C++11特性小结

本文主要是介绍C++11特性小结，对大家解决编程问题具有一定的参考价值，需要的程序猿们随着小编来一起学习吧！

一、关键字

　　（1）新增关键字：thread_local、static_assert、nullptr、noexcept、decltype、constexpr、char32_t、char16_t、alignof、alignas

　　　　thread_local：实现了线程局部存储，让每个线程都独立访问数据，互不干扰；thread_local 标记的变量在每个线程里都会有一个独立的副本，是线程独占的，所以就不会有竞争读写的问题。

　　　　static_assert：静态断言，它只在编译时生效，运行阶段看不见，所以是“静态”的；

　　　　decltype：自动类型推导，不仅能够推导出值类型，还能够推导出引用类型，也就是表达式的“原始类型”，而auto只能在初始化时自动推导类型

　　（2）修改关键字：auto、class、default、delete

　　　　auto：根据变量初始值的类型自动为此变量选择匹配的类型，类似的关键字还有decltype；

　　　　default：明确告诉编译器，使用默认实现，编译器会为其自动生成默认的函数定义体，只需在函数声明后加上=default；

        class DemoClass
        {
        public:
            DemoClass() = default;//明确告诉编译器，使用默认实现
            ~DemoClass() = default;
        }

　　　　delete：明确地禁用某个函数，在成员函数声明后加 = delete，delete 关键字可用于任何函数，不仅仅局限于类成员函数；　

        class  DemoClass
        {
            .........

            public:
              DemoClass(const DemoClass&) = delete;//禁止拷贝构造
              DemoClass& operator = (const DemoClass&) = delete;//禁止拷贝赋值
        }

　　　　final：可以显式地禁用继承，防止其它人有意或者无意地产生派生类，如：

　　　　class DemoClass final {
    　　　　.....
　　　　}

二、新语法

　　（1）constexpr变量：将变量声明为constexpr类型以便由编译器来验证变量是否是一个常量表达式，比const更强的约束，这样可以得到更好的效率和安全性；

　　（2）内存对齐支持：alignof基本值对齐，每个元素的起始地址必须是其中一个元素最大长度的整数倍；alignas指定对象的对齐字节数，再使用alignof来查看

　　（3）nullptr：用于标识空指针，它可以转换成任何指针类型和bool布尔类型

　　（4）random_device 随机数生成器

　　（5）std::ref和std::cref

　　（6）强枚举类型(strong-type enum)

　　（7）lamda表达式

　　　　[=]：值捕获，捕获外部作用域中所有变量，并作为副本在函数体中使用；

　　　　[&]：引用捕获，捕获外部作用域中所有变量，并作为引用在函数体中使用。

　　（8）POD

　　（9）显式转换操作

　　（10）初始化列表std::initializer_list

　　（11）类型推导auto、decltype

　　（12）static_assert静态断言

　　（13）声明：不可见enum声明、属性声明、空声明(;)、long long类型

　　（14）预处理：_Pragma运算

　　（15）表达式：alignof查询类型的对齐要求、用户定义字面量

　　（16）原始字符串R"(a string)"

　　（17）新的for循环：for(x:range)

    //遍历字符串
    std::string str = “hello, world”;
    for(auto ch : str)
    {
        std::cout << ch << std::endl;
    }
    //遍历str，输出每个字符，同时用上auto，简直是如虎添翼。（auto也是c++11的新特性）

    //遍历数组
    int arr[] = {1, 2, 3, 4};
    for(auto i : arr)
    {
        std::cout<< i << std::endl;
    }
    //不用知道数组容器的大小，即可方便的遍历数组。

    //遍历stl 容器
    std::vector<std::string> str_vec = {“i”, “like”,  "google”};
    for(auto& it : str_vec)
    {
        it = “c++”;
    }
    //在这段程序中，可以返回引用值，通过引用可以修改容器内容。

    //遍历stl map 
    std::map<int, std::string> hash_map = {{1, “c++”}, {2, “java”}, {3, “python”}};
    for(auto it : hash_map)
    {
        std::cout << it.first << “\t” << it.second << std::endl;
    }
    //遍历map返回的是pair变量，不是迭代器。

　　（18）数字限制numeric_limits

　　（19）追踪返回类型语法

　　（20）内联名字空间  inline namespace

　　（21）非受限联合体

　　（22）扩展的整形

　　（23）扩展的friend语法，可以把一些函数或类声明为“友元”，函数或类就成为该类的友元函数，在友元函数或友元类内部就可以访问该类对象的私有成员

class CCar
{
private:
    int price;
    friend class CDriver;  //声明 CDriver 为友元类
};
class CDriver
{
public:
    CCar myCar;
    void ModifyCar()  //改装汽车
    {
        myCar.price += 1000;  //因CDriver是CCar的友元类，故此处可以访问其私有成员
    }
};

