C++11特性总汇

使用方法
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预定义宏

• 211.预定义宏

• 212.__func__宏返回当前所在函数或结构体名字

• 213.#pragma once/_Pragma(“once”)该头文件只编译一次

• 214.__VA_ARGS__变长参数宏定义 #define PR(...) printf(__VA_ARGS__)

• 215.宽窄字符串的连接

支持long long int类型

22.long long int n至少有64位

不同类型运算拓宽

23.(int)a + (long long int)b a会被提升为long long型后再进行运算

__cplusplus宏

24.用于C/C++混合编写, __cplusplus = 201103L可用作检测编译器所支持的C++版本

 #ifdef __cplusplus
 extern "C" {
 #endif
 //some code
 #ifdef __cplusplus
 }
 #endif

assert断言

25. (1) 包含在<cassert>的断言assert(n > 0);运行时若n不大于0则报错
    (2) 静态断言static_assert(sizeof(a) == sizeof(b), "must have same width");编译时报错,不可使用变量进行静态断言

noexcept关键词

void func() noexcept(true);

若有异常,选择不抛出,而是直接终止运行并报错,括号内常量表达式true=不抛出, false=抛出

花括号初始化非静态成员

 private:
     string name{"ABC"};

允许对非静态成员使用sizeof

 private:
     int n;      //sizeof(class::n)可编译通过

友元模板

29.可在模板使用友元friend T;

final/override关键词

 private:
     void func() final;        //派生不可重载
     void oldFunc() override;  //重载必须同名,同参数,同常量性,且被重载的是虚函数

默认模版类型

 template<typename T1, typename T2 = int> class C1;  //通过
 template<typename T1 = int, typename T2> class C2;  //报错,类模版默认类型需要从右往左
 template<typename T1 = int, typename T2> void func(T1 a, T2 b);  //通过,函数模版没有这规定

外部模版

extern template void func<int>(int);

继承构造函数

struct B: A{
   using A::A;
};

委派构造函数

class A{
public:
	A()	        : A(1234){}     //先调用A(int)
	A(int n1)   : A(n1, 'C'){}  //先调用A(int, char)
	A(char c1)  : A(2, c1){}    //先调用A(int, char)
private:
	A(int n2, char c2)  : my_int(n2), my_char(c2){}
	int my_int;
	char my_char;
}

---

应用于模版:

class A{
public:
	A(vector<int> &v)  : A(v.begin(), v.end());
	A(deque<short> &d) : A(d.begin(), d.end());
private:
	template<class T> A(A n1, T n2)	: my_list(n1, n2) {}
	list(int) my_list;
}

---

捕捉异常:

class A{
public:
	A()
	try : A(1234) {init();}
	catch(...)    {error();}
	A(int n)      {throw 0;}
	//构造时执行error(), 而不执行init()
}

右值引用

• 331.指针成员拷贝构造

class A{
public:
	A()        : my_ptr(new int(1234)) {}
	A(A &copy) : my_ptr(new int(*copy.my_ptr)) {}//新申请一块内存,避免重复析构同一块内存
	~A() {delete my_ptr;}
	int *my_ptr;
}

---

• 332.移动语义

class A{
public:
	A()	              : my_ptr(new int(1234)) {}
	A(const A& copy)  : my_ptr(*copy.my_ptr) {}
	A(A&& move)       : my_ptr(move.my_ptr) {move.my_ptr = nullptr;}
	~A() {delete my_ptr;}

	int* my_ptr;
}
A GetTmp() {
	A tmp;
	return tmp;
}
int main(){
	A one = GetTmp();
}

1.执行GetTmp(),创建A1并初始化后返回,
2.创建并初始化A2,即A2(A1), 执行的是move而不是copy,它将A1的指针赋值给A2,并将A1的指针清掉,
3.析构A1,由于指针清掉了,所以初始化时的内存没有被释放
4.创建并初始化one,即one(A2),重复第2步,第3步
5.析构one,此时内存才真正被释放,它是A1初始化时申请的

---

• 333.有名字的是左值, 没名字的是右值, 左值*p=1234, 右值p=1234

• 334.在<utility>中提供了std::move函数,它将左值强制转化为右值引用

• 335.swap(T a, T b)函数使用移动语义进行交换,
  移动构造函数不应该写抛出异常,
  编译选项-fno-elide-constructors关闭优化以使用移动/拷贝语义,否则变量直接替换成右值进行编译

---

• 336.完美转发

引用折叠规则:

typedef int T;
typedef T& TR;      //or typedef T&& TR
TR a;               //or TR& a , TR&& a

