目录
C++11发展历史
列表初始化
C++11中的std::initializer_list
右值引用和移动语义
左值和右值
左值引用和右值引用
引用延长生命周期
左值和右值的参数匹配
移动构造和移动赋值
返回问题
优化过程
引用折叠
完美转发
应用
可变参数模板
基本语法和原理
包扩展
empalce系列接口
新的类功能
默认的移动构造和移动赋值
成员变量声明时给缺省值
defult和delete
final与override
在了解C++11之前，我们先了解C++的历史！
C++11发展历史
C++11是C++的第⼆个主要版本，并且是从C++98起的最重要更新。它引⼊了⼤量更改，标准化了既 有实践，并改进了对C++程序员可⽤的抽象。在它最终由ISO在2011年8⽉12⽇采纳前，⼈们曾使 ⽤名称“C++0x”，因为它曾被期待在2010年之前发布。C++03与C++11期间花了8年时间，故⽽这 是迄今为⽌最⻓的版本间隔。从那时起，C++有规律地每3年更新⼀次。
列表初始化
C++98传统的{ }初始化
C++98中⼀般数组和结构体可以⽤{}进⾏初始化。
图：
C++11中的{ }初始化
- C++11以后想统⼀初始化⽅式，试图实现⼀切对象皆可⽤{}初始化，{}初始化也叫做列表初始化。
- 内置类型⽀持，⾃定义类型也⽀持，⾃定义类型本质是类型转换，中间会产⽣临时对象，最后优化 了以后变成直接构造。
- {}初始化的过程中，可以省略掉=
- C++11列表初始化的本意是想实现⼀个⼤统⼀的初始化⽅式，其次他在有些场景下带来的不少便利，如容器push/inset多参数构造的对象时，{}初始化会很⽅便
如：
C++11中的std::initializer_list
- 上⾯的初始化已经很⽅便，但是对象容器初始化还是不太⽅便，⽐如⼀个vector对象，我想⽤N个 值去构造初始化，那么我们得实现很多个构造函数才能⽀持， vector v1 = {1,2,3};
- C++11库中提出了⼀个std::initializer_list的类，这个类的本质是底层开⼀个数组，将数据拷⻉ 过来，std::initializer_list内部有两个指针分别指向数组的开始和结束。std::initializer_list⽀持迭代器遍历。
- 容器⽀持⼀个std::initializer_list的构造函数，也就⽀持任意多个值构成的 初始化。STL中的容器⽀持任意多个值构成的 {x1,x2,x3...} 进⾏ {x1,x2,x3...} 进⾏初始化，就是通过 std::initializer_list的构造函数⽀持的。
右值引用和移动语义
C++98的C++语法中就有引⽤的语法，⽽C++11中新增了的右值引⽤语法特性，C++11之后我们之前学 习的引⽤就叫做左值引⽤。⽆论左值引⽤还是右值引⽤，都是给对象取别名。
左值和右值
- 左值是⼀个表⽰数据的表达式(如变量名或解引⽤的指针)，⼀般是有持久状态，存储在内存中，我 们可以获取它的地址，左值可以出现赋值符号的左边，也可以出现在赋值符号右边。定义时const 修饰符后的左值，不能给他赋值，但是可以取它的地址。
- 右值也是⼀个表⽰数据的表达式，要么是字⾯值常量、要么是表达式求值过程中创建的临时对象 等，右值可以出现在赋值符号的右边，但是不能出现出现在赋值符号的左边，右值不能取地址。
左值引用和右值引用
- Type& r1 = x; Type&& rr1 = y; 第⼀个语句就是左值引⽤，左值引⽤就是给左值取别 名，第⼆个就是右值引⽤，同样的道理，右值引⽤就是给右值取别名。
- 左值引⽤不能直接引⽤右值，但是const左值引⽤可以引⽤右值。
- 右值引⽤不能直接引⽤左值，但是右值引⽤可以引⽤move(左值)。
- move是库里面的⼀个函数模板，本质内部是进行强制类型转换，当然他还涉及⼀些引用折叠的知识。
- 语法层⾯看，左值引⽤和右值引⽤都是取别名，不开空间。从汇编底层的⻆度看下⾯代码中r1和rr1 汇编层实现，底层都是⽤指针实现的，没什么区别。
需要注意的是：rrx1,rrx2,rrx3,rrx4,rrx5变量都是左值，不是右值，它们开辟了空间去存储相对应的右值！
引用延长生命周期
右值引⽤可⽤于为临时对象延⻓⽣命周期，const的左值引⽤也能延⻓临时对象⽣存期，但这些对象⽆法被修改。
因为本来这些临时对象在运行完所在行后，就没了，找不到了，而引用可将生命周期扩大到相应的作用域！
左值和右值的参数匹配
- C++98中，我们实现⼀个const左值引⽤作为参数的函数，那么实参传递左值和右值都可以匹配。
- C++11以后，分别重载左值引⽤、const左值引⽤、右值引⽤作为形参的f函数，那么实参是左值会 匹配f(左值引⽤)，实参是const左值会匹配f(const左值引⽤)，实参是右值会匹配f(右值引⽤)。
有这么几个函数：
调用情况：
