【C++11】基础语法篇

1. C++11简介

在2003年C++标准委员会曾经提交了一份技术勘误表(简称TC1),使得C++03这个名字已经取代了 C++98称为C++11之前的最新C++标准名称。不过由于C++03(TC1)主要是对C++98标准中的漏洞 进行修复,语言的核心部分则没有改动,因此人们习惯性的把两个标准合并称为C++98/03标准。 从C++0x到C++11,C++标准10年磨一剑,第二个真正意义上的标准珊珊来迟。相比于 C++98/03,C++11则带来了数量可观的变化,其中包含了约140个新特性,以及对C++03标准中 约600个缺陷的修正,这使得C++11更像是从C++98/03中孕育出的一种新语言。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,公司实际项目开发中也用得比较多。

小故事: 1998年是C++标准委员会成立的第一年,本来计划以后每5年视实际需要更新一次标准,C++国际 标准委员会在研究C++ 03的下一个版本的时候,一开始计划是2007年发布,所以最初这个标准叫 C++ 07。但是到06年的时候,官方觉得2007年肯定完不成C++ 07,而且官方觉得2008年可能也 完不成。最后干脆叫C++ 0x。x的意思是不知道到底能在07还是08还是09年完成。结果2010年的 时候也没完成,最后在2011年终于完成了C++标准。所以最终定名为C++11。

2. 统一的列表初始化

2.1 {}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。比如:

cpp 复制代码
struct Point
{
	int _x;
	int _y;
};

int main()
{
	//可以使用花括号赋值,以下是使用等号的情况
	int array1[] = { 1,2,3,4,5,6,7 };
	int a = { 10 };
	Point P1 = { 1, 2 };

	return 0;
}

C++11扩大了用大括号括起的列表(初始化列表)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,使用初始化列表时,可添加等号(=),也可不添加。

cpp 复制代码
int main()
{
	//使用花括号赋值时,也可以去掉赋值号
	int array2[]{ 1,2,3,4,5,6,7 };
	int b{ 10 };
	Point P1{ 1, 2 };

	//{}初始化同样适用与new中
	Point* ptr1 = new Point[4]{ {1,2},{1,2},{1,2},{1,2} };

	return 0;
}

创建对象时也可以使用列表初始化方式调用构造函数初始化

cpp 复制代码
class Date
{
public:
	Date(int year, int month, int day)
		:_year(year)
		, _month(month)
		, _day(day)
	{
		cout << "Date(int year, int month, int day)" << endl;
	}
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};

int main()
{
	Date d1(2024, 12, 7); // 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{ 2024, 12, 7 };
	Date d3 = { 2024, 1, 7 };

	return 0;
}

2.2 initializer_list容器

initializer_list容器介绍

这个容器没有提供很多的接口,它用于实现容器多参数类型的隐式转换

initializer_list的类型

cpp 复制代码
int main()
{
	auto li = { 1,2,3,4 };
	cout << typeid(li).name() << endl; //class std::initializer_list

    return 0;
}

其实initializer_list的本质就是一个装载数据的列表,在C++中它出现的目的就是服务于其他容器

initializer_list的使用场景

initializer_list一般是作为构造函数的参数,C++11对STL中的不少容器就增加 initializer_list作为参数的构造函数,这样初始化容器对象就更方便了。也可以作为operator= 的参数,这样就可以用大括号赋值。

以下是部分容器

C++11之后基本上所有的容器都支持了{ }列表初始化

cpp 复制代码
class date
{
public:
	date(int year, int month, int day)
		:_year(year)
		, _month(month)
		, _day(day)
	{
		cout << "date(int year, int month, int day)" << endl;
	}
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};

int main()
{
	vector<int> v1 = { 1,2,3,4 };
	list<int> lt = { 1,2 };

	//使用{}列表初始化自定义类型
	vector<date> v2 = { {1,2,3}, {1,2,3}, {1,2,3} };
	// 这里{"sort", "排序"}会先初始化构造一个pair对象
	map<string, string> dict = { {"sort", "排序"}, {"insert", "插入"} };
	// 使用大括号对容器赋值
	v1 = { 10, 20, 30 };
	return 0;
}

