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欢迎 点赞👍 收藏✨ 留言✉ 加关注💓本文由 C++忠实粉丝 原创C++11新特性和扩展
收录于专栏 [C++进阶学习]
本专栏旨在分享学习C++的一点学习笔记，欢迎大家在评论区交流讨论💌
目录
1.C++11简介
2. 列表初始化
2.1 {}初始化
2.2 std::initializer_list
3. 声明
3.1 auto
3.2 decltype
3.3 nullptr
4. 范围for循环
5. final与override
5.1 final
5.2 override
6. 智能指针
7. 新增加容器---静态数组array、forward_list以及unordered系列
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，我这里没办法一 一讲解，所以主要讲解实际中比较实用的语法。
小故事:
1998年是C++标准委员会成立的第一年，本来计划以后每5年视实际需要更新一次标准，C++国际 标准委员会在研究C++ 03的下一个版本的时候，一开始计划是2007年发布，所以最初这个标准叫 C++ 07。但是到06年的时候，官方觉得2007年肯定完不成C++ 07，而且官方觉得2008年可能也 完不成。最后干脆叫C++ 0x。x的意思是不知道到底能在07还是08还是09年完成。结果2010年的 时候也没完成，最后在2011年终于完成了C++标准。所以最终定名为C++11。
2. 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。
struct Point
{
int _x;
int _y;
};
int main()
{
int x1 = 1;
int x2{ 2 };
int array1[]{ 1, 2, 3, 4, 5 };
int array2[5]{ 0 };
Point p{ 1, 2 };
// C++11中列表初始化也可以适用于new表达式中
int* pa = new int[4] { 0 };
return 0;
}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); // old style
// 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 };
Date d3 = { 2022, 1, 3 };
return 0;
}2.2 std::initializer_list
int main()
{
// the type of il is an initializer_list
auto il = { 10, 20, 30 };
cout << typeid(il).name() << endl;
return 0;
}
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
int main()
{
vector<int> v = { 1,2,3,4 };
list<int> lt = { 1,2 };
// 这里{"sort", "排序"}会先初始化构造一个pair对象
map<string, string> dict = { {"sort", "排序"}, {"insert", "插入"} };
// 使用大括号对容器赋值
v = { 10, 20, 30 };
return 0;
}让模拟实现的vector也支持{}初始化和赋值
namespace my_vector
{
template<class T>
class vector {
public:
typedef T* iterator;
vector(initializer_list<T> l)
{
_start = new T[l.size()];
_finish = _start + l.size();
_endofstorage = _start + l.size();
iterator vit = _start;
typename initializer_list<T>::iterator lit = l.begin();
while (lit != l.end())
{
*vit++ = *lit++;
}
//for (auto e : l)
// *vit++ = e;
}
vector<T>& operator=(initializer_list<T> l) {
vector<T> tmp(l);
std::swap(_start, tmp._start);
std::swap(_finish, tmp._finish);
std::swap(_endofstorage, tmp._endofstorage);
return *this;
}
private:
iterator _start;
iterator _finish;
iterator _endofstorage;
};
}3. 声明
3.1 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推断。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。
int main()
{
int i = 10;
auto p = &i;
auto pf = strcpy;
cout << typeid(p).name() << endl;
cout << typeid(pf).name() << endl;
map<string, string> dict = { {"sort", "排序"}, {"insert", "插入"} };
//map<string, string>::iterator it = dict.begin();
auto it = dict.begin();
return 0;
}3.2 decltype
关键字decltype将变量的类型声明为表达式指定的类型。
// decltype的一些使用使用场景
template<class T1, class T2>
void F(T1 t1, T2 t2)
{
decltype(t1 * t2) ret;
cout << typeid(ret).name() << endl;
}
int main()
{
const int x = 1;
double y = 2.2;
decltype(x * y) ret; // ret的类型是double
decltype(&x) p; // p的类型是int*
cout << typeid(ret).name() << endl;
cout << typeid(p).name() << endl;
F(1, 'a');
return 0;
}3.3 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#include <iostream>
void func(int) {
std::cout << "int version called" << std::endl;
}
void func(char*) {
std::cout << "char* version called" << std::endl;
}
int main() {
func(NULL); // 这里会产生歧义
func(nullptr);
return 0;
}
4. 范围for循环
范围 for 循环（Range-based for loop）是 C++11 引入的一种简化遍历容器（如数组、向量、集合等）元素的语法。它使得代码更加简洁和易读。
int main() {
vector<int> numbers = { 1, 2, 3, 4, 5 };
for (int num : numbers) {
cout << num << " "; // 输出每个元素
}
return 0;
}
特点
简洁性：不需要使用迭代器或索引。
自动类型推导：可以使用 auto 关键字简化声明。
安全性：可以避免越界错误。
5. final与override
5.1 final
用途：用于防止进一步重写某个虚函数或防止某个类被继承。
作用：如果一个虚函数被声明为 final，那么在派生类中无法重写该函数；如果一个类被声明为 final，那么不能从该类派生出新的类。
class Base {
public:
virtual void func() final { // 不能被重写
std::cout << "Base func" << std::endl;
}
};
class Derived : public Base {
public:
// void func() override { } // 会导致编译错误
};
class FinalClass final { // 不能被继承
public:
void func() {
std::cout << "FinalClass func" << std::endl;
}
};
// class AnotherClass : public FinalClass { } // 也会导致编译错误5.2 override
用途：用于声明一个虚函数重写了基类中的虚函数。
作用：提供编译时检查，确保基类中确实存在被重写的函数，如果没有，则会引发编译错误。这可以帮助捕获错误，比如函数签名不匹配。
class Base {
public:
virtual void func() {
std::cout << "Base func" << std::endl;
}
};
class Derived : public Base {
public:
void func() override { // 明确表示重写
std::cout << "Derived func" << std::endl;
}
};
6. 智能指针
这个我会在单独在一篇博客进行非常详细的讲解，这里就不进行讲解了.
7. 新增加容器---静态数组array、forward_list以及unordered系列
新容器
用橘色圈起来是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。其他的大家了解一下即可
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？
请看下篇关于C++11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。