移动构造和移动赋值
- 移动构造函数是⼀种构造函数，类似拷⻉构造函数，移动构造函数要求第⼀个参数是该类类型的引 ⽤，但是不同的是要求这个参数是右值引⽤，如果还有其他参数，额外的参数必须有缺省值。
- 移动赋值是⼀个赋值运算符的重载，他跟拷⻉赋值构成函数重载，类似拷⻉赋值函数，移动赋值函 数要求第⼀个参数是该类类型的引⽤，但是不同的是要求这个参数是右值引⽤。
- 对于像string/vector这样的深拷⻉的类或者包含深拷⻉的成员变量的类，移动构造和移动赋值才有 意义，因为移动构造和移动赋值的第⼀个参数都是右值引⽤的类型，他的本质是要“窃取”引⽤的 右值对象的资源，⽽不是像拷⻉构造和拷⻉赋值那样去拷⻉资源，从提⾼效率。
下面我将举几个例子看清构造，拷贝构造，移动构造，移动赋值的深层调用逻辑！
有了移动构造和移动赋值，会高效很多，再加上编译器自己会优化构造过程，来达到高效率！
我们将会在linux（优化前）中和vs2022（优化后）中进行比较！
在linux中，运行一个C++文件步骤（假设有一个test.cpp文件）：
1.编译C++文件，使用g++编译器编译你的C++源文件，并指定你希望使用的C++标准。例如，如果你希望使用C++11标准，可以使用-std=c++11选项。类似地，你可以使用-std=c++14、-std=c++17或-std=c++20来指定其他标准。
指令：(以C++11为例)(优化了)
g++ -std=c++11 -o test test.cpp指令：（没有优化）
g++ -fno-elide-constructors test.cpp -o test -std=c++112.运行编译后的可执行文件
指令：
./test下面，我们将使用我们自制的string类进行演示：
这里只演示主要函数：
讲解：
优化前：
如果既有拷贝构造也有移动构造，那么当然走移动构造（走最优的），如果没有移动构造，走拷贝构造！
注意：string("11111")和move(左值)，虽然都是右值，但是还是不一样！
优化后：
当然也有优化不了的，因为已经是最高效了的了！
返回问题
这里有一个函数：
有这样一行代码：
当没有移动构造，只有拷贝构造时：（优化前）
验证：
当有移动构造，也有拷贝构造时：（优化前）调用最合适的函数！
调用拷贝构造的地方，调用了拷贝构造：
优化过程
没有移动构造：
有移动构造：
在优化的第二过程，在addString只有一个构造过程，str和ret指向同一块空间，只不过出了addString作用域，str就被销毁了，但是空间没被销毁！
优化检测：
验证：
我们继续看一个示例：
有这样几行代码：
没有移动构造和移动赋值：（优化前）
验证：
没有移动构造和移动赋值：（优化后）
有移动构造和赋值构造：（优化前）
在调用了拷贝构造的地方，调用了移动构造或者移动赋值：
有移动构造和赋值构造：（优化后）
引用折叠
- C++中不能直接定义引⽤的引⽤如 int& && r = i; ，这样写会直接报错，通过模板或typedef 中的类型操作可以构成引⽤的引⽤。
- 通过模板或typedef中的类型操作可以构成引⽤的引⽤时，这时C++11给出了⼀个引⽤折叠的规 则：右值引⽤的右值引⽤折叠成右值引⽤，所有其他组合均折叠成左值引⽤。
- 像f2这样的函数模板中，T&&x参数看起来是右值引⽤参数，但是由于引⽤折叠的规则，他传递左 值时就是左值引⽤，传递右值时就是右值引⽤，有些地⽅也把这种函数模板的参数叫做万能引⽤。
有这么两个函数：
继续看，有这么个函数：
看推导：
完美转发
- Function(T&&t)函数模板程序中，传左值实例化以后是左值引⽤的Function函数，传右值实例化 以后是右值引⽤的Function函数。
- 变量表达式都是左值属性，也就意味着⼀个右值被右值引⽤绑定 后，右值引⽤变量表达式的属性是左值，也就是说Function函数中t的属性是左值，那么我们把t传 递给下⼀层函数Fun，那么匹配的都是左值引⽤版本的Fun函数。这⾥我们想要保持t对象的属性， 就需要使⽤完美转发实现。
下面我们来看看应用场景：
我们调用Function函数：
Fun(t)语句时：
因为不管T被推导成什么，形参 t都是左值！
Fun(forward<T>(t))语句时：
它会延续T类型！会将原来的数据类型传递下去！
应用
所以我们可以提供右值版本：
可以继续改善：使用万能引用
可变参数模板
基本语法和原理
- C++11⽀持可变参数模板，也就是说⽀持可变数量参数的函数模板和类模板，可变数⽬的参数被称 为参数包，存在两种参数包：模板参数包，表⽰零或多个模板参数；函数参数包：表⽰零或多个函 数参数。
- 我们⽤省略号来指出⼀个模板参数或函数参数的表⽰⼀个包，在模板参数列表中，class...或 typename...指出接下来的参数表⽰零或多个类型列表；在函数参数列表中，类型名后⾯跟...指出 接下来表⽰零或多个形参对象列表；函数参数包可以⽤左值引⽤或右值引⽤表⽰，跟前⾯普通模板 ⼀样，每个参数实例化时遵循引⽤折叠规则。
