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  • C++11中值得关注的几大变化

    赖勇浩(http://laiyonghao.com)
    声明:本文源自 Danny Kalev 在 2011 年 6 月 21 日发表的《The Biggest Changes in C++11(and Why You Should Care)》一文,几乎所有内容都搬了过来,但不是全文照译,有困惑之处,请参详原文(http://www.softwarequalityconnection.com/2011/06/the-biggest-changes-in-c11-and-why-you-should-care/ )。
    注:作者 Danny Kalev 曾是 C++ 标准委员会成员。

    Lambda 表达式

    Lambda 表达式的形式是这样的:

    来看个计数某个字符序列中有几个大写字母的例子:

    其中 [&Uppercase] 中的 & 的意义是 lambda 函数体要获取一个 Uppercase 引用,以便能够改变它的值,如果没有 &,那就 Uppercase 将以传值的形式传递过去。

    自动类型推导和 decltype

    在 C++03 中,声明对象的同时必须指明其类型,其实大多数情况下,声明对象的同时也会包括一个初始值,C++11 在这种情况下就能够让你声明对象时不再指定类型了:

    这个特性在对象的类型很大很长的时候很有用,如:

    那个迭代器可以声明为:

    C++11 也提供了从对象或表达式中“俘获”类型的机制,新的操作符 decltype 可以从一个表达式中“俘获”其结果的类型并“返回”:

    统一的初始化语法

    C++ 最少有 4 种不同的初始化形式,如括号内初始化,见:

    还有等号形式的:

    对于 POD 集合,又可以用大括号:

    最后还有构造函数的成员初始化:

    这么多初始化形式,不仅菜鸟会搞得很头大,高手也吃不消。更惨的是 C++03 中居然不能初始化 POD 数组的类成员,也不能在使用 new[] 的时候初始 POD 数组,操蛋啊!C++11 就用大括号一统天下了:

    还有一大好事就是对于容器来说,终于可以摆脱 push_back() 调用了,C++11中可以直观地初始化容器了:

    而类中的数据成员初始化也得到了支持:

    deleted 函数和 defaulted 函数

    像以下形式的函数:

    叫做 defaulted 函数,=default; 指示编译器生成该函数的默认实现。这有两个好处:一是让程序员轻松了,少敲键盘,二是有更好的性能。
    与 defaulted 函数相对的就是 deleted 函数:

    这货有一大用途就是实现 noncopyabe 防止对象拷贝,要想禁止拷贝,用 =deleted 声明一下两个关键的成员函数就可以了:

    nullptr

    nullptr 是一个新的 C++ 关键字,它是空指针常量,它是用来替代高风险的 NULL 宏和 0 字面量的。nullptr 是强类型的:

    所有跟指针有关的地方都可以用 nullptr,包括函数指针和成员指针:

    委托构造函数

    C++11 中构造函数可以调用同一个类的另一个构造函数:

    #2 就是所谓的委托构造函数,调用了真正的构造函数 #1。

    右值引用

    在 C++03 中的引用类型是只绑定左值的,C++11 引用一个新的引用类型叫右值引用类型,它是绑定到右值的,如临时对象或字面量。
    增加右值引用的主要原因是为了实现 move 语义。与传统的拷贝不同,move 的意思是目标对象“窃取”原对象的资源,并将源置于“空”状态。当拷贝一个对象时,其实代价昂贵且无必要,move 操作就可以替代它。如在 string 交换的时候,使用 move 意义就有巨大的性能提升,如原方案是这样的:

    这种方案很傻很天真,很慢,因为需要申请内存,然后拷贝字符,而 move 就只需要交换两个数据成员,无须申请、释放内存和拷贝字符数组:

    要实现支持 move 的类,需要声明 move 构造函数和 move 赋值操作符,如下:

    C++11 的标准库广泛使用 move 语义,很多算法和容器都已经使用 move 语义优化过了。

    C++11 的标准库

    除 TR1 包含的新容器(unordered_set, unordered_map, unordered_multiset, 和unordered_multimap),还有一些新的库,如正则表达式,tuple,函数对象封装器等。下面介绍一些 C++11 的标准库新特性:

    线程库

    从程序员的角度来看,C++11 最重要的特性就是并发了。C++11 提供了 thread 类,也提供了 promise 和 future 用以并发环境中的同步,用 async() 函数模板执行并发任务,和 thread_local 存储声明为特定线程独占的数据,这里(http://www.devx.com/SpecialReports/Article/38883)有一个简单的 C++11 线程库教程(英文)。

    新的智能指针类

    C++98 定义的唯一的智能指针类 auto_ptr 已经被弃用,C++11 引入了新的智能针对类 shared_ptr 和 unique_ptr。它们都是标准库的其它组件兼容,可以安全地把智能指针存入标准容器,也可以安全地用标准算法“倒腾”它们。

    新的算法

    主要是 all_of()、any_of() 和 none_of(),下面是例子:

    还有一个新的 copy_n:

    iota() 算法可以用来创建递增序列,它先把初值赋值给 *first,然后用前置 ++ 操作符增长初值并赋值到给下一个迭代器指向的元素,如下:

    是的,C++11 仍然缺少一些很有用的库如 XML API,socket,GUI、反射——以及自动垃圾收集。然而现有特性已经让 C++ 更安全、高效(是的,效率更高了,可以参见 Google 的 基准测试结果http://www.itproportal.com/2011/06/07/googles-rates-c-most-complex-highest-performing-language/)以及更加易于学习和使用。
    如果觉得 C++ 变化太大了,不必惊恐,花点时间来学习就好了。可能在你融会贯通新特性以后,你会同意 Stroustrup 的观点:C++11 是一门新的语言——一个更好的 C++。

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/aiwz/p/6154341.html
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