【C++】C++11上

C++11上

1.C++11简介
2.统一的列表初始化
- 2.1 {} 初始化
- 2.2 initializer_list
3.变量类型推导
- 3.1auto
- 3.2decltype
- 3.3nullptr
4.范围for循环
5.final与override
6.智能指针
7. STL中一些变化
8.右值引用和移动语义
- 8.1左值引用和右值引用
- 8.2左值引用与右值引用比较
- 8.3右值引用使用场景和意义
9.新的类功能

1.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，所以这里主要讲解实际中比较实用的语法。

C++11

2.统一的列表初始化

2.1 {} 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。比如：

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;
}

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。

int main()
{
	//C++98
	Point p1 = { 1,2 };
	int array1[] = { 1, 2, 3, 4, 5 };

	//C++11
	Point p2{ 1,2 };
	int array2[]{ 1,2,3,4,5 };
	
	//C++98
	int x1 = 10;
	//C++11
	int x2 = { 10 };
	int x3{ 10 };

	return 0;
}

以前{ }只能初始化结构数组，现在一切皆可以{ }初始化。但是上面不建议使用{ }初始化，传统方式可读性更好一些，看懂即可。

最好使用地方在下面这里

int* p3 = new int[10];//以前new不好初始化
int* p4 = new int[10]{ 0,1,2,3,4 };//现在就可以{}初始化，C++11支持的
Point* p5 = new Point[2]{ {1,2},{3,4} };//结构对象{}初始化之后，然后再{}初始化数组

创建对象时也可以使用列表初始化方式调用构造函数初始化

class Date
{
public:
	Date(int year, int month, int day)
		:_year(year)
		, _month(month)
		, _day(day)
	{
		cout << "Date(int year, int month, int day)" << endl;
	}
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};

int main()
{
	Date d1(2022, 1, 1); // 以前初始化
	// C++11支持的列表初始化，这里会调用构造函数初始化
	Date d2{ 2022, 1, 2 };
	return 0;
}

2.2 initializer_list

initializer_list文档介绍

以前我们可能见过这样初始化，这是怎么回事，见过这么多参数调用构造函数的吗，怎么做到的？

int main()
{
	vector<int> v = { 1,2,3,4 };
	list<int> lt = { 1,2,3,4,5,6,7 };
}

这里首先说明一点C++给{ }一个类型，是initializer_list类型，它会去匹配自定义类型的构造函数。

int main()
{
	Date d{ 2022, 1, 1 };//这里是调用构造
	auto l1 = { 1,2,3,4,5,6 };//这里是识别成initializer_lis数组，上面vector，list也都是识别成initializer_lis数组去初始化
	cout << typeid(l1).name() << endl;
}

在这里插入图片描述

initializer_list可以认为是对常量数组(存在常量区)进行封装，里面有两个指针指向常量区数组的开始和结束的地址。begin，end迭代器就是一个原生指针。

有了initializer_list，所有容器都支持initializer_list的构造函数，所以vector，list都可以那样初始化。不管是几个参数都可以传给initializer_list对象。

在这里插入图片描述
以前模拟实现过vector，现在给自己的vector增加支持initializer_list构造函数。

这是没实现的样子。
在这里插入图片描述

增加支持initializer_list的构造函数

#include<initializer_list>

Vector(initializer_list<T> l1)
	:_start(0)
	, _finish(0)
	, _endofstorage(0)
{
	reserve(l1.size());//可以提前开辟好空间
	for (auto& e : l1)//底层是迭代器
	{
		push_back(e);
	}
}

现在就没问题了

在这里插入图片描述

下面的写法现在就能看懂了。

//里面{}是调用日期类的构造函数生成匿名对象
//外面{}是日期类常量对象数组，去调用vector支持initializer_list的构造函数
vector<Date> v = { {1,1,1},{2,2,2},{3,3,3} };

//里面{}调用pair的构造函数生成pair匿名对象
//外面{}是pair常量对象数组，去调用map支持initializer_list的构造函数
map<string, string> dict = { {"sort","排序"},{"string","字符串"} };

