1、 C++11简介

2、 统一的列表初始化

2.1 ｛｝初始化

struct Point
{
	int _x;
	int _y;
};

int main()
{
	int array1[] = { 1,2,3,4,5 };
	int array2[5] = { 0 };
	Point p = { 1, 2 };

	return 0;
}

class Point
{
public:
	Point(int x = 0, int y = 0) : _x(x), _y(y)
	{}

private:
	int _x;
	int _y;
};

int main()
{
	int x = 1;
	int y{ 2 };//c++11，没必要学，没意义

	//C++11才支持的花括号列表初始化（容器都可以用{}初始化，数组也适用）

    int array1[]{ 1, 2, 3, 4, 5 };
    int array2[5]{ 0 };
	
    vector<int> v1{ 1,2,3,4,5 };
	vector<int> v2 = { 1,2,3,4,5 };

	list<int> l1{ 1,2,3,4,5 };
	list<int> l2 = { 1,2,3,4,5 };

	map<string, int> m{ {"苹果", 1},{"西瓜",3},{"香蕉",2}};//map的每个对象都是pair
	map<string, int> m1 = { {"苹果", 1},{"西瓜",3},{"香蕉",2} };

	//对于类的构造函数的初始化
	Point p1(1, 2); //正常情况下支持的
	Point p2{ 1, 2 };
	Point p3 = { 1, 2 };

	//c++11中的列表初始化也可用于new表达式
	int* pa = new int[4] {0};
    
    return 0;
}

2.2 std::initializer_list

①、类型（其为一个类模板） 

template<class T> class initializer_list;

②、使用场景

//initializer_list的使用(两种写法)
auto i1 = { 10, 20, 30 }; //the type of i1 is an initializer_list
initializer_list<int> i2 = { 1, 2, 3 };

//容器是如何支持这种花括号的列表初始化的呢？
//使模拟实现的vector也支持{}初始化和赋值
/*vector(initializer_list<T>l)
	:_capacity(l.size()), _size(0)
{	//为了讲解，这里假设vector没用指针实现，而是用_capacity,_size实现
	_array = new T[_capacity];
	for (auto e : l)
		_array[_size++] = e;
}*/
//其他容器也类似

注：容器支持花括号列表初始化，本质是增加了一个initializer_list的构造函数，initializer_list可以接收{}列表  

 3、声明

 c++11提供了多种简化声明的方式，尤其是在使用模板时。

 3.1 auto和范围for

//auto和范围for（熟悉）->简化了代码的写法

//auto不能做形参和返回值
//auto func(auto e)
//{}
int main()
{
	std::map<std::string, std::string> dict = { {"leverage","影响力"}, {"acre", "英亩"} };
	std::map<std::string, std::string>::iterator it1 = dict.begin();
	auto it2 = dict.begin();//用auto明显更方便书写了

	//注：这里当容器存的对象比较大时或这个对象要做深拷贝，如string
	//最好给引用和const，可以减少拷贝，提高效率
	for (const auto& e : dict) 
	{//容器支持范围for原理：范围for会被编译器替换成迭代器，则支持迭代器就支持范围for
		cout << e.first << e.second << endl;//acre英亩\nleverage影响力
    }

	//注：auto生成的迭代器是可以当参数进行传参的
	//因为auto生成对象跟只用类型对象是一样的，即it1与it2是一样的，没有区别   
	//唯一区别：it2类型是编译器自动推导出来的
	//auto的优势就是可以把类型比较复杂的地方，简化代码的写法

	//除了STL的容器可以用范围for用法，数组也可以（原生指针也可以认为是天然迭代器，如vector
	//string等迭代器就是原生指针
	int a[] = { 1,2,3,4,5,6 };
	for (auto e : a)
	{
		cout << e << " ";
	}
	cout << endl;
}

//类型推导，属于RTTI (run time type identification)【了解】
//程序运行时对象的类型识别
int main()
{
	int a = 10;
	int b = 20;
	double c = 10;

	auto d = a + b;
	auto e = a + c;

	//拿到类型名称的字符串
	cout << typeid(d).name() << endl; //int
	cout << typeid(e).name() << endl; //double
	string s;
	cout << typeid(s).name() << endl; //class std::basic_string<char,....>

	//若想定义一个跟d一样类型的对象
	//typeid(d).name() f;   //报错，故用decltype
	
	//通过对象去推类型
	decltype(e) g;
	decltype(e) h;

	cout << typeid(g).name() << endl; //double
	cout << typeid(h).name() << endl; //double

	return 0;
}

 4、新容器

容器中的一些新方法

如果我们再细细去看会发现基本每个容器中都增加了一些C++11的方法，但是其实很多都是用得比较少的。 比如提供了 cbegin 和 cend 方法返回 const 迭代器等等，但是实际意义不大，因为 begin 和 end也是可以返回 const 迭代器的，这些都是属于锦上添花的操作。

