C++C++11语法
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一. 十年磨不出一剑
众所周知C 不像python,是比较严谨的,C 标准委员会按常理都会一段时间对 C 进行更新修正,但是很明显标准委员会摸鱼的摸鱼,犹豫的犹豫,计划一拖再拖最后问世于 2011 年,索性得名——C 11。
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
话不多说,坐稳发车了
二. 统一的列表初始化
C 98 允许使用大括号 {}
对数组或者结构体元素进行统一的列表初始值设定,举个栗子:
struct Point
{
int _x;
int _y;
};
int main()
{
//数组元素初始化
int a[] = { 1, 2, 3};
int b[3] = { 1 };
//结构体元素初始化
Pointn = { 1, 2 };
return 0;
}
众所周知,{} 的内容就是初始化列表,C 11 拓宽了 {} 业务范围,所有的内置类型和自义定类型都可以使用初始化列表初始化,在 {} 之后可以使用 = ,也可以不使用,但是在进行 new 表达式初始化时一定不能加 = (C 11新增语法):
struct Num
{
int _x;
int _y;
};
int main()
{
//对内置类型初始化
int x1 = { 1 };
int x2{ 2 };
//{}对数组元素进行初始化
int a[]{ 1, 2, 3 };
int b[3]{ 1 };
//{}对结构体元素进行初始化
Num p{ 1, 2 };
//C 11中列表初始化也可用于new表达式中(C 98无法初始化)
int* p1 = new int[3]{ 0 };
int* p2 = new int[3]{ 1,2,3 };//不能加等号
}
同样的,构造函数初始化也可以这样写
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()
{
//构造函数的一般调用
Date d1(2023, 1, 29);
//C 11的 ~ 不建议使用了
Date d2 = { 2023, 1, 29 };
Date d3{ 2023, 1, 29 }; //不加等号
return 0;
}
上面的都是小case,主要更方便的用于容器的初始化
//就不用慢慢的push_back数据了
vector<int> v1 = { 1,2,3,4,5,6 };
vector<int> v2 { 1,2,3,4,5,6 };
list<int> v3 = { 1,2,3,4,5,6 };
list<int> v4 { 1,2,3,4,5,6 };
但是为什么可以这样实现呢?就要牵扯到一个新的容器了
initializer_list
itializer_list 是一个容器,是 C 11 新增的,但是他不像其他容器一样提供了花里胡哨的成员函数
只提供了 begin 和 end 函数,用于迭代器遍历;以及获取容器中的元素个数的 size 函数
{}的本质就是itializer_list
,如果用auto关键字定义一个变量来接收一个大括号括起来的列表,然后以 typeid(变量名).name()
的方式查看该变量的类型,此时会发现该变量的类型就是 initializer_list
auto num = { 1,2,3 };
cout << typeid(num).name() << endl;
💦应用场景
思考一下为什么 initializer_list 没有提供相应的增删查改的接口函数,其实内涵就是告诉你咱们 initializer_list
的目的不是去存储数据的,而是为了让其他容器支持列表初始化:
C 98 不支持直接用列表对容器进行初始化,这种初始化方式是在C 11引入initializer_list后才支持的,而这些容器之所以支持使用列表进行初始化:
- 根本的原因在于C 11给这些函数增加了一个构造函数,这个构造函数是以
initializer_list
作为参数的
当用列表对容器进行初始化时,这个列表被识别成 initializer_list
类型,于是就会调用这个新增的构造函数对该容器进行初始化。这个新增的构造函数要做的就是遍历 initializer_list 中的元素,然后将这些元素依次插入到要初始化的容器当中即可
//构造函数遍历 initializer_list 中的元素
vector(initializer_list<T> il)
:_start = (nullptr)
, _finish = (nullptr)
, _endofstorage =(nullptr)
{
reserve(il.size());
//范围for遍历
for (auto& e:il)
{
push_back(e);
}
}
我们知道单参数的构造函数支持隐式类型的转换
string s1 = "11111"; //先构造一个匿名的string,再拷贝构造 -> 编译器优化成构造
//多参数隐式类型转换
vector<Date> v5 = { d1, d2, d3 };
vector<Date> v6 = { {2023, 1, 29}, {2023, 1, 30} };
总结:C 11以后的一切对象都可以用列表初始化,但是建议普通对象还是用以前方式初始化,容器如果有需求的可以使用列表初始化
三 . 简化声明
1️⃣auto
一般当一个类型过长,比如迭代器,我们就会经常使用auto
,用于实现自动类型推断
int main()
{
int i = 10;
auto p = &i;
auto pf = strcpy;
cout << typeid(p).name() << endl; //int *
cout << typeid(pf).name() << endl; //char * (__cdecl*)(char *,char const *)
map<string, string> dict = { { "sort", "排序" }, { "insert", "插入" } };
//map<string, string>::iterator it = dict.begin();
auto it = dict.begin(); //简化代码
return 0;
}
2️⃣decltype
decltype
可以将变量的类型声明为表达式指定的类型
int main()
{
int x = 10;
//typeid拿到的只是类型的字符串,不能用这个再去定义对象
typeid(x).name() y = 20; //报错
decltype(x) y = 20;
return 0;
}
注意:通过typeid(变量名).name()
的方式可以获取一个变量的类型,但无法用获取到的这个类型去定义变量
🔥
decltype
除了能够推演表达式的类型,还能推演函数返回值的类型
但是细心的同学就会问:auto不也能做到吗?