在我们使用 列表 对容器进行初始化时

以博主之前模拟实现vector为例【STL】vector的介绍及使用_vector的空间-CSDN博客

现在我们也增加一个initializer_list容器使模拟实现的vector也支持列表初始化

cpp 复制代码
namespace nxbw
{
	template<class T>
	class vector
	{
	public:
		typedef T* iterator;

		vector()
			:_start(nullptr)
			,_finish(nullptr)
			,_end_of_storage(nullptr)
		{}

		vector(initializer_list<T> li)
		{
			_start = new T[li.size()];
			_finish = _start; //在push_back的实现里面它会 ++finish
			_end_of_storage = _start + li.size();

			typename initializer_list<T>::iterator it = li.begin();
			while (it != li.end())
			{
				push_back(*it);
				++it;
			}

			/*for (auto e : li)
			{
				push_back(e)
			}*/
		}

		vector<T>& operator=(initializer_list<T> li)
		{
			vector tmp(li);

			::swap(_start, tmp._start);
			::swap(_start, tmp._finish);
			::swap(_start, tmp._end_of_storage);

			return *this;
		}

	private:
		iterator _start;
		iterator _finish;
		iterator _end_of_storage;
	};
}

3.声明

c++11提供了多种简化声明的方式,尤其是在使用模板时。

3.1 auto

在C++98中auto是一个存储类型的说明符,表明变量是局部自动存储类型,但是局部域中定义局 部的变量默认就是自动存储类型,所以auto就没什么价值了。C++11中废弃auto原来的用法,将其用于实现自动类型推导。这样要求必须进行显示初始化,让编译器将定义对象的类型设置为初始化值的类型。

cpp 复制代码
int main()
{
	int i = 0;
	auto p = &i;
	auto ptr = malloc;

	cout << typeid(p).name() << endl;
	cout << typeid(ptr).name() << endl;
	
	map<string, string> M1;

	//map<string, string>::iterator it = M1.begin();
    //通过auto推导类型
	auto it = M1.begin();
	return 0;
}

3.2 decltype

关键字decltype将变量的类型声明为表达式指定的类型。通过typename得到的类型只是一个字符串,只能看不能用

由decltype推导对象的类型,有两个用法:

1.再定义变量

cpp 复制代码
int main()
{
	auto a = 10;
	double b;
	decltype(a) n = 10;
	decltype(a + b) m;

	cout << typeid(n).name() << endl;
	cout << typeid(m).name() << endl;

	return 0;
}

2.作为模板参数

cpp 复制代码
template<class T>
class A
{
	int _Func;
};

int main()
{
	int a;
	double b;
	A<decltype(a* b)> A1;

	return 0;
}

3.3 nullptr

由于C++中NULL被定义成字面量0,这样就可能回带来一些问题,因为0既能指针常量,又能表示 整形常量。所以出于清晰和安全的角度考虑,C++11中新增了nullptr,用于表示空指针。

对于NULL的定义:

cpp 复制代码
#ifndef NULL #ifdef __cplusplus

#define NULL   0

#else

#define NULL   ((void *)0)

#endif #endif

使用NULL误判的场景:本想用NULL调第二个func函数,但是调到了第一个

cpp 复制代码
void func(int a)
{
	cout << "func(int a)" << endl;
}

void func(void* a)
{
	cout << "func(int* a)" << endl;
}

int main()
{
	func(NULL);
	func(0);
	func((void*)0);

	return 0;
}

4 范围for循环

基本上是老朋友了,这里就不介绍了

5 STL中一些变化

STL中发生的变化:

->1.新增了array(定长数组),forward_list(单向链表)和unordered系列容器

->2.所有容器均支持 { } 列表初始化的构造函数

->3.所有容器都新增了emlpace系列 性能都提升了

->4.容器新增了移动构造和移动赋值

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