注意容器initializer_list不能直接引用，必须加const，因为可以认为initializer_list是由常量数组转化得到的，临时对象具有常性。

//构造
List(const initializer_list<T>& l1)
{
	empty_initialize();

	for (auto& e : l1)
	{
		push_back(e);
	}
}

3.变量类型推导

3.1auto

根据右边传的值可以自动推导左边对象的类型。用的很多这里不再叙述。

3.2decltype

关键字decltype将变量的类型声明为表达式指定的类型。
也就是说decltype根据表达式推导这个类型，然后用这个类型去定义变量。

int main()
{
	int x = 0;
	cout << typeid(x).name() << endl;//typeid().name()只能将类型转换成字符串
	//typeid(x).name()  y;//绝不可能再去定义一个变量
	
	decltype(x) y;//推导出x的类型,来定义y
	return 0;
}

// decltype的一些使用使用场景
template<class T1, class T2>
void F(T1 t1, T2 t2)
{
	//比如这里都传的是int还好说,ret定义成int
	//但是一个是int,一个是double,ret还被定成int就出现精度丢失的问题
	decltype(t1 * t2) ret=t1*t2;
	cout << typeid(ret).name() << endl;
}

3.3nullptr

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，用于表示空针。

这里是C++的一个bug，使用NULL可能在类型匹配的时候出现问题，比如你期望匹配成指针结果匹配成了0。

#ifndef NULL
#ifdef __cplusplus
#define NULL   0
#else
#define NULL   ((void *)0)
#endif
#endif

4.范围for循环

这个在前面容器一直在用，这里不再细说。

5.final与override

这个在继承和多态的时候说过。

6.智能指针

后面专门说这个智能指针。

7. STL中一些变化

新容器
用红色圈起来是C++11中的一些几个新容器，但是实际最有用的是unordered_map和unordered_set。这两个我们前面已经进行了非常详细的讲解，
在这里插入图片描述
array是固定大小的容器，所以它有一个非类型模板参数。

在这里插入图片描述
array是一个固定大小的数组，vector是一个动态数组。
array其实对比的是静态数组

int main()
{
	array<int, 10> a1;
	int a2[10];
	
	a2[10] = 1;//报错
	a2[20] =1;//正常
	a2[30];//正常

	a1[1];//报错
}

array相比于静态数组的有什么优势呢？
静态数组越界读不会报错，越界写会抽查报错。而array对于读写都会检查。注意是因为[ ]成员函数里面会做检查。

但是实际上我们用vector更多。并且vector提供的接口也更多！

forward_list是一个单链表，

在这里插入图片描述
只有单向迭代器

只提供头插头删，没有提供尾插尾删，因为每次都要找尾不方便！并且insert，erase也是在结点后面插入和删除。

对比list只有每个结点节省一个指针的优势，其他地方都没有list好用！

C++11更新真正有用的是unordered_map和unordered_set，前面都学过这里不说了。

容器中的一些新方法
觉得调用迭代器的const版本和非const版本不明显，就新增下面的，不过确实很鸡肋。
在这里插入图片描述

最有作用的是emplace系列的插入
emplace_back 对应 push_back
emplace 对应 insert

在这里插入图片描述
它和右值引用和可变模板参数有关，在有些场景下可以提高效率。

8.右值引用和移动语义

8.1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，所以从现在开始我们之前学习的引用就叫做左值引用。无论左值引用还是右值引用，都是给对象取别名。

什么是左值？什么是右值？

在赋值符号左边的就是左值
能修改的就是左指
在赋值符号右边的就是右值

这样的说话对不对？
第一句是半对，左值既可以出现在左边又可以出现在右边。后面两句话都是不对的。

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。左值引用就是给左值的引用，给左值取别名。

int main()
{
	// 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;
	return 0;
}

左值和右值最大的区别就是左值可以取地址。

右值也是一个表示数据的表达式，如：字面常量、表达式返回值，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，但是不能出现出现在赋值符号的左边，右值不能取地址。右值引用就是对右值的引用，给右值取别名。

int main()
{
	double x = 1.1, y = 2.2;
	// 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;
	return 0;
}

8.2左值引用与右值引用比较

左值引用总结：

左值引用只能引用左值，不能引用右值。
但是const左值引用既可引用左值，也可引用右值。

int main()
{
    // 左值引用只能引用左值，不能引用右值。
    int a = 10;
    int& ra1 = a;   // ra为a的别名
    //int& ra2 = 10;   // 编译失败，因为10是右值
    // const左值引用既可引用左值，也可引用右值。
    const int& ra3 = 10;//const修饰之后不能修改
    const int& ra4 = a;//权限缩小
    return 0;
}