TR定义为T&时,a的类型都是A&
TR定义为T&&时,TR/TR&&的类型为A&&,TR&的类型为A&

---

template <typename T, typename U>
void PF(T&& t, U& func){
	func(std::forward<T>(t));
}

forward()与move()功能相同,完美转发能够把引用类型准确传给调用函数

explicit显式转换操作符

class A{}
class B{
public:
   explicit operator A() const {return A();}
}
void func(A a){}
void main(){
   B b;
   A a1(b);                     //通过,直接初始化
   A a2 = b;                    //错误
   A a3 = static_cast<A>(b);    //通过,显式转换
   func(b);                     //错误
}

列表初始化

351. 头文件<initializer_list>,声明一个以initialize_list<T>模版类为参数的构造函数,就能够使自定义类使用列表初始化

void func(initializer_list<int> numbers){}

int main(){
   func({1, 2, 3});
   func({});
}

---

352.使用花括号初始化可以防止类型收窄

const int x = 1234;
char a = x;      //通过
char b = {x};    //错误
char* c = new char(1234);    //通过
char* d = new char{1234};    //错误

36.POD类型
37.联合体
38.用户自定义字面量

内联名字空间

inline namespace space1{
class A{};
}

namespace space2{
A a;//A in space1
class A{};
A b;//A in space2;
}

模版的别名

template<typename T> using NewName = std::map<T, char*>;
NewName<int> a;      //等同于std::map<int, char*> a;

SFINAE规则

311. 特殊场景使用特殊模板版本, 另外则是通用模板版本

struct A{ typedef int my_int;
};

template <typename T>
void func(typename T::my_int) {}      //#1

template <typename T>
void func(T) {}                  //#2

int main(){
   func<A>(1234);        //调用#1,因为存在    A::my_int
   func<int>(1234);      //调用#2,因为不存在 int::my_int
}

>>右尖括号

41.两个右尖括号>在模板中不再被判定为右移, 需要右移需要加圆括号()

auto类型推导

int a = 1;
auto b = a;    //b的类型为int

编译时推导
1): auto不能作函数形参类型
2): auto不能对结构体中的肥静态成员进行推导
3): auto不能声明数组
4): auto不能在实例化模板时作为模板参数

---

decltype类型推导
43.

int a = 1;
decltype(a) b;                         //b的类型为Int
uding size_t = decltype(sizeof(0));    //与using/typydef合用

编译时推导
1): decltype不能推导重载的函数
2): decltype将亡值推导为右值引用
3): decltype将左值推导为引用, 如 三元运算符, 带圆括号的左值, ++i, arr[0], *ptr
4): 以上都不是,则推导为本类型

追踪返回类型

template<typename T1, typename T@>
auto Func(const T1& a, const T@& b) -> decltype(a + b){
   return a + b;
}

编译时推导

基于范围的for循环

vector<int> MyVector= {1, 2, 3, 4};
for(auto p : MyVector)
{
   cout << p << endl;    //p是解引用后的对象, 无需再*p解引用
}

条件: 迭代对象要实现++和==等操作符,普通已知长度的数组(未知长度的不行), 类要有begin函数和end函数

强类型枚举

enum class MyEnum: char{ e1, e2, e3};    //定义一个以char为底层实现的强类型枚举
MyEnum a = e1;             //错误
MyEnum b = MyEnum::e1;     //通过
MyEnum c = 2;              //错误

Myenum d = MyEnum::e2;
if(d > 1){}                //错误
if((char)d > 1){}          //通过

智能指针

unique_ptr<int> up1(new int(11));       //无法被复制
unique_ptr<int> up2 = up1;              //编译错误, 指针唯一
unique_ptr<int> up3 = move(up1);        //up1的控制权转移给up3
up3.reset();                            //显式释放
up1.reset();                            //不会出错

unique_ptr只允许唯一指针指向内存
shared_ptr则允许共享同一块内存,它在实现上采用了引用计数,只有在计数归零时才真正释放内存
weak_ptr不拥有控制权,其成员函数lock()返回其指向内存的一个shared_ptr对象,若其内存无效则返回nullptr

constexpr常量表达式

函数:

constexpr int GetConst(){return 1;}

1): 函数体只能有单一的return返回语句
2): 函数必须有返回值(不能为void)
3): 使用前必须已定义,即函数定义写在调用函数前面(放至后面则出错)
4): return返回语句表达式中必须是一个常量表达式,且不能是运行时函数

---

值:

constexpr int a = 1;

