C++11常见语法

目录

[lambda 表达式](#lambda 表达式)

可变模板参数

C++11新类的默认函数

包装器

function

bind


lambda 表达式

  • lambda 表达式也是可调用对象,在C语言中就有函数指针,但是函数指针比较复杂。

  • 而在C++11之前,也有仿函数,使用仿函数,还需要再定义一个类,专门实现仿函数,所以还是比较麻烦。

  • 而 lambda 还是比较简单的。

下面看这一段代码

cpp 复制代码
class fruit
{
public:
    fruit(string name, int price, int evaluate)
        :_name(name)
        ,_price(price)
        ,_evaluate(evaluate)
    {}
​
    bool operator<(fruit& f)
    {
        return _price < f._price;
    }
​
    string _name;
    int _price;
    int _evaluate;
};
​
​
void test1()
{
    auto lamd = [](int x, int y)->int {return x + y; };
    vector<fruit> fruits{ {"香蕉", 10,9}, {"苹果", 13, 8}, {"葡萄", 16, 7}, {"梨",17,4}, {"榴莲", 50, 8}};
    sort(fruits.begin(), fruits.end());
    sort(fruits.begin(), fruits.end());
    sort(fruits.begin(), fruits.end());
}

这里如果排序的话,那么时不可以的,如果想排序除非重载比较函数,但是比较函数也只能重载一个。

其实还可以写仿函数,而如果我们像使用多个成员变量的比较也是比较方便的,下面看一下仿函数的处理方法。

cpp 复制代码
class nameLess
{
public:
    bool operator()(fruit& f1, fruit& f2)
    {
        return f1._name < f2._name;
    }
};
​
class priceLess
{
public:
    bool operator()(fruit& f1, fruit& f2)
    {
        return f1._price < f2._price;
    }
};
​
class evaluateLess
{
public:
    bool operator()(fruit& f1, fruit& f2)
    {
        return f1._evaluate < f2._evaluate;
    }
};
void test1()
{
    auto lamd = [](int x, int y)->int {return x + y; };
    vector<fruit> fruits{ {"香蕉", 10,9}, {"苹果", 13, 8}, {"葡萄", 160, 7}, {"梨",17,4}, {"榴莲", 50, 8}};
    sort(fruits.begin(), fruits.end(), nameLess());
    sort(fruits.begin(), fruits.end(), priceLess());
    sort(fruits.begin(), fruits.end(), evaluateLess());
}

下面只需要把该类的对象传过去,就可以调用仿函数了,其实还可以使用 lambda 表达式,首先看一下 lambda 表达式如果写

  • lambda 表达式没有类型,所以可以直接写 lambda 的对象

  • 而如果要定义的话,那么可以把类型定义为 auto

  • lambda 表达式里面的内容有四个主体:

    1. 捕捉列表

    2. 参数列表

    3. 返回值

    4. 函数体

cpp 复制代码
auto lamd = [捕捉列表](参数列表)->返回值{函数体;};

上面就是 lambda 表达式的定义,而该对象也可以直接用作可调用对象

cpp 复制代码
void test1()
{
    auto lamd = [](int x, int y)->int {return x + y; };
    vector<fruit> fruits{ {"香蕉", 10,9}, {"苹果", 13, 8}, {"葡萄", 160, 7}, {"梨",17,4}, {"榴莲", 50, 8}};
​
    auto name_less = [](fruit& x, fruit& y)->bool {return x._name < y._name; };
    auto price_less = [](fruit& x, fruit& y)->bool {return x._price < y._price; };
    auto evaluate_less = [](fruit& x, fruit& y)->bool {return x._evaluate < y._evaluate; };
​
    sort(fruits.begin(), fruits.end(), name_less);
    sort(fruits.begin(), fruits.end(), price_less);
    sort(fruits.begin(), fruits.end(), evaluate_less);
}

上面就是调用使用 lambda 表达式来控制 sort 排序, lambda 比仿函数还是要容易一点

下面就仔细介绍一下 lambda 表达式

首先是参数列表:

  • 参数列表就是和正常函数一样,传参数的,所以这个参数列表和函数是一样的。

  • 如果没有参数的话,也是可以省略的。

返回值:

  • 返回值的声明是箭头(->) 后加 返回值类型

  • 但是返回值是可以不写的,因为可以自动推导,所以返回值是可以省略的

cpp 复制代码
auto lamd = [](){};