右值引用总结：

右值引用只能右值，不能引用左值。
但是右值引用可以move以后的左值。

int main()
{
	 // 右值引用只能右值，不能引用左值。
	 int&& r1 = 10;
	 
	 // 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 a = 10;
	 int&& r2 = a;
	 // 右值引用可以引用move以后的左值
	 int&& r3 = std::move(a);
	 return 0;
}

8.3右值引用使用场景和意义

先考虑一个问题：左值引用的意义是什么？
函数传参，函数传返回值 - - - 用引用减少拷贝！

但左值引用没有彻底解决问题！
它只是彻底解决函数传参的问题，传左指和右值都可以。和出了作用域还在的函数传返回值问题。

template<class T>
void func1(const T& x)
{
}

template<class T>
const T& func2(const T& x)
{
	//..
	return x;
}

int main()
{
	vector<int>  v(10, 0);
	func1(v);//传左值
	func1(vector<int>(10, 0));//传右值

	return 0;
}

但是没有解决出了作用域不在函数返回值问题

template<class T>
T func3(const T& x)
{
	T ret;
	//..
	return ret;//不能用引用返回，ret出了作用域就销毁了，这里就相当于野指针的问题
}

并且传值返回铁铁的是一个深拷贝，如果是一个int，string都还好说，但是如下面的杨辉三角传值返回一个vector的vector就很麻烦了

vector<vector<int>> generate(int numRows) {
	vector<vector<int>> vv(numRows);
	for (int i = 0; i < numRows; ++i)
	{
		vv[i].resize(i + 1, 1);
	}

	for (int i = 2; i < numRows; ++i)
	{
		for (int j = 1; j < i; ++j)
		{
			vv[i][j] = vv[i - 1][j] + vv[i - 1][j - 1];
		}
	}
	return vv;
}

在我们没学C++11这个问题如何解决呢？

// 解决方案：换成输出型参数，就没了深了拷贝
// 但用起来很别扭
void generate(int numRows, vector<vector<int>>& vv) {
	vv.resize(numRows);
	for (int i = 0; i < numRows; ++i)
	{
		vv[i].resize(i + 1, 1);
	}

	for (int i = 2; i < numRows; ++i)
	{
		for (int j = 1; j < i; ++j)
		{
			vv[i][j] = vv[i - 1][j] + vv[i - 1][j - 1];
		}
	}
}

而右值引用的价值之一就是补齐这个最后一块短板！解决出了作用域不在函数返回值如上面导致深拷贝的问题。

右值引用是下面这样直接解决问题的吗？

template<class T>
T&& func2(const T& x)
{
	//..
	T ret;
	return ret;
}

不能，这样并不能解决出了作用域就销毁的问题！

接下来用自己写的string来看看右值引用到底怎么解决这个问题的。

namespace bit
{
	class string
	{
	public:
		typedef char* iterator;
		iterator begin()
		{
			return _str;
		}

		iterator end()
		{
			return _str + _size;
		}

		string(const char* str = "")
			:_size(strlen(str))
			, _capacity(_size)
		{
			//cout << "string(char* str)" << endl;

			_str = new char[_capacity + 1];
			strcpy(_str, str);
		}

		// s1.swap(s2)
		void swap(string& s)
		{
			::swap(_str, s._str);
			::swap(_size, s._size);
			::swap(_capacity, s._capacity);
		}

		// 拷贝构造
		string(const string& s)
		{
			cout << "string(const string& s) -- 深拷贝" << endl;

			string tmp(s._str);
			swap(tmp);
		}

		// 赋值重载
		string& operator=(const string& s)
		{
			cout << "string& operator=(string s) -- 深拷贝" << endl;
			string tmp(s);
			swap(tmp);

			return *this;
		}

		~string()
		{
			delete[] _str;
			_str = nullptr;
		}

		char& operator[](size_t pos)
		{
			assert(pos < _size);
			return _str[pos];
		}

		void reserve(size_t n)
		{
			if (n > _capacity)
			{
				char* tmp = new char[n + 1];
				strcpy(tmp, _str);
				delete[] _str;
				_str = tmp;

