【C++】C++11 篇二

【C++】C++11 篇二

    • 前言
      • 移动构造函数
      • 移动赋值运算符重载
      • 类成员变量初始化 （缺省值出自C++11
      • 强制生成默认函数的关键字default:
      • 禁止生成默认函数的关键字delete:
      • 继承和多态中的final与override关键字（出自C++11
    • 可变参数模板
      • 递归函数方式展开参数包
      • 逗号表达式展开参数包
    • STL容器中的empalce相关接口函数
    • lambda表达式
      • 实例
      • lambda表达式语法
        • 实例：
        • lambda表达式书写格式：[capture-list] (parameters) mutable -> return-type { statement }
        • 捕获列表说明
        • 函数对象（仿函数）与lambda表达式

前言

C++98的6个默认成员函数：

  1. 构造函数
  2. 析构函数
  3. 拷贝构造函数
  4. 拷贝赋值重载
  5. 取地址重载 //用处不大
  6. const 取地址重载 //用处不大

C++111 新增了两个：移动构造函数和移动赋值运算符重载

移动构造函数

如果没有自己实现移动构造函数，且析构函数 、拷贝构造、拷贝赋值重载都没有实现。
那么编译器会自动生成一个默认移动构造。
默认生成的移动构造函数，对于内置类型成员会执行逐成员按字节拷贝，
自定义类型成员，则需要看这个成员是否实现移动构造，如果实现了就调用移动构造，没有实现就调用拷贝构造

移动赋值运算符重载

(默认移动赋值跟上面移动构造完全类似，把移动构造函数替换为移动赋值运算符重载即可）

类成员变量初始化 （缺省值出自C++11

C++11允许在类定义时给成员变量初始缺省值，默认生成构造函数会使用这些缺省值初始化

强制生成默认函数的关键字default:

提供了拷贝构造，就不会生成移动构造了，使用default关键字强制生成

Person(Person&& p) = default;

禁止生成默认函数的关键字delete:

Person(Person&& p) = delete;

继承和多态中的final与override关键字（出自C++11

可变参数模板

// Args是一个模板参数包，args是一个函数形参参数包
// 声明一个参数包Args…args，这个参数包中可以包含0到任意个模板参数
//C语言的printf scanf函数的参数就是可变的
//语法不支持使用args[i]这样方式获取可变参数

template <class ...Args>
void ShowList(Args... args)
{}

递归函数方式展开参数包

// 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;
}

逗号表达式展开参数包

//由于是逗号表达式，在创建数组的过程中会先执行逗号表达式前面的部分printarg(args)
打印出参数，再得到逗号表达式的结果0
//通过初始化列表来初始化一个变长数组, {(printarg(args), 0)…}将会展开成((printarg(arg1),0),
(printarg(arg2),0), (printarg(arg3),0), etc… )，最终会创建一个元素值都为0的数组int arr[sizeof…(Args)]。

template <class T>
void PrintArg(T t)
{cout << t << " ";
}
//展开函数
template <class ...Args>
void ShowList(Args... args)
{int arr[] = { (PrintArg(args), 0)... };cout << endl;
}
int main()
{ShowList(1);ShowList(1, 'A');ShowList(1, 'A', std::string("sort"));return 0;
}

STL容器中的empalce相关接口函数

template <class… Args>
void emplace_back (Args&&… args);

emplace系列的接口，支持模板的可变参数，并且万能引用。那么相对insert和
emplace系列接口的优势到底在哪里呢？

int main()
{std::list< std::pair<int, char> > mylist;// emplace_back支持可变参数，拿到构建pair对象的参数后自己去创建对象// 那么在这里我们可以看到除了用法上，和push_back没什么太大的区别mylist.emplace_back(10, 'a');//避免了临时对象的创建和拷贝 / 移动，效率更高mylist.emplace_back(make_pair(30, 'c'));//相当于退化为了 push_back() 的效果。//：push_back() 必须先有一个完整的对象（可能是临时对象），再将其放入容器，比直接构造多一次拷贝 / 移动操作（在优化前）。mylist.push_back(make_pair(40, 'd'));mylist.push_back({ 50, 'e' });//只是用初始化列表简化了对象的创建，仍会产生临时对象（调用构造函数）for (auto e : mylist)cout << e.first << ":" << e.second << endl;return 0;
}

lambda表达式

实例

#include <algorithm>
#include <functional>
int main()
{
int array[] = {4,1,8,5,3,7,0,9,2,6};
// 默认升序
std::sort(array, array+sizeof(array)/sizeof(array[0]));
// 降序greater<int>()依赖#include <functional>
std::sort(array, array + sizeof(array) / sizeof(array[0]), greater<int>());
return 0;
}

待排序元素为自定义类型，需要用户定义排序时的比较规则，仿函数

struct Goods
{string _name;  // 名字double _price; // 价格int _evaluate; // 评价Goods(const char* str, double price, int evaluate):_name(str), _price(price), _evaluate(evaluate){}
};
struct ComparePriceLess
{bool operator()(const Goods& gl, const Goods& gr){return gl._price < gr._price;}
};
struct ComparePriceGreater
{bool operator()(const Goods& gl, const Goods& gr){return gl._price > gr._price;}
};
int main()
{vector<Goods> v = { { "苹果", 2.1, 5 }, { "香蕉", 3, 4 }, { "橙子", 2.2, 3 }, { "菠萝", 1.5, 4 } };sort(v.begin(), v.end(), ComparePriceLess());sort(v.begin(), v.end(), ComparePriceGreater());
}