int main()
{
int x = 10;
decltype(x) y1 = 20.11; //由x决定: int
auto y2 = 20.11; //由右边的值推导决定
cout << y1 << endl;
cout << y2 << endl;
return 0;
}
3️⃣nullptr
由于C 中NULL被定义成字面量0,这样就可能会带来一些问题,因为0既能表示指针常量,又能表示整型常量。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 /* NULL */
四. 范围for循环
C 11中引入了基于范围的for循环,for循环后的括号由冒号分为两部分,第一部分是范围内用于迭代的变量,第二部分则表示被迭代的范围。比如
int main()
{
int arr[] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 };
//将数组元素值全部乘以2
for (auto& e : arr)
{
e *= 2;
}
//打印数组中的所有元素
for (auto e : arr)
{
cout << e << " ";
}
cout << endl;
return 0;
}
注意: 与普通循环类似,可用continue来结束本次循环,也可以用break来跳出整个循环
一、for循环迭代的范围必须是确定的
对于数组而言,就是数组中第一个元素和最后一个元素的范围;对于类而言,应该提供begin和end的方法,begin和end就是for循环迭代的范围。
二、迭代的对象要支持 和==操作
范围for本质上是由迭代器支持的,在代码编译的时候,编译器会自动将范围for替换为迭代器的形式。而由于在使用迭代器遍历时需要对对象进行 和 ==操作,因此使用范围for的对象也需要支持 和 ==操作
STL中一些变化
C 11中新增了四个容器,分别是array、forward_list、unordered_map和unordered_set
🎨array容器
array容器本质就是一个静态数组,即固定大小的数组
array容器有两个模板参数,第一个模板参数代表的是存储的类型,第二个模板参数是一个非类型模板参数,代表的是数组中可存储元素的个数。比如:
int main()
{
array<int, 10> a1; //定义一个可存储10个int类型元素的array容器
array<double, 5> a2;
return 0;
}
那么array和普通数组的区别是什么呢?
- 对于C语言数组越界检测,越界读基本检查不出来,越界写是抽查(看情况),
array
的越界读写都能检查出来 - 因为array容器用一个类对数组进行了封装,并且在访问array容器中的元素时会进行越界检查。用
[]
访问元素时采用断言检查,调用at成员函数访问元素时采用抛异常检查 - array容器与普通数组一样,支持通过
[]
访问指定下标的元素,也支持使用范围for遍历数组元素,并且创建后数组的大小也不可改变
但array容器与其他容器不同的是,array容器的对象是创建在栈上的,因此array容器不适合定义太大的数组,所以实际用途不如vector
🎨forward_list容器
forward_list容器本质就是一个单链表
forward_list很少使用,原因如下:
- forward_list只支持头插头删,不支持尾插尾删,因为单链表在进行尾插尾删时需要先找尾,时间复杂度为O(N)
- forward_list提供的插入函数叫做insert_after,也就是在指定元素的后面插入一个元素,而不像其他容器是在指定元素的前面插入一个元素,因为单链表如果要在指定元素的前面插入元素,还要遍历链表找到该元素的前一个元素,时间复杂度为O(N)
- 提供的删除函数叫做erase_after,也就是删除指定元素后面的一个元素,道理同上
因此一般情况下要用链表我们还是选择使用list容器。
🎨容器中的新方法
C 11为每个容器都增加了一些新方法,比如:
- ✨提供了一个以initializer_list作为参数的构造函数,用于支持列表初始化(中规中矩)
- ❌比较鸡肋的接口:cbegin 、cend系列(差)
- 🔥移动构造和移动赋值(满分)
- 🔥右值引用参数的插入(满分)
右值引用下一篇详细解析!
📢写在最后
流浪地球2给我冲
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