				_capacity = n;
			}
		}

		void push_back(char ch)
		{
			if (_size >= _capacity)
			{
				size_t newcapacity = _capacity == 0 ? 4 : _capacity * 2;
				reserve(newcapacity);
			}

			_str[_size] = ch;
			++_size;
			_str[_size] = '\0';
		}

		//string operator+=(char ch)
		string& operator+=(char ch)
		{
			push_back(ch);
			return *this;
		}

		const char* c_str() const
		{
			return _str;
		}
	private:
		char* _str = nullptr;
		size_t _size = 0;
		size_t _capacity = 0; // 不包含最后做标识的\0
	};

	//整型变成字符串
	string to_string(int value)
	{
		bool flag = true;
		if (value < 0)
		{
			flag = false;
			value = 0 - value;
		}

		bit::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()
{
	bit::string ret = bit::to_string(-1234);
	return 0;
}

本来传值返回是怎么解决这个问题的，调用了几次拷贝构造？
本来是两次拷贝构造，但是编译器优化就只有一次拷贝构造
在这里插入图片描述

一般函数调用之前会建立栈帧，建立栈帧之前会做两件事情，压参数和压返回值在两个栈帧之前。然后函数调用结束之后销毁栈帧不会影响它。下面是不优化的情况。
在这里插入图片描述
优化的情况

向下面这样写编译器就不能优化的，优化也是有自己的规则的！
连续的拷贝构造才能优化成一个拷贝构造。不能优化就中间产生一个临时对象。

int main()
{
	bit::string ret;
	ret= bit::to_string(-1234);
	return 0;
}

这里多打印一个深拷贝是因为赋值重载是现代写法复用拷贝构造。

在这里插入图片描述
但是即使这里优化还是有一个拷贝构造- -深拷贝！只是从两次变成了一次，没有彻底解决问题！

C++11是如何解决这样问题呢？
以前我们有一个const左值引用，既能接收左值也能接收右值。
在这里插入图片描述
如果提供一个右值引用的版本，这个时候给一个左值对象会匹配谁，右值对象会匹配谁？

以前没有右值引用，左值右值都走const
在这里插入图片描述
为什么这里只有一次拷贝构造(s2调用的)。s3为什么没有？
这是因为被编译器优化了，编译器把构造+拷贝构造优化成直接构造了。

现在有了右值引用，左值走左值引用，右值走右值引用。

右值刚才说了有字面常量，表达式的值，函数返回值等等
C++11又将右值进行了细分：
1.纯右值（内置类型表达式的值）
2.将亡值（自定义类型表达式的值）

将亡值代表即将死亡的值，如果是左值说明还在用只能深拷贝。而如果是将亡值本来也可以做深拷贝但是没有必要，不如你我之间交换一下把。

//移动构造
string(string&& s)
{
	cout << "string(const string& s) -- 移动拷贝" << endl;
	swap(s);
}

为什么敢做移动构造？
因为它的参数是右值引用，右值引用和左值引用同时在的话可以把左值和右值区分开来，是左值就去匹配左值引用的拷贝构造，是右值就去匹配右值引用的移动构造，右值引用这里拿到的将亡值，你都要亡了里面就不用做深拷贝了直接拿过来。
所以移动构造是专门用来移动将亡值。

在这里插入图片描述

是将亡值这个移动构造就会进行资源转移！所以使用要注意！

现在有了移动构造再看刚才出了作用域不在的函数返回值的问题。
在这里插入图片描述
现在再也不怕传值返回了，但是前提是你这个传值返回的对象实现移动构造！
像深拷贝的类移动构造才有意义，像那种日期类浅拷贝和内置类型移动构造就没有意义。

现在还有一个赋值的问题没有解决

在这里插入图片描述

赋值给的是将亡值就没必要深拷贝了，也是你我交换

//移动赋值
string& operator=(string&& s)
{
	cout << "string& operator=(string s) -- 移动赋值" << endl;
	swap(s);
	return *this;
}

在这里插入图片描述

总结一下：
右值引用和左值引用减少拷贝原理不太一样
左值引用是取别名，直接起作用
右值引用是间接起作用，实现移动构造和移动赋值，在拷贝的场景中，如果是右值（将亡值），转移资源

