Modern C++-阿里云开发者社区

Modern C++

C++11:

自动类型推导（auto关键字）：允许编译器根据初始化表达式自动推导变量的类型。
声明和初始化分离（uniform initialization）：使用花括号{}进行初始化对象或者列表初始化。
移动语义（移动构造函数和右值引用）：通过转移资源所有权来提高性能。
lambda表达式：创建匿名函数对象以便于在代码中更灵活地使用。
新容器和算法：如std::unordered_map、std::unordered_set、std::move、std::forward等。

C++14:

泛型Lambda表达式：支持参数类型的自动推导，并能够在lambda函数体内部使用auto作为返回值类型。
二进制字面量：可以直接表示二进制数值，如0b101010。
std::make_unique：与std::make_shared类似，用于安全地创建独占智能指针。

C++17:

结构化绑定（structured bindings）：通过解包将复杂数据结构中的元素绑定到命名变量中。
if constexpr语句：基于模板参数进行编译时条件判断，选择性地编译代码块。
std::optional：表示可能为空的值类型，避免了使用指针或特殊值来表示缺失情况。

C++20:

概念（Concepts）：引入了概念作为模板参数的约束条件，可以在编译期进行类型检查。
三路比较操作符（<=>）：用于进行通用比较运算符重载，返回三种结果：小于、等于、大于。
异步任务库（Coroutines）：提供协程支持，简化异步编程模型。

C++新概念有很多本篇就描述几点

拷贝构造函数（Copy Constructor）用于创建一个新对象并将其初始化为同类型的另一个对象。它通常以引用方式接受参数，并执行深拷贝操作，即将原始对象的数据复制到新创建的对象中。

移动构造函数（Move Constructor）则是在C++11标准引入的。它是为了提高性能而设计的，通过“窃取”原始对象资源来创建新对象，而不进行数据复制。它通常以右值引用（&&）方式接受参数，并通过将指针或资源所有权从源对象转移到目标对象来实现。

区别：

1.拷贝构造函数用于通过已存在的对象创建一个新的对象副本。当使用赋值运算符或将一个对象作为参数传递给函数时，会调用拷贝构造函数

2.拷贝构造函数会复制源对象的所有成员变量，并在新创建的对象中生成相同的副本

3.移动构造函数：移动构造函数用于通过右值引用从一个临时对象（即将销毁或不再使用的临时对象）“窃取”资源来创建一个新的对象。移动语义主要应用于可以转移资源所有权、具有大量内存操作或昂贵资源操作（如文件句柄等）的情况

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
class MyClass {
public:
    int* data;
    // 拷贝构造函数
    MyClass(const MyClass& other)
    {
        std::cout << "调用拷贝构造函数" << std::endl;
        data = new int(*other.data);
    }
    // 移动构造函数
    MyClass(MyClass&& other) noexcept 
    {
        std::cout << "调用移动构造函数" << std::endl;
        data = other.data;
        other.data = nullptr;
    }
    // 构造函数
    explicit MyClass(int value) : data(new int(value)) {}
    // 析构函数
    ~MyClass()
    {
        delete data;
    }
};
int main() 
{
    MyClass obj1(10); // 构造函数
    MyClass obj2(obj1); // 拷贝构造函数
    cout << "移动前的 obj1里面的成员data指针指向" << "\n" << obj1.data<<endl;
    MyClass obj3(std::move(obj1)); // 移动构造函数
    cout <<"移动后的 obj1里面的成员data指针指向"<<"\n" << obj1.data;
    return 0;
}

关键字 auto decltype

1.auto 变量名称 = 值；

2.decltype(表达式) 变量名称[=值];

3.范围-based for 循环

auto 是 C++11 引入的关键字，用于自动推导变量类型。通过使用 auto 关键字，编译器可以根据初始化表达式的类型来自动推断出变量的类型

decltype 是 C++11 引入的关键字，用于获取表达式的类型。

decltype 可以根据给定表达式的类型来推导出变量或函数返回值的类型，而不需要实际执行该表达式。它在某些情况下特别有用，比如模板元编程、泛型编程和类型推导方面。

模板元编程（Template Metaprogramming，TMP）是一种利用C++模板机制进行编译期计算的技术。通过在编译期间生成代码，实现更加灵活和高效的泛型编程。

在模板元编程中，程序员可以使用模板来定义和操作类型，包括类型的属性、成员函数等。通过递归、特化和模板参数推导等技术，可以在编译期间进行条件判断、循环迭代、数学计算等复杂操作。

使用模板元编程可以在编译时确定类型和数值常量，并在无需运行时开销的情况下进行静态计算。这样可以提高程序性能、减少资源占用，并使代码更具通用性。

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main() 
{
    for (const auto i : { 10,32,65,90,43 })
    {
        cout << i<<"  ";
    }
    cout << endl;
    std::vector<int> numbers = { 1, 2, 3, 4, 5 };
    for (const decltype(numbers)::value_type v : numbers) 
    {
         cout << v << " ";
    }
    cout << endl;
    for (const auto s : vector<int>{ 10,20,30,40,50 })
    {
        cout << s << " ";
    }
    cout << endl;
    return 0;
    
}

通过智能C++ 能够很好的减轻程序员的负担

3.STL::array 容器

STL（Standard Template Library）中的std::array容器是一个固定大小的数组，提供了与C数组类似的功能，并通过模板实现了许多方便的成员函数和操作符重载。

以下是一些std::array容器的特点和使用示例：

固定大小：std::array在创建时需要指定元素个数，之后不能改变大小。这意味着它具有更好的性能和可预测的内存开销。
连续存储：与C数组类似，std::array在内存中是连续存储的，可以通过索引直接访问元素。
丰富的成员函数：std::array提供了一系列成员函数来方便地操作和访问元素，例如 at()、front()、back()、fill() 等。
支持迭代器：可以使用迭代器对 std::array 中的元素进行遍历和操作。

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main() {
    array<int, 5> arr = {1, 2, 3, 4, 5};
    // 访问元素
    cout << "arr[2] = " << arr[2] << std::endl;
    // 使用 at() 函数安全地访问元素
    cout << "arr.at(3) = " << arr.at(3) << std::endl;
    // 使用迭代器遍历元素
    cout << "Elements: ";
    for (auto it = arr.begin(); it != arr.end(); ++it) {
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;
    // 填充所有元素为 0
    arr.fill(0);
    // 输出填充后的结果
    cout << "Filled array: ";
    for (const auto& elem : arr) {
        cout << elem << " ";
    }
    cout << std::endl;
    return 0;
}
运行结果:
3
4
1 2 3 4 5
0 0 0 0 0

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