本篇主要是介绍C++11中新添加的一些特性。

文章目录

1.C++11简介
2.列表初始化
3.变量类型推导
4.新增容器---静态数组array
5.右值引用
6.lambda表达式
7.包装器
8.新的类功能
9.可变参数模板

一、C++11简介

在2003 年 C++ 标准委员会曾经提交了一份技术勘误表 ( 简称 TC1) ，使得 C++03这个名字已经取代了

C++98称为 C++11 之前的最新 C++ 标准名称。不过由于 C++03(TC1) 主要是对 C++98标准中的漏洞

进行修复，语言的核心部分则没有改动，因此人们习惯性的把两个标准合并称为C++98/03标准。

从C++0x 到 C++11 ， C++ 标准 10 年磨一剑，第二个真正意义上的标准珊珊来迟。相比于

C++98/03， C++11 则带来了数量可观的变化，其中包含了约 140 个新特性，以及对 C++03标准中

约600 个缺陷的修正，这使得 C++11 更像是从 C++98/03 中孕育出的一种新语言。相比较而言，

C++11能更好地用于系统开发和库开发、语法更加泛华和简单化、更加稳定和安全，不仅功能更

强大，而且能提升程序员的开发效率，公司实际项目开发中也用得比较多，所以我们要作为一个

重点去学习。 C++11增加的语法特性非常篇幅非常多，我们这里没办法一一讲解，所以本节课程

主要讲解实际中比较实用的语法。

附加：c++参考文档： https://cplusplus.com/reference/

二、列表初始化

1.{}初始化

在C++98 中，标准允许使用花括号 {} 对数组或者结构体元素进行统一的列表初始值设定。

C++11扩大了用大括号括起的列表 ( 初始化列表 )的使用范围，使其可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，可添加等号(=)，也可不添加。

如下程序可以反映出这个问题：

程序结果如下所示：

2.利用std::initializer_list

采用auto来自动推导{}

程序结果如下：

std::initializer_list使用场景：

std::initializer_list一般是作为构造函数的参数，C++11对STL中的不少容器就增加

std::initializer_list作为参数的构造函数，这样初始化容器对象就更方便了。也可以作为operator=

的参数，这样就可以用大括号赋值。

总结：C++11以后一切对象都可以用列表初始化。但是普通对象还是用以前的方式初始化，容器如果有需要可以用列表初始化。

三、变量类型推导

1.auto

在C++98中auto是一个存储类型的说明符，表明变量是局部自动存储类型，但是局部域中定义局

部的变量默认就是自动存储类型，所以auto就没什么价值了。C++11中废弃auto原来的用法，将

其用于实现自动类型腿断。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. decltype

关键字 decltype 将变量的类型声明为表达式指定的类型。

3.nullptr

由于 C++ 中 NULL 被定义成字面量 0 ，这样就可能回带来一些问题，因为 0 既能指针常量，又能表示

整形常量。所以出于清晰和安全的角度考虑， C++11 中新增了 nullptr ，用于表示空指针。

#ifndef NULL

#ifdef __cplusplus

#define NULL 0

#else

#define NULL ((void *)0)

#endif

#endif

四、新增容器---静态数组array

五、右值引用和移动语义

1、左值引用和右值引用

左值：是一个表示数据的表达式（如变量名或解引用的指针），我们可以获取它的地址+可以对它赋值，左值可以出现赋值符号的左边，右值不能出现在赋值符号的左边。定义时const修饰符后的左值，不能给他赋值，但是可以取它的地址。

左值引用：是左值的引用，相当于给左值起别名。

右值：是一个表示数据的表达式，如：字面常量、表达式的返回值，函数返回值（这个不能是左值引用返回）等等，右值可以出现在赋值符号的右边，但是不能出现在赋值符号的左边，右值不能取地址。