库里面的容器都是深拷贝因此都实现了移动构造和移动赋值
在这里插入图片描述

这里补充说明一点上面故意没说的。右值是一些字面常量等等为什么可以进行交换。

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。

可以理解成右值引用之后这个值变成左值了，可以对rr1修改，也可以对rr1取地址，这样是未来支持移动构造移动赋值不然右值根本无法交换

int main()
{
	double x = 1.1, y = 2.2;
	int&& rr1 = 10;
	const double&& rr2 = x + y;

	rr1++;//注意这里++的不是10它是常量不能修改，只是单独开个空间把它存起来可以认为存到栈里了然后才能修改rr1,取地址rr1
	//rr2++;//报错

	cout << &rr1 << endl;
	cout << &rr2 << endl;

	return 0;
}

上面就是右值引用的价值之一：补齐最后一块短板，传值返回的拷贝问题。
右值引用的价值之二：对于插入一些右值数据，也可以减少拷贝。

以前插入没有实现移动构造的时候这里都是深拷贝
在这里插入图片描述
只有左值引用，都只走深拷贝

如果提供一个右值版本。是左值不敢移动走的是深拷贝，右值将亡值走的是移动构造

上面是库里面实现的list的插入有右值版本的。现在我们把自己模拟实现的list实现一下右值插入看一看。

下面只体现了主要要说的东西

//链表结点
template<class T>
struct __List_node
{
	__List_node* _prev;
	__List_node* _next;
	T _date;

	__List_node(const T& val)
		:_prev(nullptr)
		,_next(nullptr)
		,_date(val)
	{}

	//右值应用版本构造
	__List_node(T&& val)
		:_prev(nullptr)
		, _next(nullptr)
		, _date(val)
	{}
};

template<class T>
class List
{
	//每次都要写太长了，所以typedef一下
	typedef __List_node<T> node;

public:
	
	void empty_initialize()
	{
		_head = new node(T());
		_head->_prev = _head;
		_head->_next = _head;
		_size = 0;
	}

	//构造
	List(const initializer_list<T>& l1)
	{
		empty_initialize();

		for (auto& e : l1)
		{
			push_back(e);
		}
	}

	List()
	{
		empty_initialize();
	}

	void push_back(const T& x) 
	{
		insert(end(), x);
	}

	//右值引用版本push_back
	void push_back(T&& x)
	{
		insert(end(), x);
	}
	
	iterator insert(iterator pos, const T& val) 
	{
		node* newnode = new node(val);
		
		node* cur = pos._pnode;
		node* prev = cur->_prev;

		prev->_next = newnode;
		newnode->_prev = prev;
		newnode->_next = cur;
		cur->_prev = newnode;

		//++_size;

		return iterator(newnode);
	}

	//右值引用版本insert
	iterator insert(iterator pos, T&& val)
	{
		node* newnode = new node(val);

		node* cur = pos._pnode;
		node* prev = cur->_prev;

		prev->_next = newnode;
		newnode->_prev = prev;
		newnode->_next = cur;
		cur->_prev = newnode;

		//++_size;

		return iterator(newnode);
	}

private:
	node* _head;
	size_t _size;
};

在这里插入图片描述
为什么这里写了右值版本的插入还是深拷贝？

这里可以考虑把每一个右值引用之后在往下传参都move一下

//右值引用版本构造
__List_node(T&& val)
	:_prev(nullptr)
	, _next(nullptr)
	, _date(move(val))
{}

//右值引用版本push_back
void push_back(T&& x)
{
	insert(end(), move(x));
}

//右值引用版本insert
iterator insert(iterator pos, T&& val)
{
	node* newnode = new node(move(val));

	node* cur = pos._pnode;
	node* prev = cur->_prev;

	prev->_next = newnode;
	newnode->_prev = prev;
	newnode->_next = cur;
	cur->_prev = newnode;

	//++_size;

	return iterator(newnode);
}

在这里插入图片描述
不过一般不太用move这种方式，而是用下面这种方式。

有些时候要区分左值和右值，但有些时候不想区分是左值还是右值。

对于普通函数必须要区分左值和右值。

在这里插入图片描述

左值引用左值，const左值引用可以引用右值
右值引用右值，右值引用move之后的左值，不能直接引用左值

但对于模板C++11做了一些扩张
模板右值引用既可以引用左值也可以引用右值 —>万能引用（引用折叠）
传的是左值就是左值引用，传的是右值就是右值引用
最牛的的地方是也可以传const左值，const右值