- 可变参数模板的原理跟模板类似，本质还是去实例化对应类型和个数的多个函数。
- 这⾥我们可以使⽤sizeof...运算符去计算参数包中参数的个数。
我们来看以下原理：
包扩展
- 对于⼀个参数包，我们除了能计算他的参数个数，我们能做的唯⼀的事情就是扩展它，当扩展⼀个 包时，我们还要提供⽤于每个扩展元素的模式，扩展⼀个包就是将它分解为构成的元素，对每个元 素应⽤模式，获得扩展后的列表。我们通过在模式的右边放⼀个省略号(...)来触发扩展操作。底层 的实现细节如图1所⽰。
- C++还⽀持更复杂的包扩展，直接将参数包依次展开依次作为实参给⼀个函数去处理。
同样的：
但是我们可以这样遍历：
//包扩展（解析出参数包的内容）
void ShowList()
{// 编译器时递归的终止条件，参数包是0个时，直接匹配这个函数cout << endl;
}
template <class T, class ...Args>
void ShowList(T&& x, Args&&... args)
{cout << x << " ";// args是N个参数的参数包// 调用ShowList，参数包的第一个传给x，剩下N-1传给第二个参数包ShowList(args...);
}
template <class ...Args>
void Print(Args&&... args)
{ShowList(args...);
}也可以这样：
template <class T>
int GetArg(const T& x)
{cout << x << " ";return 0;
}
template <class ...Args>
void Arguments(Args... args)
{}template <class ...Args>
void Print(Args... args)
{// 注意GetArg必须返回或者到的对象，这样才能组成参数包给ArgumentsArguments(GetArg(args)...);
}empalce系列接口
- C++11以后STL容器新增了empalce系列的接⼝，empalce系列的接⼝均为模板可变参数，功能上 兼容push和insert系列，但是empalce还⽀持新玩法，假设容器为container，empalce还⽀持 直接插⼊构造T对象的参数，这样有些场景会更⾼效⼀些，可以直接在容器空间上构造T对象。
- emplace_back总体⽽⾔是更⾼效，推荐以后使⽤emplace系列替代insert和push系列
我们来看看push_back和emplace的区别：
看看pair类型：
新的类功能
默认的移动构造和移动赋值
- 原来C++类中，有6个默认成员函数：构造函数/析构函数/拷⻉构造函数/拷⻉赋值重载/取地址重 载/const 取地址重载，最后重要的是前4个，后两个⽤处不⼤，默认成员函数就是我们不写编译器 会⽣成⼀个默认的。C++11新增了两个默认成员函数，移动构造函数和移动赋值运算符重载。
- 如果你没有⾃⼰实现移动构造函数，且没有实现析构函数、拷⻉构造、拷⻉赋值重载中的任意⼀ 个。那么编译器会⾃动⽣成⼀个默认移动构造。默认⽣成的移动构造函数，对于内置类型成员会执 ⾏逐成员按字节拷⻉，⾃定义类型成员，则需要看这个成员是否实现移动构造，如果实现了就调⽤ 移动构造，没有实现就调⽤拷⻉构造。
- 如果你没有⾃⼰实现移动赋值重载函数，且没有实现析构函数、拷⻉构造、拷⻉赋值重载中的任意 ⼀个，那么编译器会⾃动⽣成⼀个默认移动赋值。默认⽣成的移动构造函数，对于内置类型成员会 执⾏逐成员按字节拷⻉，⾃定义类型成员，则需要看这个成员是否实现移动赋值，如果实现了就调 ⽤移动赋值，没有实现就调⽤拷⻉赋值。(默认移动赋值跟上⾯移动构造完全类似)。
- 如果你提供了移动构造或者移动赋值，编译器不会⾃动提供拷⻉构造和拷⻉赋值。
成员变量声明时给缺省值
defult和delete
C++11可以让你更好的控制要使⽤的默认函数。假设你要使⽤某个默认的函数，但是因为⼀些原因 这个函数没有默认⽣成。⽐如：我们提供了拷⻉构造，就不会⽣成移动构造了，那么我们可以使⽤ default关键字显⽰指定移动构造⽣成。
如果能想要限制某些默认函数的⽣成，在C++98中，是该函数设置成private，并且只声明补丁已， 这样只要其他⼈想要调⽤就会报错。在C++11中更简单，只需在该函数声明加上=delete即可，该语 法指⽰编译器不⽣成对应函数的默认版本，称=delete修饰的函数为删除函数。
final与override
在继承和多态中应用，注意跳转我其他文章！
由于C++11篇幅过长，我们下期见！
