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C++新特性扩展和聚合类型

article 2025/1/24 5:32:40

本篇文章我们来讲一下扩展和聚合类型

1.聚合类型的定义:

在计算机编程中，聚合类型是一种将多个数据元素组合到一个单独的数据结构中的方式。它可以包含不同类型的数据，并且这些数据可以按照特定的顺序或规则进行组织。

常见的聚合类型有数组、结构体和类等。下面简要介绍一些常见的聚合类型：

数组（Array）：数组是相同类型元素的集合，通过索引访问其中的元素。

结构体（Struct）：结构体是用户自定义的复合数据类型，可以包含不同类型的成员变量，通过点运算符访问各个成员。

类（Class）：类也是用户自定义的复合数据类型，类似于结构体，但可以包含方法和属性，并支持继承和封装等面向对象特性。

枚举（Enumeration）：枚举是一种有限集合值列表，用于表示一组相关常量。每个枚举值都有一个与之关联的整数或字符值。

联合体（Union）：联合体允许在相同内存位置存储不同类型的变量，但只能同时使用其中一种。

这些聚合类型可根据需要灵活地组织和管理数据，在程序设计中起着重要作用。

下面我们来看一下聚合类型的新定义 C++17及以上

聚合类型所需要的条件

1.没有用户提供的构造函数（如果是基类派生出派生类的话则派生类可以有构造函数）

2.没有私有和受保护的非静态数据成员

3.没有虚函数

如果类涉及到继承额外满足条件:

1.必须是公开的基类不能是私有或者是受保护的基类

2.不能是虚继承

基类是非聚合类型的情况下派生类也可能是聚合类型

代码实例：

#include <iostream>

class Base {
public:
    int x;
    
};

struct Derived : public Base {
    int y;
};

int main() {
    Derived d{1, 2};
    
    std::cout << "Derived - x: " << d.x << ", y: " << d.y << std::endl;

    return 0;
}

禁止聚合类型使用用户声明的构造函数尤其是显示制定默认或者显示删除构造函数也都是不行

代码实例：

#include <iostream>
using namespace std;
struct X
{
    X() = default;
};
struct Y
{
    Y() = delete;
};

以上代码这两个结构体都是非聚合类型的结构体

1 结构体显示的指定了编译器生成的默认构造函数

2结构体显示的删除了默认构造函数这些都是不认可的

使用小括号的列表初始化聚合类型对象

在C++17之前使用（）初始化聚合类型是不可以的因为之前小括号初始化会默认优先查找构造函数而不是但是在C++17以后可以采用小括号初始化

看一下代码实例：

#include <iostream>
using namespace std;
struct X
{
    int i;
    float f;
};

int main()
{
    ;;;
    X x{ 10,7.0f };
    X c(10, 5.0f);
    return 0;
}

注意小括号的初始化支持缩窄转换

最后介绍一下C++ is_aggregate_v这个函数

is_aggregate_v 是一个C++模板元编程中的特性，用于判断给定的类型是否是一个聚合类型（aggregate type）。它是在C++17标准中引入的。这个特性可以通过 std::is_aggregate 类模板来实现。

代码实例：

#include <iostream>
#include <type_traits>

struct Point {
    int x;
    int y;
};

struct Person {
    std::string name;
    int age;
};

int main() {
    std::cout << std::boolalpha;
    std::cout << std::is_aggregate_v<Point> << "\n";   // 输出 true
    std::cout << std::is_aggregate_v<Person> << "\n";  // 输出 false
    return 0;
}