右值引用：是右值的引用，对右值取地址。

需要注意的是右值是不能取地址的，但是给右值取别名后，会导致右值被存储到特定位置，且可

以取到该位置的地址，也就是说例如：不能取字面量 10 的地址，但是 rr1 引用后，可以对 rr1 取地

址，也可以修改 rr1 。如果不想 rr1 被修改，可以用 const int&& rr1 去引用，是不是感觉很神奇，

这个了解一下实际中右值引用的使用场景并不在于此，这个特性也不重要。

2. 左值引用与右值引用比较

左值引用总结：

1. 左值引用只能引用左值，不能引用右值。

2. 但是 const 左值引用既可引用左值，也可引用右值。

右值引用总结：

1. 右值引用只能右值，不能引用左值。

2. 但是右值引用可以 move 以后的左值。

3.右值引用使用场景和意义

右值划分：内置类型：纯右值，自定义类型：将亡值。

1.左值引用的使用场景：

做参数和做返回值都可以提高效率。

左值引用的短板：

但是当函数返回对象是一个局部变量，出了函数作用域就不存在了，就不能使用左值引用返回，

只能传值返回。例如： bit::string to_string(int value) 函数中可以看到，这里只能使用传值返回，

传值返回会导致至少 1 次拷贝构造 ( 如果是一些旧一点的编译器可能是两次拷贝构造 ) 。

右值引用和移动语义解决上述问题：

在bit::string 中增加移动构造，移动构造本质是将参数右值的资源窃取过来，占位已有，那么就不

用做深拷贝了，所以它叫做移动构造，就是窃取别人的资源来构造自己。

4.STL容器插入接口函数也增加了右值引用版本：

5.完美转发

std::forward 完美转发在传参的过程中保留对象原生类型属性

完美转发实际中的使用场景：

六.lambda表达式

lambda表达式书写格式： [capture-list] (parameters) mutable -> return-type { statement

}

1. lambda表达式各部分说明

[capture-list] : 捕捉列表，该列表总是出现在 lambda 函数的开始位置，编译器根据 []来

判断接下来的代码是否为lambda 函数，捕捉列表能够捕捉上下文中的变量供lambda

函数使用。

(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.

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 )。

->returntype ：返回值类型。用追踪返回类型形式声明函数的返回值类型，没有返回

值时此部分可省略。返回值类型明确情况下，也可省略，由编译器对返回类型进行推

导。

{statement} ：函数体。在该函数体内，除了可以使用其参数外，还可以使用所有捕获

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。

2. 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，即使看起来类型相同。

函数对象与lambda表达式

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() 。

七.包装器

function包装器

function 包装器也叫作适配器。 C++ 中的 function 本质是一个类模板，也是一个包装器。

包装器可以很好的解决上面的问题

std::function 在头文件 < functional >

// 类模板原型如下

template < class T > function ; // undefined

template < class Ret , class ... Args >

class function < Ret ( Args ...) > ;

模板参数说明：

Ret : 被调用函数的返回类型

Args… ：被调用函数的形参

bind

std::bind 函数定义在头文件中，是一个函数模板，它就像一个函数包装器 ( 适配器 ) ，接受一个可

调用对象（ callable object ），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，我们用它可以把一个原本接收 N 个参数的函数 fn ，通过绑定一些参数，返回一个接收 M 个（ M

可以大于 N ，但这么做没什么意义）参数的新函数。同时，使用 std::bind 函数还可以实现参数顺

序调整等操作。

// 原型如下：

template < class Fn , class ... Args >

/* unspecified */ bind ( Fn && fn , Args && ... args );

// with return type (2)

template < class Ret , class Fn , class ... Args >

/* unspecified */ bind ( Fn && fn , Args && ... args );

可以将 bind 函数看作是一个通用的函数适配器，它接受一个可调用对象，生成一个新的可调用对

象来 “ 适应 ” 原对象的参数列表。

调用 bind 的一般形式： auto newCallable = bind(callable,arg_list);

其中， newCallable 本身是一个可调用对象， arg_list 是一个逗号分隔的参数列表，对应给定的

callable 的参数。当我们调用 newCallable 时， newCallable 会调用 callable, 并传给它 arg_list 中

的参数。 arg_list 中的参数可能包含形如 _n 的名字，其中 n 是一个整数，这些参数是 “ 占位符 ” ，表示

newCallable 的参数，它们占据了传递给 newCallable 的参数的 “ 位置 ” 。数值 n 表示生成的可调用对

象中参数的位置： _1 为 newCallable 的第一个参数， _2 为第二个参数，以此类推。

八、新的类功能

默认成员函数

原来 C++ 类中，有 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

6. const 取地址重载

最后重要的是前 4 个，后两个用处不大。默认成员函数就是我们不写编译器会生成一个默认的。

C++11 新增了两个：移动构造函数和移动赋值运算符重载。

针对移动构造函数和移动赋值运算符重载有一些需要注意的点如下：

如果你没有自己实现移动构造函数，且没有实现析构函数、拷贝构造、拷贝赋值重载中的任

意一个。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。如果你没有自己实现移动赋值重载函数，且没有实现析构函数、拷贝构造、拷贝赋值重载中的任意一个，那么编译器会自动生成一个默认移动赋值。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赋值，如果实现了就调用移动赋值，没有实现就调用拷贝赋值。 ( 默认移动赋值跟上面移动构造完全类似 ) 如果你提供了移动构造或者移动赋值，编译器不会自动提供拷贝构造和拷贝赋值。

强制生成默认函数的关键字 default:

C++11 可以让你更好的控制要使用的默认函数。假设你要使用某个默认的函数，但是因为一些原

因这个函数没有默认生成。比如：我们提供了拷贝构造，就不会生成移动构造了，那么我们可以

使用 default 关键字显示指定移动构造生成。

禁止生成默认函数的关键字delete:

如果能想要限制某些默认函数的生成，在C++98 中，是该函数设置成 private，并且只声明补丁

已，这样只要其他人想要调用就会报错。在C++11 中更简单，只需在该函数声明加上 =delete即

可，该语法指示编译器不生成对应函数的默认版本，称=delete 修饰的函数为删除函数。