捕捉列表:

  • 捕捉列表里面写的就是想要捕捉的值,如果不想再参数列表里面写的话,就可以写再捕捉列表里面。

  • 捕捉列表里面可以写的值:

    1. value: 也就是局部的变量都可以写

    2. &value:表示以引用的方式捕捉该变量

    3. =:还有=符号,表示将所有的局部变量都捕捉,不过捕捉的局部变量是不能修改的

    4. &:表示将所有的局部变量都以引用的方式捕捉

    5. 还可以混着写

函数体:

  • 函数体和函数是一样的,所以这里也不多介绍了

以值方式捕捉

cpp 复制代码
int a = 10;
auto lamd = [a] {
​
};

以值方式捕捉的话,是不能被修改的

cpp 复制代码
int a = 10;
auto lamd = [a] {
    a = 20;
};

上面这样写是会报错的,那么如果想要修改怎么办呢?

可以加 mutable 让值捕捉的可以被修改,但是值捕捉指数拷贝,所以修改也并不会影响原来的值

cpp 复制代码
int a = 10;
auto lamd1 = [a]() mutable {
    a = 20;
};

但是如果要加 mutable 的时候,就不能省略参数列表了。

以引用捕捉的

cpp 复制代码
    auto lamd2 = [&a] {
        a = 20;
    };

如果是以引用捕捉的话,是可以修改的

值捕捉所有的变量

cpp 复制代码
    int b = 20;
    auto lamd2 = [=] {
        cout << a << endl;
        cout << b << endl;
    };

同样是以值捕捉的话,是不能修改的,而上面定义的变量 a 和 b 都可以被访问

引用捕捉所有的变量

cpp 复制代码
    auto lamd2 = [&] {
        cout << ++a << endl;
        cout << b++ << endl;
    };

以引用捕捉的话,也可以访问所有的变量,同时也可以修改

混合使用

cpp 复制代码
    auto lamd2 = [&, b] {
        cout << a << endl;
        cout << b << endl;
    };

这种混合使用也是可以的,但是不能是重复的,也就是继续捕捉 &b,如果是 = 的话,那么也就不能以值捕捉其他变量,同时也不能即 = 又 &。

可变模板参数

  • 可变模板参数和可变参数列表很相似

  • 而之前再C语言中见过的可变参数列表是 printf 和 scanf

下面看一下可变模板参数的使用:

cpp 复制代码
template<class ...Args>
void func(Args ...args)
{
​
}
  • 上面就是声明一个可变模板参数类型的函数

  • 其中上面的 Args 就是函数包,再写的时候必须有 ... 三个点,而这三个点也表示模板参数的展开

  • Args 就是模板传过来的类型,也就是类似于 K/T/V 这种一样,只是一个名字,所有不一定叫 Args

cpp 复制代码
template<class T>
void func(const T& val)
{
    cout << val << endl;
}
​
template<class T, class ...Args>
void func(const T& val, Args ...args)
{
    cout << val << endl;
    func(args...);
}
​
void test2()
{
    func(1, 2.5, string("hello world"));
}

这里写一个可以打印可变参数列表的一个函数:

  • 首先是 func 函数里面传入了三个值,一个值传到了 T, 另外的值传到了参数包里面

  • func 函数打印第一个值,然后将参数包中的值递归式的调用自己没传给自己,这样就可以实现打印

  • 但是这里需要一个截至函数,也就是只剩下一个的时候,那么就是递归结束的条件

可变模板参数的应用不过如此,还有其他的用处。

看下面这一段代码:

cpp 复制代码
class Date
{
public:
    Date(int year, int month, int day)
        :_year(year)
        ,_month(month)
        ,_day(day)
    {}
​
    void print()
    {
        cout << _year << "-" << _month << "-" << _day << endl;
    }
private:
    int _year = 1;
    int _month = 1;
    int _day = 1;
};
​
template<class ...Args>
Date* Create(Args ...args)
{
    return new Date(args...);
}
​
void test3()
{
    Date* ret = Create(2001, 10, 10);
    ret->print();
}

上面 test 函数调用 Create 函数, Cretare 函数是可变模板参数,所以可以传任意类型个数的值,这里传入三个整型,然后让 Create 函数调用 Date的构造函数,然后构造一个 date 对象。