实际上 C++11 更新后，容器中增加的新方法最后用的插入接口函数的右值引用版本。

但是这些接口到底意义在哪？网上都说他们能提高效率，他们是如何提高效率的？

请看下面的右值引用和移动语义的讲解。另外 emplace还涉及模板的可变参数，也需要再继续深入学习后面的知识。

5、 右值引用

5.1左值引用和右值引用

传统的C++语法中就有引用的语法，而C++11中新增了的右值引用语法特性，所以我们之前学习的引用就叫左值引用。无论左值引用还是右值引用，都是给对象取别名。不过左值引用主要给左值取别名，右值引用主要给右值取别名

// 以下的p、b、c、*p都是左值
int* p = new int(0);
int b = 1;
const int c = 2;
// 以下几个是对上面左值的左值引用int*&rp=p;
int& rb = b;
const int& rc = c;
int& pvalue = *p;

// 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;

double x = 1.1, y = 2.2;
int&& rr1 = 10;
const double&& rr2 = x+y;
rr1 = 20;
rr2 = 5.5;  // 报错

5.2 左值引用与右值引用比较 

 左值引用总结：

//左值引用不能直接引用右值，const左值引用既可以引用左值，也可引用右值
//int& e = 10;
//int& f = x + y;
const int& e = 10;
const int& f = x + y;

//右值引用只能引用右值，不能引用左值，但可以引用move后的左值
//error C2440: “初始化”: 无法从“int”转换为“int &&”
//message : 无法将左值绑定到右值引用
//int&& mm = a;
int&& mm = move(a);

void func1(string s)
{}
void func2(const string& s)
{}
int main()
{
 string s1("hello world");
 // func1和func2的调用我们可以看到左值引用做参数减少了拷贝，提高效率的使用场景和价值
 func1(s1);
 func2(s1);
 // string operator+=(char ch) 传值返回存在深拷贝
 // string& operator+=(char ch) 传左值引用没有拷贝提高了效率
 s1 += '!';
 return 0;
}

namespace mz
{
	string to_string(int value)
	{
		bool flag = true;
		if (value < 0)
		{
			flag = false;
			value = 0 - value;
		}
		string str;
		while (value > 0)
		{
			int x = value % 10;
			value /= 10;
			str += ('0' + x);
		}
		if (flag == false)
		{
			str += '-';
		}
		std::reverse(str.begin(), str.end());
		return str;
	}
}
int main()
{
	// 在mz::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)。
	string ret1 = mz::to_string(1234);
	string ret2 = mz::to_string(-1234);
	cout << ret1 << endl; //1234
	cout << ret2 << endl; //-1234

	return 0;
}

template<class T>
void f(T& a)
{
	cout << "void f(const T& a)" << endl;
}

template<class T>
void f(T&& a)
{
	cout << "void f(const T&& a)" << endl;
}

int main()
{
	int x = 10;
	//f的左值右值引用的参数不同，故构成函数重载
	f(x);  //void f(const T& a)  ->匹配左值引用
	f(10); //void f(const T&& a) ->匹配右值引用

	return 0;
}

以我们模拟实现的String为例，看看右值引用的应用场景 

class String
{
public:
	String(const char* str = " ")
	{
		_str = new char[strlen(str) + 1];
		strcpy(_str, str);
	}

	//s2(s1)
	String(const String& s)
	{
		cout <<"String(const String& s)-拷贝构造-效率低" << endl;
		_str = new char[strlen(s._str) + 1];
		strcpy(_str, s._str);
	}

	//s3(右值-将亡值)
	String(String&& s)
		:_str(nullptr)
	{
		//传进来的是个将亡值，反正你都要亡了，我的目的是跟你有一样大的空间
		//不如把你的空间给我
		cout << "String(String&& s)-移动拷贝构造-效率高" << endl;
		swap(_str, s._str);
	}

	//s3 = s4
	String& operator=(const String& s)
	{
		cout << "String& operator=(const String& s)-拷贝赋值-效率低" << endl;

		if (this != &s)
		{
			char* newstr = new char[strlen(s._str) + 1];
			strcpy(newstr, s._str);

			delete[] _str;
			_str = nullptr;
		}

		return *this;
	}

	//s3 = 右值-将亡值
	String& operator=(String&& s)
	{
		cout << "String& operator=(const String&& s)-移动赋值-效率高" << endl;
		swap(_str, s._str); //直接掠夺s的资源即可，反正你s都要亡了

		return *this;
	}
	
	//第二个层次的问题
	//s1 + s2
	String operator+(const String& s2)
	{
		String ret(*this);
		//ret.append(s2._str); //因append我们没有模拟实现，故这里注释掉

		return ret;	//返回的是右值
	}

	//s1 += s2
	String& operator+=(const String& s2)
	{
		//this->append(s2);

		return *this; //返回的是左值
	}

	~String()
	{
		delete[]_str;
	}
private:
	char* _str;
};