注意左值，右值 t++ 可以
const左值，const右值 t++ 不可以

//万能引用
template<typename T>
void PerfectForward(T&& t)
{
	t++;
	//Fun(t);
}

int main()
{
	//int x = 1;
	//func1(x);  //不可以
	//func1(2);

	PerfectForward(10);           // 右值

	int a;
	PerfectForward(a);            // 左值
	PerfectForward(std::move(a)); // 右值

	const int b = 8;
	PerfectForward(b);		      // const 左值
	PerfectForward(std::move(b)); // const 右值

	return 0;
}

在这里插入图片描述
猜一猜下面的会调用那个Fun

void Fun(int& x) { cout << "左值引用" << endl; }
void Fun(const int& x) { cout << "const 左值引用" << endl; }

void Fun(int&& x) { cout << "右值引用" << endl; }
void Fun(const int&& x) { cout << "const 右值引用" << endl; }

//万能引用
template<typename T>
void PerfectForward(T&& t)
{
	Fun(t);
}

int main()
{
	//int x = 1;
	//func1(x);  //不可以
	//func1(2);

	PerfectForward(10);           // 右值

	int a;
	PerfectForward(a);            // 左值
	PerfectForward(std::move(a)); // 右值

	const int b = 8;
	PerfectForward(b);		      // const 左值
	PerfectForward(std::move(b)); // const 右值

	return 0;
}

怎么都调用的是Fun左值引用？
这是因为右值是右值引用，但是万一你就在Fun中交换资源呢？所以右值引用在传递的时候它的属性都是左值
在这里插入图片描述

void Fun(int& x) { cout << "左值引用" << endl; }
void Fun(const int& x) { cout << "const 左值引用" << endl; }

void Fun(int&& x) { cout << "右值引用" << endl; }
void Fun(const int&& x) { cout << "const 右值引用" << endl; }

//万能引用
template<typename T>
void PerfectForward(T&& t)
{
	//t可能是左值,可能是右值
	Fun(move(t));
}

在这里插入图片描述
move不能解决这里的问题，全都是右值了

真正解决方法：完美转发 保持它的属性

void Fun(int& x) { cout << "左值引用" << endl; }
void Fun(const int& x) { cout << "const 左值引用" << endl; }

void Fun(int&& x) { cout << "右值引用" << endl; }
void Fun(const int&& x) { cout << "const 右值引用" << endl; }

//万能引用
template<typename T>
void PerfectForward(T&& t)
{
	//t可能是左值,可能是右值
	//Fun(move(t));//不能解决问题
	
	//完美转发
	Fun(std::forward<T>(t))
}

是左值往下传还是左值，是右值往下传还是右值
在这里插入图片描述
刚才的自己实现的list的模板对一些插入等成员函数我们是否直接可以使用万能应用呢?

在这里插入图片描述
答案是不行!
传左值的时候有问题，因为当你实际调用push_back的时候已经不是模板了，而是已经早被实例化出来的了! T已经被实实在在的确定了！如果要使用必须是在模板被推导的时候。

下面把list实现刚才的完美转发，move是把左值强制变成右值。

//右值应用版本构造
__List_node(T&& val)
	:_prev(nullptr)
	, _next(nullptr)
	, _date(std::forward(val))
{}

//右值引用版本push_back
void push_back(T&& x)
{
	insert(end(), std::forward(x));
}

//右值引用版本insert
iterator insert(iterator pos, T&& val)
{
	node* newnode = new node(std::forward(val));

	node* cur = pos._pnode;
	node* prev = cur->_prev;

	prev->_next = newnode;
	newnode->_prev = prev;
	newnode->_next = cur;
	cur->_prev = newnode;

	//++_size;

	return iterator(newnode);
}

9.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：

构造函数
析构函数
拷贝构造函数
拷贝赋值重载
取地址重载
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(浅拷贝)，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。

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& operator=(const Person& p)
	{
		if(this != &p)
		{
		_name = p._name;
		_age = p._age;
		}
		return *this;
	}*/