三、STL容器

　　（1）std::array

　　（2）std::forward_list单向链表

　　（3）无序容器：std::unordered_map/std::unordered_multimap、std::unordered_set/std::unordered_multiset

　　（4）std::tuple元组：std::make_tuple、std::get、std::tie

　　（5）std::begin/std::end迭代器

　　（6）std::move

　　（7）hash

　　（8）emplace

四、线程

 　　（1）std::thread

　　（2）std::mutex

　　（3）std::lock

　　　　　　std::lock_guard 在构造函数中进行加锁，析构函数中进行自动解锁

　　　　　　std::unique_lock 是通用互斥包装器，允许延迟锁定、锁定的有时限尝试、递归锁定、所有权转移和与条件变量一同使用

　　　　　　unique_lock比lock_guard使用更加灵活，功能更加强大，可临时解锁和再上锁，而不必等到析构时自动解锁

　　（4）std::call_once

　　（5）std::atomic

　　（6）std::condition_variable

　　　　　　wait()、notify_one()、notify_all()

　　（7）async

　　（8）volatile

　　（9）std::future

　　（10）std::thread_local

五、正则表达式

 　　std::regex正则表达式：basic_regex、sub_match、match_results

六、智能指针

 　　（1）std::share_ptr

　　　　std::shared_ptr使用引用计数，每一个shared_ptr的拷贝都指向相同的内存。再最后一个shared_ptr析构的时候，内存才会被释放。

　　　　shared_ptr不能通过“原始指针直接赋值”来初始化，需要通过构造函数和辅助方法来初始化

　　　　不要在函数实参中创建shared_ptr，函数参数的计算顺序在不同的编译器不同的约定下可能是不一样的，一般是从右到左，但也可能从左到右，容易出现内存泄漏

　　　　通过shared_from_this()返回this指针

　　（2）std::unique_ptr

　　　　unique_ptr是一个独占型的智能指针，它不允许其他的智能指针共享其内部的指针，不允许通过赋值将一个unique_ptr赋值给另一个unique_ptr

　　（3）std::weak_ptr

七、函数

 　　（1）std::function

//1.保存普通函数
void printA(int a)
{
cout << a << endl;
}
std::function<void(int a)> func;
func = printA;
func(2); //2

//2.保存lambda表达式
std::function<void()> func_1 = [](){cout << "hello world" << endl;};
func_1(); //hello world

//3.保存成员函数
class Foo{
Foo(int num) : num_(num){}
void print_add(int i) const {cout << num_ + i << endl;}
int num_;
};

std::function<void(const Foo&,int)> f_add_display = &Foo::print_add;
Foo foo(2);
f_add_display(foo,1);

　　（2）std::bind

//可将bind函数看作是一个通用的函数适配器，它接受一个可调用对象，生成一个新的可调用对象来“适应”原对象的参数列表。


void fun_1(int x,int y,int z)
{
cout<<"print: x=" <<x<<",y="<< y << ",z=" <<z<<endl;
}

void fun_2(int &a,int &b)
{
a++;
b++;
cout<<"print: a=" <<a<<",b="<<b<<endl;
}

int main(int argc, char * argv[])
{
//f1的类型为 function<void(int, int, int)>
auto f1 = std::bind(fun_1,1,2,3); //表示绑定函数 fun 的第一，二，三个参数值为： 1 2 3
f1(); //print: x=1,y=2,z=3

auto f2 = std::bind(fun_1, placeholders::_1,placeholders::_2,3);
//表示绑定函数 fun 的第三个参数为 3，而fun 的第一，二个参数分别由调用 f2 的第一，二个参数指定
f2(1,2);//print: x=1,y=2,z=3

auto f3 = std::bind(fun_1,placeholders::_2,placeholders::_1,3);
//表示绑定函数 fun 的第三个参数为 3，而fun 的第一，二个参数分别由调用 f3 的第二，一个参数指定
//注意： f2 和 f3 的区别。
f3(1,2);//print: x=2,y=1,z=3

}

　　（3）std::bad_function_call

　　（4）mem_fn

八、类

 　　（1）类型别名

　　　　　　使用using起别名；

　　（2）类成员初始化

　　（3）类中函数：仿函数（func）、委托构造函数、继承构造函数、移动构造函数、移动赋值运算符、并行动态初始化和析构

　　　　 仿函数：它是个类，重载了()运算符；

 　　　　委托构造函数：一个构造函数直接调用另一个构造函数，把构造工作“委托”出去；

　　　　继承构造函数：用using来声明继承基类的构造函数；

　　　　移动构造函数：构造函数的参数有两个&操作符， 接收的是“右值引用”的参数；对于指针，拷贝构造函数使用深拷贝，移动构造函数使用浅拷贝，拷贝构造函数的参数是一个左值引用，移动构造函数的初值是一个右值引用；

九、模板

十、性能

　　（1）右值引用

　　（2）std::move

　　（3）std::forward

　　（4）原子操作：atomic_bool、atomic_int

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