8、constexpr if、inline、类模版参数推导、lambda的this捕获---c++17

一、constexpr if:编译时条件分支

  • 作用:在模板编程中 ,根据条件在编译时选择不同的代码路径,无需特化版本或复杂SFINAE技巧[替代SFINAE]。[SFINAE将在模版元编程再讲。下个月了。]
  • 基本语法
cpp 复制代码
if constexpr (condition) {
    // 如果 condition 为 true,编译这部分
} else {
    // 如果 condition 为 false,编译这部分(可选)
}
  • condition 必须是编译时可求值的常量表达式(如 constexpr 变量、模板参数、sizeof 等)
  • 关键区别 :与普通 if 不同,if constexpr 在编译时直接丢弃未选择的分支,不会检查语法有效性。

二、inline变量:头文件中的全局/静态变量定义

  • 作用:允许在头文件定义全局变量或类的静态成员变量,避免多次定义的链接错误。

  • 例子(c++17前的static 变量,需要再类的外面定义,类里面声明)

cpp 复制代码
// MyClass.h
class MyClass {
public:
    static int sharedValue; // 头文件中声明
};

// MyClass.cpp
int MyClass::sharedValue = 10; // 必须在一个.cpp文件中定义
  • 而c++17后,就只需要在static变量前面加inline,就可以定义了。
cpp 复制代码
// MyClass.h (C++17后)
class MyClass {
public:
    inline static int sharedValue = 10; // 直接初始化,无需外部定义
};

// 使用:多个.cpp文件可以安全包含此头文件

三、类模版参数推导

  • 作用:编译器根据构造函数参数自动推导类模板类型,简化代码。
cpp 复制代码
#include <vector>
#include <tuple>

// 标准库的CTAD:无需显式模板参数
std::pair p(1, 3.14);        // 推导为 std::pair<int, double>
std::vector v{1, 2, 3};      // 推导为 std::vector<int>

// 自定义类
template <typename T, typename U>
struct MyPair {
    T first;
    U second;
    MyPair(T f, U s) : first(f), second(s) {}
};

// 使用CTAD
MyPair mp(5, "hello");  // 推导为 MyPair<int, const char*>

// 若构造函数无法推断类型,可添加推导指引:
template <typename T>
MyPair(T, T) -> MyPair<T, T>; // 处理MyPair(2,3)到MyPair<int, int>的推导
  • auto占位的非类型模版形参
cpp 复制代码
template<auto T>
void func1(){
    cout<<T<<endl;
}
int main(){
    func1<100>();//100
    return 0;
}

四、lambda的this捕获[*this]

  • 作用:按值捕获当前对象的副本,避免捕获this指针可能导致的对象销毁后的悬垂引用

悬垂引用 是指引用了一个已经被销毁或无效的内存的引用变量

cpp 复制代码
// C++17后:按值捕获对象副本,安全
#include <iostream>

class Worker {
public:
    int data = 42;
    void start() {
        // C++17前:按引用捕获this,危险!(若对象销毁后lambda还在运行)
        auto lambda_old = [this]() { 
            std::cout << data << "\n"; // 可能的悬垂引用
        };

        // C++17后:按值捕获对象副本,安全
        auto lambda_new = [*this]() mutable { 
            data++; // 操作的是副本的data
            std::cout << data << "\n"; // 输出43
        };

    }
};
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