实际上,还可以直接传入 date 对象

cpp 复制代码
void test3()
{
    Date* d1 = Create(2001, 10, 10);
    d1->print();
​
    Date* d2 = Create(*d1);
    d2->print();
}

这里将 d1 解引用后传入到 Create 函数中,由于是可变模板参数,所以可以接受任意类型个数的参数,所以这里将 d1 传入后调用Date 的拷贝构造函数,然后拷贝构造一个 d2

结果:

cpp 复制代码
2001-10-10
2001-10-10

介绍完这个之后,可以看一下C++11 里面 stl 容器里面的 emplace 接口:

cpp 复制代码
template <class... Args>
  void emplace_back (Args&&... args);

那么它就是利用了模板的可变参数,如果 args 是一个插入的对象的参数,那么就该函数就调用 new 对应的节点构造函数,或者是拷贝构造,如果直接是对象的话,那么就是拷贝构造(但是如果写了移动构造,就有可能是移动构造),如果是参数的话,那么就是构造函数

看下面代码:

cpp 复制代码
void test4()
{
    list<pair<int, int>> lp;
    lp.emplace_back(10, 10);
    lp.emplace_back(make_pair(20, 20));
}

上面代码里面第一次调用emplace_back 是传的是参数,所以会调用构造函数,而第二个会走移动构造。

C++11新类的默认函数

  • 有了上面的右值引用,实际上到C++11里面,多了两个默认函数。

  • 移动构造

  • 移动赋值

但是既然时默认函数,那么其默认时如何生成的,默认生成的又会做什么?

  • 其实移动构造和移动赋值的默认生成行为一样!

  • 对于移动构造来说,如果没有显示的写移动构造和移动赋值,并且还没有写拷贝构造、复制重载、析构函数,那么就会默认生成一个,默认生成的移动构造,会对内置成员变量进行浅拷贝,对于自定义类型会调用其移动构造,如果自定义类型没有移动构造,那么就会调用其拷贝构造。

  • 对于移动赋值来说,如果没有显示的写移动构造和移动赋值,并且还没有写拷贝构造、复制重载、析构函数,那么就会默认生成一个,默认生成的移动赋值,会对内置成员变量进行浅拷贝,对于自定义类型会调用其移动赋值,如果自定义类型没有移动赋值,那么就会调用其复值重载。

上面就是C++11新类的默认函数。

再C++11之前,默认函数就有6个,但是我们常用的只有4个,再加上C++11的两个,那么就是6个默认函数。

  • 默认构造函数:

  • 默认拷贝构造:

  • 默认复制重载:

  • 默认析构函数:

  • 默认移动构造:

  • 默认移动赋值:

包装器

function

这里先看这个函数:

cpp 复制代码
template<class F, class T>
T Fun(F f, T val)
{
    static int count = 0;
​
    cout << (++count) << endl;
    cout << (&count) << endl;
​
    return f(val);
}
  • 该函数里面有一个 static 的 count 对象,如果时相同类型调用该函数的话,那么都使用的是一个 count.

  • 但是如果是不同的类型的话,那么这里的 count 和 count 的地址都是不同的。

  • 下面我们用三个可调用对象传给该函数,这三个对象的参数返回值都一样,只是里面的实现不同,我们能不能调用到同一个函数呢?

cpp 复制代码
// 函数
double Func1(double val)
{
    return val / 10;
}
​
// 仿函数
class Func2
{
public:
    double operator()(double val)
    {
        return val / 20;
    }
};
​
void test1()
{
    // lambda 表达式
    auto Func3 = [](double val) {return val / 30; };
​
    cout << Fun(Func1, 15) << endl<< endl;
    cout << Fun(Func2(), 15) << endl << endl;
    cout << Fun(Func3, 15) << endl << endl;
}
  • 这里我们分别由三个可调用对象来调用该函数:

  • 函数指针

  • 仿函数

  • lambda 表达式

结果:

cpp 复制代码
1
00A7A140
1
​
1
00A7A144
0
​
1
00A7A148
0
  • 这里看到这里的地址和值基本都是不一样的。

  • 说明这三个函数都调用到了不同的函数。

  • 那么这三个函数的参数返回值都相同为什么调用不到同一个函数呢?