	/*~Person()
	{}*/
private:
	bit::string _name;
	int _age;
};

int main()
{
	Person s1;
	Person s2 = s1;
	Person s3 = std::move(s1);
	Person s4;
	s4 = std::move(s2);
	return 0;
}

上面没有实现拷贝构造，赋值重载，析构编译器会自动生成默认的移动构造和移动赋值，对内置类型进行值拷贝，对自定义类型如果实现移动构造和移动赋值就去调没有实现就去调拷贝构造和赋值重载！

在这里插入图片描述
只要实现拷贝构造，赋值重载，析构中任意一个，就不会默认生成移动构造移动赋值，下面就会调用拷贝构造和赋值重载进行深拷贝！虽然下面我们都屏蔽了但是编译器会默认生成拷贝构造和赋值重载。

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& operator=(const Person& p)
	{
		if(this != &p)
		{
		_name = p._name;
		_age = p._age;
		}
	return *this;
	}*/

	~Person()
	{}

private:
	bit::string _name;
	int _age;
};
int main()
{
	Person s1;
	Person s2 = s1;
	Person s3 = std::move(s1);
	Person s4;
	s4 = std::move(s2);
	return 0;
}

在这里插入图片描述

类成员变量初始化

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，这个我们在类和对象默认就讲了，这里就不再细讲了。

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。

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)
		:_name(p._name)
		, _age(p._age)
	{}
	
	//。。。

private:
	bit::string _name;
	int _age;
};

int main()
{
	Person s1;
	Person s2 = s1;
	Person s3 = std::move(s1);
	return 0;
}

在这里插入图片描述
这里即使写了移动构造也要注意要使用完美转发不然传过去就变成了左值，在往下传走的是深拷贝。

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)
		:_name(std::forward<bit::string>(p._name))
		, _age(p._age)
	{}
	//。。。
private:
	bit::string _name;
	int _age;
}

写起来很麻烦了，明明默认生成的很方便，那我们可以想让它强制自动生成一个怎么办呢？

default：强制生成默认函数（只针对默认成员函数）

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;//强制生成移动构造

	//Person(Person&& p)
	//	:_name(std::forward<bit::string>(p._name))
	//	, _age(p._age)
	//{}
	
	//。。。
private:
	bit::string _name;
	int _age;
}

在这里插入图片描述

对应的还有一个delete：禁止生成默认函数

如果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。

下面有个问题，不想让A类对象被拷贝有没有什么方法？

这里有一个好办法，把拷贝构造函数函数写成私有的。

// 不想让A类对象被拷贝
class A
{
public:

	A()
	{}

	~A()
	{
		delete[] p;
	}
	
private:
	A(const A& aa)
		:p(aa.p)
	{}

private:
	int* p = new int[10];
};

int main()
{
	A aa1;
	A aa2(aa1);
	return 0;
}

在这里插入图片描述
但是有这种可能，别人在A类内部进行拷贝

class A
{
public:
	void func()
	{
		A tmp(*this);
	}

	A()
	{}

	~A()
	{
		delete[] p;
	}


private:
	A(const A& aa)
		:p(aa.p)
	{}

private:
	int* p = new int[10];
};

int main()
{
	A aa1;
	aa1.func();
	//A aa2(aa1);
	return 0;
}

如何把内部拷贝也给去掉呢?

C++98 只声明不实现，声明为私有！

// 不想让A类对象被拷贝
class A
{
public:
	void func()
	{
		A tmp(*this);
	}

	A()
	{}

	~A()
	{
		delete[] p;
	}

private:
	//A(const A& aa)
	//	:p(aa.p)
	//{}
	
	// 只声明不实现，声明为私有 C++98
	A(const A& aa);
private:
	int* p = new int[10];
};

C++11 delete禁止生成默认函数

// 不想让A类对象被拷贝
class A
{
public:
	void func()
	{
		A tmp(*this);
	}

	A()
	{}

	~A()
	{
		delete[] p;
	}

	//C++11  禁止生成默认函数
	A(const A& aa) = delete;

private:
	//A(const A& aa)
	//	:p(aa.p)
	//{}
	
	// 只声明不实现，声明为私有 C++98
	//A(const A& aa);