前言
在一开始学C++之前我们就简单的了解了一下C++的发展历史。
- 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
- 加了许多特性,约140个新特性。使得C++更像一种新语言,比如:正则表达式、基于范围for循环、auto关键字、新容器、列表初始化、标准线程库等。
C++11官网:链接: C++文档
目录
- 1.统一的列表初始化
- 1.1 { } 花括号初始化:
- 1.2 std::initializer_list :
- 2.类型自动推导
- 2.1 Auto
- 2.2 decltype
- 3.右值引用
- 3.1 什么是左值和右值:
- 3.2 右值引用使用场景和意义:
- 3.2.1 右值引用之移动构造:
- 3.2.1 右值引用之移动赋值:
- 4.新的类功能
- 5. C++11 新的关键字
- 5.1 强制生成默认函数的关键字default
- 5.2 禁止生成默认函数的关键字delete:
1.统一的列表初始化
1.1 { } 花括号初始化:
在C++98中,标准允许使用花括号{} 对数组 或者 结构体元素 进行统一的列表初始值设定:
struct Point
{
int _x;
int _y;
};
int main()
{
% 数组
int array1[] = { 1, 2, 3, 4, 5 };
int array2[5] = { 0 };
% 结构体
Point p = { 1, 2 };
return 0;
}
C++11 扩大了用大括号括起的列表初始化 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,使用列表初始化时,可添加等号(=),也可不添加。
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 };
}
1.2 std::initializer_list :
链接: std::initializer_list的介绍文档:
- std::initializer_list是个类模板
- std::initializer_list, 为了让容器的初始化进行统一。
我们先来看一下其类型:
- std::initializer_list支持迭代器
注意:
- std::initializer_list内容是不能被改的
> 为什么突然要加到一个容器了呢?
首先std::initializer_list是C++11新提出来的
其次有了std::initializer_list,之前学的容器也都支持了用{ }列表初始化
底层都是增加了一个支持std::initializer_list的构造函数
Vector支持initializer_list的举例:
先构造一个initializer_list,再用initializer_list构造一个vector,具体过程:
- 可以和之前隐式类型转换联系起来,
- 也是中间产生了一个临时对象(initializer_list),再用临时对象去拷贝构造。
2.类型自动推导
2.1 Auto
C++11中废弃auto原来的用法,将其用于实现自动类型推导。
auto it = dict.begin();
- 尾置类型通常要和auto结合使用。
- auto必须要进行初始化,因为是通过初始化的类型来推导的。
2.2 decltype
关键字decltype将变量的类型声明为表达式指定的类型.
decltype(x * y) ret; // ret的类型是double
decltype(&x) p;
- decltype可以不需要初始化,方便了很多。(函数,表达式)
- decltype推导表达式类型是在编译期完成的,并且不会真正计算表达式的值
3.右值引用
3.1 什么是左值和右值:
C++11中新增了的右值引用语法特性。
1. 什么是左值?
- 左值是一个表示数据的表达式,如:变量名或解引用的指针
- 左值可以取地址+ 一般情况下可以修改(const修饰的左值,不能被修改)
- 左值可以出现赋值符号的左边,也可以出现在右边
- 定义时 const修饰后的左值,不能给它赋值,但是可以取它的地址。
- 左值引用就是给左值的引用,给左值取别名
int main()
{
// 以下的p、b、c、*p都是左值
int* p = new int(0);
int b = 1;
const int c = 2;
// 以下几个是对上面左值的左值引用
int*& rp = p;
int& rb = b;
const int& rc = c;
int& pvalue = *p;
return 0;
}
2. 什么是右值?
- 右值也是一个表示数据的表达式,如:字面常量、表达式返回值,函数返回值(这个不能是左值引用返回)等等
- 右值不能取地址
- 右值可以出现在赋值符号的右边,但是不能出现出现在赋值符号的左边
- 右值引用就是对右值的引用,给右值取别名
- 使用&& 来声明。
int main()
{
double x = 1.1, y = 2.2;
// 以下几个都是常见的右值
10;
x + y;
fmin(x, y); ---函数返回值
// 以下几个都是对右值的右值引用
int&& rr1 = 10;
double&& rr2 = x + y;
double&& rr3 = fmin(x, y);
}
> C++11有对右值进行了严格的区分:
纯右值: 比如常量,表达式值a+b 内置类型右值
将亡值:比如函数传值返回,表达式的中间结果。顾名思义,将亡值的空间马上就要被释放了。
右值引用的特殊情况1-----:
- 右值是不能取地址的,但是给右值取别名后,会导致右值被存储到特定位置,且可以取到该位置的地址
- 例如:不能取字面量10的地址,但是rr1引用后,可以对rr1取地址,也可以修改rr1 (rr1就变成左值)。如果不想rr1被修改,可以用const int&& rr1 去引用。
- Const Int && 右值引用 使用场景需要注意
int main()
{
double x = 1.1, y = 2.2;
int&& rr1 = 10;
const double&& rr2 = x + y;
}
右值引用的特殊情况2 ------const左值引用:
- const引用:可以引用普通左值、const左值、右值,但不能修改const引用的值。