String f(const char* str)
{
	String tmp(str);
	return tmp; // 返回tmp拷贝的临时对象
}


int main()
{
	String s1("左值");
	String s2(s1);				 //参数是左值
	//String s3(String("右值"));  //编译器会优化掉
	String s3(f("右值-将亡值"));	  //参数是右值-将亡值(传给你用，用完我就析构了)，但编译器也会优化掉
	String s4(move(s1));			

	String s5("zuo值");
	s5 = s1;

	String s6("s6");
	String s7("s7");

	String s8 = s6 += s7; //拷贝构造
	String s9 = s6 + s7;  //移动构造

	return 0;

①、拷贝构造和移动拷贝构造的场景 （可以减少拷贝）

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 。

 注：正常的左值引用时拷贝构造，而右值引用是移动拷贝构造

 ②、拷贝赋值和移动赋值的场景与①类似（也可以减少拷贝）

③、左值和右值做返回值的场景

 operator+与operator+=的返回值

注：operator+返回的是一个右值，因为既有拷贝构造又有移动构造，编译器会选择最匹配的参数调用，用这个右值构造s9，就会匹配调用移动构造。这里其实是个移动语义。

 总结：

以前我们写的函数总是避免用传值做返回值，因为会有深拷贝，但这里有右值引用后，会有移动构造和移动赋值减少拷贝，即不会深拷贝了，那你想传值返回就传值返回（很便利）

 ④、所有深拷贝类(vector/list/map/set..),都可以加两个右值引用做参数的移动拷贝和移动赋值 

  

总结：

⑤、右值引用做函数参数，减少拷贝 

 ⑥、左值引用和右值引用减少拷贝的对比

 6、完美转发

模板中的&& 万能引用

解决：利用完美转发，std::forward 完美转发在传参的过程中保留对象原生类型属性

template<class T>
struct ListNode
{
    ListNode* _next = nullptr;
    ListNode* _prev = nullptr;
    T _data;
};
template<class T>
class List
{
    typedef ListNode<T> Node;
public:
 List()
 {
    _head = new Node;
    _head->_next = _head;
    _head->_prev = _head;
 }
 void PushBack(T&& x)
 {
    //Insert(_head, x);
    Insert(_head, std::forward<T>(x));
 }
 void PushFront(T&& x)
 {
    //Insert(_head->_next, x);
    Insert(_head->_next, std::forward<T>(x));//复用Insert中可能丢失右值属性，故完美转发
 }
 void Insert(Node* pos, T&& x)
 {
    Node* prev = pos->_prev;
    Node* newnode = new Node;
    newnode->_data = std::forward<T>(x); // 关键位置
    // prev newnode pos
    prev->_next = newnode;
    newnode->_prev = prev;
    newnode->_next = pos;
    pos->_prev = newnode;
 }
 void Insert(Node* pos, const T& x)
 {
    Node* prev = pos->_prev;
    Node* newnode = new Node;
    newnode->_data = x; // 关键位置
    // prev newnode pos
    prev->_next = newnode;
    newnode->_prev = prev;
    newnode->_next = pos;
    pos->_prev = newnode;
 }
private:
    Node* _head;
};
int main()
{
    List<bit::string> lt;
    lt.PushBack("1111");
    lt.PushFront("2222");
    
    return 0;
}

class A
{
public:

    A(const int& a)
		:_a(a)
	{}

	//因为你写了拷贝构造，编译器就不会生成默认构造了
	//法一、自己写一个默认构造
	//法二、default：指定编译器显式的生成(C++11做法)
	A() = default; 

private:
	int _a = 10;
};

int main()
{
	A aa1;     //若不用default，则失败
	A aa2(aa); //成功

	return 0;
}

class Person
{
public:
	Person(const char* name = "", int age = 0)
		:_name(name)
		, _age(age)
	{}
	Person(const Person& p)
		:_name(p._name)
		, _age(p._age)
	{}

	Person(Person&& p) = default;
private:
	string _name;
	int _age;
};
int main()
{
	Person s1;
	Person s2 = s1;
	Person s3 = std::move(s1);
	return 0;
}

class A
{
public:
	A() = default; 

	//若要求A的对象不能拷贝和赋值（防拷贝）

	//C++98的做法：只给声明，不给实现，这样别人就无法拷贝对象
	//缺陷：导致链接不上，且别人可以再类外定义
//	A(const int& a); 
//	A& operator=(const A& aa);

	//为解决上面缺陷，private限定，类外也无法定义
//private:
//	A(const int& a);
//	A& operator=(const A& aa);

	//C++11的做法：用delete定义为删除函数
	A(const int& a) = delete;
	A& operator=(const A& aa) = delete;

	A(const int& a)
		:_a(a)
	{}

private:
	int _a = 10;
};

int main()
{
	A aa1;
	A aa2(aa1);
	aa1 = aa2;

	return 0;
}