  • 因为他们的类型不相同。

  • 那么我们想要让他们调用到同一个函数怎么办?

  • 下面就看一下包装器,我们使用包装器,使他们的的类型都相同。

先看一下他的类型:

cpp 复制代码
template <class Ret, class... Args> 
class function<Ret(Args...)>;
  • 这里的包装器使一个模板。

  • 他的参数好像模板的特化,而 Ret 表示的就是函数的返回值,而后面的参数包里面写的就是函数的参数。

  • 由于不知道函数由多少个参数,所以就使用可变模板参数。

下面我们将那三个函数都包装成相同的类型:

cpp 复制代码
void test2()
{
    auto Func3 = [](double val) {return val / 30; };
​
    // 包装
    function<double(double)> fun1 = Func1;
    function<double(double)> fun2 = Func2();
    function<double(double)> fun3 = Func3;
    //       返回值   参数
    //现在这三个函数的类型相同,现在调用 Fun函数
​
    cout << Fun(fun1, 15) << endl << endl;
    cout << Fun(fun2, 15) << endl << endl;
    cout << Fun(fun3, 15) << endl << endl;
}

结果:

cpp 复制代码
1
009FE4FC
1
​
2
009FE4FC
0
​
3
009FE4FC
0
  • 现在看到,这里的 count 的地址也一样了,并且我们对 count 加了三次。

bind

除了上面这样包装函数,那么我们还可以怎么做?

我们还可以将参数与位置绑定:

cpp 复制代码
void test3()
{
    auto sub = [](double a, double b) {return a - b; };
​
    function<double(double, double)> sub1 = bind(sub, placeholders::_1, placeholders::_2);
    cout << sub1(10, 5) << endl;
}
  • 这里我们使用 bind 函数,bind 函数里面的第一个参数是想要绑定的函数。

  • 后面的参数是每个调用绑定函数的时候,按顺序传给绑定的函数。

  • 而这个 placeholder::*x 这个表示给 sub1 传参时候的第几个参数,第一个参数就会 placeholders::*1 的位置,同理第二个参数就会传给第二个。

下面看一下结果其实就明白了。

结果:

cpp 复制代码
5

下面我们再换一下参数的位置:

cpp 复制代码
void test3()
{
    auto sub = [](double a, double b) {return a - b; };
​
    function<double(double, double)> rsub = bind(sub, placeholders::_2, placeholders::_1);
    cout << rsub(10, 5) << endl;
}

结果:

cpp 复制代码
-5

其实 bind 不光可以绑定参数的位置,还可以绑定固定的参数:

cpp 复制代码
void test4()
{
    auto Fun = [](int a, int b, double rate) {
        return (a + b) * rate;
    };
​
    function<double(int, int)> fun1 = bind(Fun, placeholders::_1, placeholders::_2, 1.1);
    cout << fun1(10,20) << endl;
}
  • 这里将 1.1 固定的绑定再 rate 上。

结果:

cpp 复制代码
33

那么这个有什么用呢?

  • 这个可以将特定参数与位置绑定,那么有一些函数经常需要传固定参数的函数,那么就可以使用 bind 减少我们传参。

  • 还可以实现打折,如果是 vip 的话,那么计算价钱的方式打折就更多一点,如果是普通用户,那么就是打折的话少一点。

  • 其实还可以有很多用处。

相关推荐
y2508几秒前
《Object类》
java·开发语言
小技与小术5 分钟前
数据结构之树与二叉树
开发语言·数据结构·python
Beau_Will5 分钟前
数据结构-树状数组专题(1)
数据结构·c++·算法
hccee27 分钟前
C# IO文件操作
开发语言·c#
hummhumm31 分钟前
第 25 章 - Golang 项目结构
java·开发语言·前端·后端·python·elasticsearch·golang
hunandede38 分钟前
av_image_get_buffer_size 和 av_image_fill_arrays
c++
J老熊41 分钟前
JavaFX:简介、使用场景、常见问题及对比其他框架分析
java·开发语言·后端·面试·系统架构·软件工程
zmd-zk1 小时前
flink学习(2)——wordcount案例
大数据·开发语言·学习·flink
好奇的菜鸟1 小时前
Go语言中的引用类型:指针与传递机制
开发语言·后端·golang
Alive~o.01 小时前
Go语言进阶&依赖管理
开发语言·后端·golang