lambda表达式（匿名函数），其实底层就是仿函数

int main()
{vector<Goods> v = { { "苹果", 2.1, 5 }, { "香蕉", 3, 4 }, { "橙子", 2.2, 
3 }, { "菠萝", 1.5, 4 } };sort(v.begin(), v.end(), [](const Goods& g1, const Goods& g2){return g1._price < g2._price; });sort(v.begin(), v.end(), [](const Goods& g1, const Goods& g2){return g1._price > g2._price; });sort(v.begin(), v.end(), [](const Goods& g1, const Goods& g2){return g1._evaluate < g2._evaluate; });sort(v.begin(), v.end(), [](const Goods& g1, const Goods& g2){return g1._evaluate > g2._evaluate; });
}

lambda表达式语法

实例：
int main()
{// 最简单的lambda表达式, 该lambda表达式没有任何意义[]{}; // 省略参数列表和返回值类型，返回值类型由编译器推导为intint a = 3, b = 4;[=]{return a + 3; }; // 省略了返回值类型，无返回值类型auto fun1 = [&](int c){b = a + c; }; fun1(10)cout<<a<<" "<<b<<endl;// 各部分都很完善的lambda函数auto fun2 = [=, &b](int c)->int{return b += a+ c; }; cout<<fun2(10)<<endl;// 复制捕捉xint x = 10;auto add_x = [x](int a) mutable { x *= 2; return a + x; }; cout << add_x(10) << endl; return 0;
}

lambda表达式实际上可以理解为无名函数，该函数无法直接调用，如果想要直接调用，可借助auto将其赋值给一个变量

lambda表达式书写格式：[capture-list] (parameters) mutable -> return-type { statement }
  1. [capture-list] : 捕捉列表，编译器根据[]来判断接下来的代码是否为lambda函数，捕捉上下文中的变量供lambda
    函数使用。
  2. (parameters)：参数列表。与普通函数的参数列表一致，如果不需要参数传递，则可以
    连同()一起省略
  3. mutable：默认情况下，lambda函数总是一个const函数，mutable可以取消其常量性。使用该修饰符时，参数列表不可省略(即使参数为空)。
  4. returntype：返回值类型。可省略，由编译器对返回类型进行推导。
  5. {statement}：函数体。在该函数体内，可以使用其参数外，还可使用捕获
    到的变量。

注意： 在lambda函数定义中，参数列表和返回值类型都是可选部分，而捕捉列表和函数体可以为
空。因此C++11中最简单的lambda函数为：[]{}; 该lambda函数不能做任何事情

捕获列表说明

捕捉列表描述了上下文中那些数据可以被lambda使用，以及使用的方式传值还是传引用。
[var]：表示值传递方式捕捉变量var
[=]：表示值传递方式捕获所有父作用域中的变量**(包括this)**
[&var]：表示引用传递捕捉变量var
[&]：表示引用传递捕捉所有父作用域中的变量(包括this)
[this]：表示值传递方式捕捉当前的this指针

注意：
a. 父作用域指包含lambda函数的语句块
b. 语法上捕捉列表可由多个捕捉项组成，并以逗号分割。
比如：[=,&a, &b]：以引用传递的方式捕捉变量a和b，值传递方式捕捉其他所有变量
[&，a,this]：值传递方式捕捉变量a和this，引用方式捕捉其他变量
c. 捕捉列表不允许变量重复传递，否则就会导致编译错误。
比如：[=, a]：=已经以值传递方式捕捉了所有变量，捕捉a重复
d. 在块作用域以外的lambda函数捕捉列表必须为空。
e. 在块作用域中的lambda函数仅能捕捉父作用域中局部变量，捕捉任何非此作用域或者非局部变量都会导致编译报错。
f. lambda表达式之间不能相互赋值，类型不同，其类型构成含有uuid，通用唯一标识符

void (*PF)();
int main()
{auto f1 = []{cout << "hello world" << endl; };auto f2 = []{cout << "hello world" << endl; };//f1 = f2;   //类型不同，不可赋值// 允许使用一个lambda表达式拷贝构造一个新的副本auto f3(f2);//默认包含 operator() 重载（用于调用 Lambda 逻辑）f3();// 可以将lambda表达式赋值给相同类型的函数指针PF = f2;PF();return 0;
}

小结

  1. Lambda 表达式会被编译器隐式转换为一个匿名的函数对象类型
  2. 是编译器自动生成的、唯一的类类型
  3. 默认包含 operator() 重载（用于调用 Lambda 逻辑）
  4. 对于没有捕获变量的 Lambda，可隐式转换为函数指针；有捕获变量的 Lambda 则不能
函数对象（仿函数）与lambda表达式

函数对象，又称为仿函数，即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

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<iostream>
using namespace std;class Rate
{
public:Rate(double rate) : _rate(rate){}double operator()(double money, int year){return money * _rate * year;}
private:double _rate;
};
int main()
{// 函数对象double rate = 0.49;Rate r1(rate);//仅仅调构造cout << r1(10000, 2);//仅仅调operator()cout << endl;// lamber//r1 虽然是外部变量，但未在 Lambda 表达式中使用，因此不会被捕捉auto r2 = [=](double monty, int year)->double {return monty * rate * year; };cout << r2(10000, 2);return 0;
}

函数对象将rate作为其成员变量，在定义对象时给出初始值即可，lambda表达式通过捕获列表可
以直接将该变量捕获到。
在这里插入图片描述

在底层编译器对于lambda表达式的处理方式，完全就是按照函数对象的方式处理的，
即：如果定义了一个lambda表达式，编译器会自动生成一个类，在该类中重载了operator()。

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