C++11
1. 统一的列表初始化
1.1 {}初始化
C++11扩大了用大括号括起来的列表的使用范围。使其适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,可以添加等号(=),也可以不添加
2. 声明
2.1 auto
C++11当中将其用于实现自动类型推断,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。
2.2 decltype
将变量的类型声明为表达式指定的类型
2.3 nullptr
#ifndef NULL #ifdef __cplusplus #define NULL 0 #else #define NULL ((void *)0) #endif #endif
3. 右值引用和移动语义
3.1 左值引用和右值引用
传统的C++语法当中就有引用的概念,C++11当中增加了右值引用语法特性。无论是左值引用还是右值引用都是给变量起别名
什么是左值?什么是右值?
左值表示一个数据的表达式(如变量名或者解引用的指针),我们可以获取它的地址+可以对它赋值。左值可以出现在赋值符号的左边,右值不能出现在赋值符号的左边
int main() { // 以下都是左值 int* p = new int(0); int b = 1; const int c = 2; // 一下都是左值的引用 int*& rp = p; int& rb = b; const int& rc = c; int& value = *p; return 0; }
什么是右值?什么是右值引用?
右值也是一个数据的表达式。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)。右值不能出现在赋值符号的左边,右值不能取地址。右值引用就是对右值的引用,给右值起别名。
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); // 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); // 这里编译会报错:error C2106: “=”: 左操作数必须为左值 10 = 1; x + y = 1; fmin(x, y) = 1; return 0; }
需要注意的是右值是不能取地址的,但是给右值取别名之后,会导致右值存储到特别的位置,并且可以取到该位置的地址。
int main() { double x = 1.1, y = 2.2; int&& rr1 = 10; const double&& rr2 = x + y; rr1 = 20; rr2 = 5.5; // 报错 return 0; }
3.2 左值引用与右值引用比较
左值引用总结:
- 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,也可以引用右值
右值引用总结:
- 右值引用只能引用右值,不能引用左值
- 右值引用可以引用move以后的左值
3.3 右值引用使用的场景和意义
左值引用的短板:
只能使用传值返回,传值返回会导致至少一次拷贝构造
移动构造本质是将参数右值的资源窃取过来,占为已有。那么就不用做深拷贝了,所以叫做移动构造。就是窃取别人的资源来构造自己
不仅仅有移动构造,还有移动赋值
3.4 完美转发
模板当中的&& 不代表右值引用。而是万能引用。既能接收左值又能接收右值。模板的万能引用只是提供了同时接收左值引用又能接收右值引用。但是引用类型的唯一作用就是限制了接收的类型,后续引用中都退化成为了左值。如果在传递的过程当中保持左值或右值的属性,就需要这个完美转发了
forward
保证了传参过程中的原生类型属性
强制生成默认函数的关键字default
比如我们提供了拷贝构造,就不会生成移动构造了,我们可以使用default
关键字显示指定移动构造生成
禁止生成默认构造函数的关键字delete
4. 可变参数模板
template<class...Args> void show(Args...args) { }
递归方式展开参数包:
// 递归终止函数 template <class T> void ShowList(const T& t) { cout << t << endl; } // 展开函数 template <class T, class ...Args> void ShowList(T value, Args... args) { cout << value <<" "; ShowList(args...); } int main() { ShowList(1); ShowList(1, 'A'); ShowList(1, 'A', std::string("sort")); return 0; }
5. lambda表达式
lambda表达式实际上是一个匿名函数
lambda表达式的书写格式:
[capture-list] (parameters) mutable->return-type{statement}
int main() { int a = 3, b = 4; [=]{return a + b;}; auto fun1 = [&](int c){ b = a + c; }; fun1(10); cout << b << " " << a << endl; // 复制捕捉x int x = 20; auto add_x = [x](int a) mutable { x *= 2; return a + x; }; cout << add_x(10) << endl; cout << typeid(a).name() << endl; cout << typeid(add_x(10)).name() << endl; }
- [var]表示值传递方式,捕捉变量var
- [=]:表示值传递方式,捕捉所有父作用域中的变量
- [&var]:表示引用传递捕捉变量var
- [&] : 表示引用传递所有父作用域中的变量
- [this]:表示值传递方式捕捉当前的this指针