const int& b = a;//const引用,引用普通左值
const int& c = ca;//const引用,引用const左值
const int& d = 30;//const引用,引用右值
总结:
- 左值引用只能引用左值,不能引用右值
- const左值引用既可以引用 左值,又可以引用右值
- 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
3.2 右值引用使用场景和意义:
左值引用的使用场景:
- 做参数
- 做返回值都可以提高效率
左值引用的短板:
- 当函数返回对象是一个局部变量,出了函数作用域就不存在了,就不能使用左值引用返回,只能传值返回。
- 例如:bit::string to_string(int value) 、Date operator++(int)
函数中可以看到,这里只能使用传值返回,传值返回会导致至少1次拷贝构造(如果是一些旧一点的编译器可能是两次拷贝构造)
提出解决方案:
-
C++11引入了移动构造和移动赋值函数
-
根据函数匹配规则,会更匹配移动构造和移动赋值函数。
// 注意:this指向的对象函数结束后不会销毁,故以引用方式返回提高效率
Date& operator++()
{
_day += 1;
return *this;
}
//下面temp是临时对象,因此只能以值的方式返回,不能返回引用
Date operator++(int) --传值返回
{
Date temp(*this);
_day += 1;
return temp;
}
3.2.1 右值引用之移动构造:
右值引用和移动语义解决上述问题:
在bit::string中增加移动构造,移动构造本质是将参数右值的资源窃取过来,占位已有,那么就不用做深拷贝了,所以它叫做移动构造,就是窃取别人的资源来构造自己
// 移动构造
string(string&& s)
:_str(nullptr)
,_size(0)
,_capacity(0)
{
cout << "string(string&& s) -- 移动语义" << endl;
swap(s);
}
int main()
{
bit::string ret2 = bit::to_string(-1234);
return 0;
}
这里没有调用深拷贝的拷贝构造,而是调用了移动构造,移动构造中没有新开空间,拷贝数据,所以效率提高了。。
编译器匹配。。
3.2.1 右值引用之移动赋值:
在bit::string类中增加移动赋值函数,再去调用bit::to_string(1234),不过这次是将 bit::to_string(1234)返回的右值对象赋值给ret1对象,这时调用的是移动构造。
// 移动赋值
string& operator=(string&& s)
{
cout << "string& operator=(string&& s) -- 移动语义" << endl;
swap(s);
return *this;
}
int main()
{
bit::string ret1;
ret1 = bit::to_string(1234);
return 0;
}
4.新的类功能
默认成员函数:
原来C++类中,有6个默认成员函数:
- 构造函数
- 析构函数
- 拷贝构造函数
- 拷贝赋值重载
- 取地址重载
- const 取地址重载
C++11 新增了两个默认成员函数:
- 移动构造函数
- 移动赋值
移动构造和移动赋值是有条件的,并且默认生成的达到不了我们想要的效果,
所以一般我们自己实现
- 如果你没有自己实现移动构造函数,且没有实现析构函数
、拷贝构造、拷贝赋值重载中的任意一个。那么编译器会自动生成一个默认移动构造。默认生成的移动构造函数,对于内置类型成员会执行逐成员按字节拷贝,自定义类型成员,则需要看这个成员是否实现移动构造,如果实现了就调用移动构造,没有实现就调用拷贝构造。 - 如果你没有自己实现移动赋值重载函数,且没有实现析构函数
、拷贝构造、拷贝赋值重载中的任意一个,那么编译器会自动生成一个默认移动赋值。默认生成的移动构造函数,对于内置类型成员会执行逐成员按字节拷贝,自定义类型成员,则需要看这个成员是否实现移动赋值,如果实现了就调用移动赋值,没有实现就调用拷贝赋值。(默认移动赋值跟上面移动构造完全类似) - 如果你提供了移动构造或者移动赋值,编译器不会自动提供拷贝构造和拷贝赋值。
STL容器中的各种插入也用到了右值引用:==
当这些容器的元素是某个对象的时候,插入的话要new一个新的元素,也会产生深拷贝的问题,所以这里用到右值引用将会非常方便
5. C++11 新的关键字
5.1 强制生成默认函数的关键字default
C++11可以让你更好的控制要使用的默认函数。假设你要使用某个默认的函数,但是因为一些原因这个函数没有默认生成。
比如:我们提供了拷贝构造,就不会生成移动构造了,那么我们可以
使用default关键字显示指定移动构造生成
class Person
{
public:
Person(const char* name = "", int age = 0)
:_name(name)
, _age(age)
{}
Person(const Person& p)
:_name(p._name)
,_age(p._age)
{}
Person(Person&& p) = default;
private:
bit::string _name;
int _age;
};
5.2 禁止生成默认函数的关键字delete:
如果能想要限制某些默认函数的生成,在C++98中,是该函数设置成private,并且只声明补丁已,这样只要其他人想要调用就会报错。
在C++11中更简单,只需在该函数声明加上=delete即可,该语法指示编译器不生成对应函数的默认版本,称=delete修饰的函数为删除函数。
class Person
{
public:
Person(const char* name = "", int age = 0)
:_name(name)
, _age(age)
{}
Person(const Person& p) = delete;
private:
bit::string _name;
int _age;
};
尾声
看到这里,相信大家对这个C++有了解了。
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