C++常用特性

在 C++11 中，引入了一些新的特性，使得类的设计更加灵活和优雅。这些特性可以让你写出更简洁、更易读的代码，同时也可以减少潜在的错误。以下是你提到的三个非常实用的特性：

1. 委托构造函数（Delegating Constructor）
2. 成员变量初始化（In-class Member Initializer）
3. 类型别名（Type Alias）

我将逐一讲解这些特性的原理、使用场景，并给出简单易懂的示例。

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1. 委托构造函数（Delegating Constructor）

原理：

委托构造函数允许一个构造函数调用另一个构造函数。通过这种方式，你可以将相似的初始化逻辑集中到一个构造函数中，而不是重复写多个构造函数的代码。

在没有 C++11 之前，如果你有多个构造函数，它们可能会有很多重复的代码，而委托构造函数可以避免这种重复。

使用场景：

• 当你有多个构造函数，并且它们有共同的初始化逻辑时，可以用委托构造函数避免代码重复。
• 增加代码的可维护性，减少错误。

示例：

#include <iostream>
using namespace std;

class Rectangle {
private:
    int width, height;

public:
    // 委托构造函数1：默认构造函数
    Rectangle() : Rectangle(0, 0) {
        cout << "Default constructor" << endl;
    }

    // 委托构造函数2：接受两个参数的构造函数
    Rectangle(int w, int h) : width(w), height(h) {
        cout << "Parameterized constructor" << endl;
    }

    void print() {
        cout << "Width: " << width << ", Height: " << height << endl;
    }
};

int main() {
    Rectangle r1;  // 调用默认构造函数，委托给参数化构造函数
    r1.print();

    Rectangle r2(5, 10);  // 直接调用参数化构造函数
    r2.print();
}

理解：

• Rectangle() 是默认构造函数，它委托给了 Rectangle(int w, int h) 构造函数，这样就避免了重复的初始化代码。
• 当 r1 被创建时，默认构造函数会将默认值（0, 0）传递给参数化构造函数，达到代码复用的目的。

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2. 成员变量初始化（In-class Member Initializer）

原理：

C++11 允许你在类定义中直接为成员变量提供初始值。这意味着你可以为成员变量设置默认值，而不需要在构造函数中显式地赋值。

这样，类的初始化变得更加清晰和简单，减少了代码中"遗漏初始化"的风险。

使用场景：

• 在类中，成员变量有常见的默认值，或者你希望确保即使没有显式初始化，它们也能有一个有效的初始值。
• 提高代码的简洁性，减少构造函数中的重复初始化。

示例：

#include <iostream>
using namespace std;

class Rectangle {
private:
    int width = 0;  // 在类定义中初始化
    int height = 0; // 在类定义中初始化

public:
    // 构造函数
    Rectangle(int w, int h) : width(w), height(h) {
        cout << "Parameterized constructor" << endl;
    }

    void print() {
        cout << "Width: " << width << ", Height: " << height << endl;
    }
};

int main() {
    Rectangle r1(5, 10);  // 使用构造函数初始化
    r1.print();

    Rectangle r2(3, 4);  // 另一个构造函数初始化
    r2.print();
}

理解：

• 在类定义中直接为 width 和 height 赋值为 0，这意味着即使在构造函数中没有对这两个变量进行显式初始化，它们也会有一个默认值（0）。
• 这有助于确保成员变量总是被初始化，而不依赖于构造函数中的赋值。

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3. 类型别名（Type Alias）

原理：

类型别名是用来给现有类型起一个新名字的功能。通过 typedef 和 using 关键字，你可以为复杂类型、模板类型等起一个更易理解的别名。C++11 引入的 using 关键字，使得类型别名的定义更加简洁和易读。

使用场景：

• 当你使用复杂的模板类型时，使用类型别名可以让代码更简洁，提升可读性。
• 为常用类型创建别名，减少代码的重复，并使得类型名称更加直观。

示例：

#include <iostream>
#include <vector>

using namespace std;

// 定义一个类型别名
using IntVector = vector<int>;

int main() {
    // 使用类型别名定义一个变量
    IntVector numbers = {1, 2, 3, 4, 5};

    for (int num : numbers) {
        cout << num << " ";
    }
    cout << endl;
}

理解：

• 在这里，我们使用 using IntVector = vector<int>; 为 vector<int> 类型创建了一个别名 IntVector。
• 这样，在代码中我们就可以使用 IntVector 来代替 vector<int>，使代码更加简洁和易读。

使用 typedef（与 using 的对比）

typedef vector<int> IntVector;  // 传统的类型别名方式

using 和 typedef 都可以定义类型别名，但是 using 的语法更加简洁，且在模板中使用时更强大。

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总结：

1. 委托构造函数（Delegating Constructor）：让构造函数之间可以相互调用，避免重复的初始化逻辑。

   • 使用场景：有多个构造函数，且它们的初始化逻辑相似。

2. 成员变量初始化（In-class Member Initializer）：在类定义中直接为成员变量设置默认值，简化代码并确保变量有默认值。

   • 使用场景：想要为成员变量提供默认值，而不依赖于构造函数。

3. 类型别名（Type Alias） ：使用 using 或 typedef 为类型创建别名，增加代码的可读性。

   • 使用场景：需要使用复杂类型、模板类型时，或希望简化类型名称以提升代码的可维护性。

这些 C++11 的新特性，能够让你的代码更简洁、易懂，同时减少错误的发生，特别适合新手理解和使用。