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【C++】C++11新特性

article 2025/3/13 13:26:17

目录

列表初始化

左值与右值

左值引用和右值引用 

移动构造和移动赋值

类型推导

lambda

捕捉列表 

函数对象及绑定

bind函数

包装器 

Args参数包

抛异常

列表初始化

在C++11中一切皆可用列表初始化。

用法：直接在变量名后面加上初始化列表进行初始化

class T1
{
public:
	Test(int x,int y):_x(x),_y(y) {}
	~Test() {}
private:
    int _x;
    int _y;
};

struct T2
{
    int x;
    int y;
}

int main()
{
	vector<int>a1({ 1,2,3 });//构造

    //等于号可有可无
	vector<int>a2{ 1,2,3 };
	vector<int>a3 = { 1,2,3 };

    //内置类型也可以使用列表初始化
	int a4 = { 1 };
	int a5{ 1 };

    //自定义类型根据其构造函数使用即可
    //这里实际上是：多参数的隐式类型转换
	T1 a6({ 1,2 });
	T1 a7{ 1,2 };
	T1 a8 = { 1,2 };

    T2 a9 = { 2,2 };

	return 0;
}

左值与右值

  • 左值：可以（&）取地址，可以对其赋值（可以出现在赋值号的左边）
  • 右值：不能（&）取地址，不可以出现在赋值号的左边

右值又有纯右值和将亡值两种，纯右值指内置类型的，而将亡值是自定义类型的。主要表现为返回值、匿名对象和临时对象。

左值引用和右值引用 

  • 左值引用相当于左值的别名，可以减少拷贝，对于函数传引用也便于修改变量。
  • 右值引用相当于右值的别名，不可修改，可以节省资源。
  • 左值引用不能给右值取别名（但const左值引用可以）
  • 右值引用不能给左值取别名（但可以给move以后的左值取别名）

注：右值引用本身也是左值  

move(左值)的结果为右值 ，数据不变。

 

移动构造和移动赋值

        这是基于右值完成的，右值的特点是很快会被系统回收内存空间的值。这时可能就存在一个右值马上要被回收，但是恰好有对象想要这个值，此时利用移动赋值/构造将这个右值的数据给该对象，就节省了一次回收和创造的开销。

        秉承着反正你也要被回收了，还不如拿来吧你的原则，移动构造/赋值就诞生了。

 

万能引用

在函数模板中，像下图的引用被称为万能引用，可以接收左值也可以接收右值。

 

类型推导

  • decltype 关键字：用于推导表达式的类型
  • auto 关键字：允许编译器自动推导变量的类型

 用法：

  • decltype(变量名)   推导成与该变量名一样的类型。
  • auto 直接使用，会自动推导成赋值的类型。（但必须初始化）
int main()
{
	int x = 1;
	int y = 1;
	decltype(x) a = x + y;
	cout << typeid(a).name() << endl;
	cout << "a:" << a << endl;
	auto b = x + y;
	cout << typeid(b).name() << endl;
	cout << "b:" << b << endl;
	return 0;
}

 

 不建议滥用，可能会增加维护难度，例如查看返回值类型困难的问题。

auto A()
{
	return 1;
}
auto B()
{
	return A();
}

auto C()
{
	return B();
}

int main()
{
	auto a = C();
	return 0;
}

lambda

lambda是一种定义匿名函数对象的方法。

  • 语法：[捕捉列表] (参数列表) ->返回类型{ 函数体 }

 以add函数为例：

int main()
{
	auto add = [](int x, int y)->int {return x + y; };
	cout << add(2, 3) << endl;
	return 0;
}

 

捕捉列表 

捕获列表：用于指定 Lambda表达式可以访问的外部变量。

捕获分为按值捕获和引用捕获两大类，引用捕获的变量可以修改，但按值捕获的不行。其中又分为全部捕获和指定地去捕获。

int main()
{
	int x = 10;
	int y = 10;

//值捕获
	auto add1 = [x](int y)->int {return x + y; };
	cout << "add1(3) = " << add1(3) << endl;
	cout << " x = " << x << endl;
//-------------------------------------------------

//引用捕获
	auto add2 = [&x](int y)->int {
		x = 20;
		return x + y; };

	cout << "add2(3) = " << add2(3) << endl;
	cout<<" x = " << x << endl;
//-------------------------------------------------

//全(引用)捕获
	auto add3 = [&]()->int {return x + y; };

	cout << "add3() = " << add3() << endl;
	cout << " x = " << x << endl;
//-------------------------------------------------

//全(按值)捕获
    auto add4 = [=]()->int {return x + y; };

	cout << "add4() = " << add4() << endl;
	cout << " x = " << x << endl;

    return 0;
}

 

