基本数据类型的列表初始化方式。可以看到，它们的形式都是统一的。这里需要注意的是，a3 虽然使用了等于号，但它仍然是列表初始化，因此，私有的拷贝构造并不会影响到它。a4 和 a6 的写法，是 C++98/03 所不具备的。在 C++11 中，可以直接在变量名后面跟上初始化列表，来进行对象的初始化。

  2. 成员变量默认初始化

    好处：构建一个类的对象不需要用构造函数初始化成员变量。

    //程序实例
#include<iostream>
using namespace std;
class B
{
public:
    int m = 1234; //成员变量有一个初始值
    int n;
};
int main()
{
    B b;
    cout << b.m << endl;
    return 0;
}

  3. auto关键字

    ​ 用于定义变量，编译器可以自动判断的类型（前提：定义一个变量时对其进行初始化）。

    //程序实例
#include <vector>
using namespace std;
int main(){
    vector< vector<int> > v;
    vector< vector<int> >::iterator i = v.begin();
    return 0;
}

    ​ 可以看出来，定义迭代器 i 的时候，类型书写比较冗长，容易出错。然而有了 auto 类型推导，我们大可不必这样，只写一个 auto 即可。

  4. decltype 求表达式的类型

    ​ decltype 是 C++11 新增的一个关键字，它和 auto 的功能一样，都用来在编译时期进行自动类型推导。

    (1)为什么要有decltype

    ​ 因为 auto 并不适用于所有的自动类型推导场景，在某些特殊情况下 auto 用起来非常不方便，甚至压根无法使用，所以 decltype 关键字也被引入到 C++11 中。

    ​ auto 和 decltype 关键字都可以自动推导出变量的类型，但它们的用法是有区别的：

    auto varname = value;
decltype(exp) varname = value;

    ​ 其中，varname 表示变量名，value 表示赋给变量的值，exp 表示一个表达式。

    ​ auto 根据"="右边的初始值 value 推导出变量的类型，而 decltype 根据 exp 表达式推导出变量的类型，跟"="右边的 value 没有关系。

    ​ 另外，auto 要求变量必须初始化，而 decltype 不要求。这很容易理解，auto 是根据变量的初始值来推导出变量类型的，如果不初始化，变量的类型也就无法推导了。decltype 可以写成下面的形式：

    decltype(exp) varname;

    (2)代码示例

    // decltype 用法举例
nt a = 0;
decltype(a) b = 1;  //b 被推导成了 int
decltype(10.8) x = 5.5;  //x 被推导成了 double
decltype(x + 100) y;  //y 被推导成了 double
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