它是编译时期的值,编译器可以选择不为它生成数据

---

自定义类: 必须对构造函数加上constexpr关键词

struct MyType{
   constrxpr MyType(int x): my_int(x){}
   int my_int;
}
constexpr MyType mt  = {2};

1): 构造函数的函数体必须为空
2): 初始化列表只能由常量表达式来赋值

变长模板

template <typename T1, typename T2>
class A{};

template <typename... SomeType>
class B: private A<SomeType...>{};

B<int, char> xy;

typename之后带...来说明这是一个参数包,该包名字为SomeType
构造类型B时,会调用B的私有基类构造函数,并进行参数包展开
即实际上执行的是A<int, char> xy;

---

template <typename... B>
class MyClass;

template <typename A, typename... B>
class MyClass<A, B...>: private MyClass<B...>{
   A my_a;
};

template<>
class MyClass<>{};

递归定义,在参数个数为0时结束,从右往左

参数包可以展开的位置:
1): 表达式
2): 初始化列表
3): 基类描述列表
4): 类成员初始化列表
5): 模板参数列表
6): 通用属性列表
7): lambda函数的捕捉列表

---

template <typename... A>
class MyClass1: private OldClass<A...>{};
Myclass1 C1<X, Y>;
//解包为 class MyClass1: private OldClass<X, Y>{};

template <typename... A>
class MyClass2: private OldClass<A>...{};
Myclass2 C2<X, Y>;
//解包为 class MyClass2: private OldClass<X>, private OldClass<Y>{};

template <typename... A>
int GetSize(A... args){
   int size = sizeof...(A);    //使用sizeof...()获取参数包的大小(个数)
   return size;
}

原子操作

63. 头文件<atomic>, <thread>

atomic_int  at1 {0};
atomic<int> at2 {0};

int Set(){
   at1 = 1;
   at2 = 2;
}
int Show(){
   cout << at1 << ", " << at2 << endl;    //可能输出(1,0)/(0,2)/(1,2)
}
int main(){
   thread t1(Set, 0);
   thread t2(Show, 0);

   t1.join();
   t2.join();
   cout << at1 << ", " << at2 << endl;    //必输出 1, 2
}

由于编译器的优化,执行时可能会打乱实际的代码顺序
所以需要显式使用原子类的成员函数写入store()和读取load()
这些函数有2个参数,第一个是值,第二个是操作类型
操作枚举值:
memory_order_relaxed不对执行顺序作保证
memory_order_acquire本线程中,所有后续的读操作必须在本条原子操作完成后执行
memory_order_release本线程中,所有之前的写操作完成之后才能执行本条原子操作
memory_order_acq_rel同时包含memory_order_acquire和memory_order_release
memory_order_consume本线程中,所有后续的有关本原子类型的操作,必须在本条原子操作完成后执行
memory_order_seq_cst全部存取按照顺序执行

store()可用:
memory_order_relaxed,
memory_order_release,
memory_order_seq_cst

load()可用:
memory_order_relaxed,
memory_order_consume,
memory_order_acquire,
memory_order_seq_cst

RMW(Read Modify Write)同时读写操作可用: 全部

thread_local线程局部变量

int thread_local tl;

quick_exit() / at_quick_exit()快速退出

struct A{}{
   ~A(){};
}
void Func(){}
int main(){
   A a;
   at_quick_exit(Func);      //注册一个函数,在quick_exit时FILO执行
   quick_exit(0);            //A的析构函数不执行
}

nullptr指针空值

= default 和 = delete 默认函数

class A{
public:
   A() = default;           //使用默认构造函数, 保持POD类型
   A(const A&) = delete;    //删除该函数, 且禁止重载该函数
};

lambda函数(局部函数)

int a = 1, b = 2;
auto Func1 = [=]() -> int{
   return a + b;
};
int c = Func1();      //c = 3

auto Func2 = [](int i1, int i2) -> int{
   return i1 + i2;
}
int d = Func2(a, b);  // d = 3

[var]值传递方式捕捉变量var
[=]值传递方式捕捉所有父作用域的变量,包括this
[this]值传递方式捕捉当前this

[&var]引用传递方式捕捉变量var
[&]引用传递方式捕捉所有父作用域的变量,包括this
[&this]引用传递方式捕捉当前this

数据对齐

alignas(double) int a = 1;             //a按照double类型宽度对齐
alignas(alignof(double)) int b = 1;    //效果相同, alignof用于获取类型的宽度

通用属性

Unicode

原生字符串

参考资料: <<深入理解C++11: C++11新特性解析与应用>>

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