除此之外还能混用，例如：

int main()
{
	int x = 10;
	int y = 10;

    //x进行引用捕获，其余使用按值捕获
	auto add1 = [=,&x]()->int {return x + y; };

    return 0;
}

函数对象及绑定

bind函数

头文件：<functional>

使用方法：bind(函数名，...)   ...为要绑定的参数

//打印名字，年龄，编号
void Printf(string name, int age, int number)
{	
	cout << name << " " << age << " " << number << endl;
}

int main()
{

	auto P1 = ::bind(Printf, "张三", std::placeholders::_1, std::placeholders::_2);

    //第一个参数绑定了“张三”所以不用再传入
	P1(20, 5);
	return 0;
}

 

同理可以有： 

int main()
{

	//全绑定
	auto P2 = ::bind(Printf, "张三", 20, 5);
	P2();

	//age绑定20，_1占位符对应name，_2占位符对应number
	auto P3 = ::bind(Printf, std::placeholders::_1, 20, std::placeholders::_2);
	P3("张三", 5);

	//number绑定5，_1占位符对应name，_2占位符对应age
	auto P4 = ::bind(Printf, std::placeholders::_1, std::placeholders::_2, 5);
	P4("张三", 20);

	return 0;
}

 绑定类的成员函数时要注意，类的成员函数是要传入this指针的。所以想对成员函数进行绑定要绑定一个对象。

 

class D
{
public:
	D(int y, int m, int d)
		:_year(y), _month(m), _day(d)
	{}
	void PrintfDate()
	{
		cout << _year << " : " << _month << " : " << _day << endl;
	}
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};

int main()
{
	D t(2025,3,12);
	auto P1 = ::bind(&D::PrintfDate, t);
	auto P2 = ::bind(&D::PrintfDate, &t);

	P1();
	P2();

	return 0;
}

 

包装器 

        类模板 std::function 是通用多态函数封装器。std::function 的实例能存储、复制及调用任何可调用 (Callable) 目标——函数、 lambda 表达式、 bind 表达式或其他函数对象，还有指向成员函数指针和指向数据成员指针。

使用方法：function<返回值（参数类型列表）>  变量名 = 函数指针

//打印名字，年龄，编号
void Printf(string name, int age, int number)
{	
	cout << name << " " << age << " " << number << endl;
}

int main()
{
	function<void(int, int)> P1 = ::bind(Printf, "张三", std::placeholders::_1,         
                                                         std::placeholders::_2);
    
    function<void(string, int, int)> P2 = Printf;

    function<void(string, int, int)> P3 = [](string name, int age, int number)->void{cout 
                                         << name << " " << age << " " << number << endl;};

	P1(20, 5);
	P2("张三", 20, 5);
    P3("张三", 20, 5);

	return 0;
}

Args参数包

C++可变参数是指函数的参数个数是可变的，可以在函数定义时不确定参数的个数，需要在函数体内通过特定的语法来处理这些参数。

#include <iostream>

// 递归终止条件
void print() {}

// 使用参数包实现可变参数打印函数
template <typename T, typename... Args>


//每次执行时都把参数包第一个参数拿出来给first。
//(准确的说是除了参数保外有多少个形参就应该取出多少个参数)
void print(T first, Args... args) {
	std::cout << first << std::endl;
	print(args...);
}


//也可以直接写...代表参数包
//template <typename T>
//void print(T first, ...) {
//	std::cout << first << std::endl;
//	print(args...);
//}

int main() {
	print(1, "hello", 3.14, "world");
	return 0;
}

抛异常

在C++中，异常处理的关键字包括：

  1. throw: 当程序在运行过程中发生异常时，可以使用throw关键字抛出一个异常对象。异常可以是任意的类型，通常是一个派生自std::exception的异常类对象。

  2. try: 使用try块来包裹可能引发异常的代码块。当异常被抛出时，程序会寻找与之匹配的catch块进行处理。

  3. catch: 在try块之后可以跟随一个或多个catch块，用来捕获并处理特定类型的异常。每个catch块可以处理不同类型的异常，也可以使用省略号(...)来捕获任意类型的异常。

 

void divide(int a, int b) {
	if (b == 0) {
		throw std::runtime_error("除以了0");
	}
	std::cout << "结果: " << a / b << std::endl;
}

int main() {
	try {
		divide(10, 2);
		divide(8, 0); // 会引发异常
	}
	catch (const std::exception& e) {
		std::cerr << "捕获到异常: " << e.what() << std::endl;
	}
	catch (...)
	{
		std::cout << "未知异常" << std::endl;
	}

	return 0;
}

 

 如果是嵌套的函数抛出异常在自己那层异常没有被捕获，就会层层返回直到异常被捕获。


http://www.kler.cn/a/582789.html

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