5.1 函数对象与lambda表达式
函数对象又称为仿函数,是可以像函数一样使用的对象。就是在类中重载了operator()运算符的类对象
6. 线程库
6.1 thread类的简单介绍
在C++11之前,涉及到多线程的问题,都是和平台相关的。window和Linux都有自己的接口,这就让代码的移植性比较差。C++11当中最重要的特性就是对线程进行了支持,使C++在编程时不需要依赖第三方库
注意:
- 线程是操作系统中的概念,线程对象可以关联一个线程,用来控制线程以及获取线程的状态
- 当创建一个线程时, 没有提供线程函数,该对象实际没有对应任何线程
- 当创建一个线程对象后,并且线程关联线程函数,这个线程就被启动。与主线程一起运行。线程函数一般按照如下三种方式提供:
- 函数指针lambda表达式
- 函数对象
6.2 线程函数参数
线程函数参数是以值拷贝的方式拷贝到线程栈空间当中。因此即使线程参数为引用类型,在线程当中修改之后也还是不能修改外部实参。因为实际引用的是线程栈中的拷贝,不是外部实参
两个线程交替打印奇书偶数
#include "iostream" #include "condition_variable" #include "mutex" #include "thread" using namespace std; //支持两个线程交替打印,t1打印奇数,t2一个打印偶数 int main(){ mutex mtx; condition_variable cv; int n = 100; int x = 1; // 问题1:如何保证t1先运行,t2阻塞? // 问题2:如何防止一个线程不断运行? thread t1([&, n]() { while (true){ unique_lock<mutex> lock(mtx); if (x >= 100) break; if (x % 2 == 0) // 偶数就阻塞 { cv.wait(lock); } // cv.wait(lock, [&x]() {return x % 2 != 0; }); cout << this_thread::get_id() << ":" << x << endl; ++x; cv.notify_one(); } }); thread t2([&, n]() { while (true){ unique_lock<mutex> lock(mtx); if (x > 100) break; if (x % 2 != 0) // 奇数就阻塞 { cv.wait(lock); } // cv.wait(lock, [&x](){return x % 2 == 0; }); cout << this_thread::get_id() << ":" << x << endl; ++x; cv.notify_one(); } }); t1.join(); t2.join(); return 0; }
7. 包装器
function包装器
也叫适配器,我们来看看为什么需要包装器?本质上是一个类模板,也是一个包装器。
包装器的一个使用例子:
使用包装器之前的:
class Solution { public: static int evalRPN(vector <string> &tokes) { stack<int> s; for (auto&str : tokes) { if (str == "+" || str == "-" || str == "*" || str == "/") { int right = s.top(); s.pop(); int left = s.top(); s.pop(); switch(str[0]) { case '+': s.push(left + right); break; case '-': s.push(left - right); break; case '*': s.push(left * right); break; case '/': s.push(left / right); break; default: break; } } else { s.push(stoi(str)); } } } };
使用包装器之后:
class Solution { public: static int evalRPN(vector <string> &tokes) { stack<int> st; map<string, function<int(int, int)>> opFuncMap ={ {"+", [](int i, int j){return i + j;}}, {"-", [](int i, int j){return i - j;}}, {"*", [](int i, int j){return i * j;}}, {"/", [](int i, int j){return i / j;}} }; for (auto& str : tokes) { if (opFuncMap.find(str) != opFuncMap.end()) { int right = st.top(); st.pop(); int left = st.top(); st.pop(); st.push(opFuncMap[str](left, right)); } } } };
8.bind
bind函数定义在头文件当中,是一个函数模板,它就像一个函数包装器(适配器)接收一个可调用对象生成一个新的可调用对象来“适应”原对象的参数列表。
一般而言,我么可以原本接收N个函数的参数的函数fn,通过绑定一些参数,返回一个接收M个参数(M可以大于N)
调用bind的一般形式是:auto newCallable = bind(callable, arg_list)
//表示绑定函数plus 参数分别由调用 func1 的第一,二个参数指定 std::function<int(int, int)> func1 = std::bind(Plus, placeholders::_1,placeholders::_2);