【C++ 第十八章】C++11 新增语法（1）

1. C++11简介

在2003年C++标准委员会曾经提交了一份技术勘误表(简称TC1)，使得C++03这个名字已经取代了C++98称为C++11之前的最新C++标准名称。不过由于C++03(TC1)主要是对C++98标准中的漏洞进行修复，语言的核心部分则没有改动，因此人们习惯性的把两个标准合并称为C++98/03标准。从C++0x到C++11，C++标准10年磨一剑，第二个真正意义上的标准珊珊来迟。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。C++11增加的语法特性非常篇幅非常多，我们这里没办法一一讲解，所以本节课程
主要讲解实际中比较实用的语法。

C++11 - cppreference.com

小故事：

1998年是C++标准委员会成立的第一年，本来计划以后每5年视实际需要更新一次标准，C++国际
标准委员会在研究C++ 03的下一个版本的时候，一开始计划是2007年发布，所以最初这个标准叫
C++ 07。但是到06年的时候，官方觉得2007年肯定完不成C++ 07，而且官方觉得2008年可能也
完不成。最后干脆叫C++ 0x。x的意思是不知道到底能在07还是08还是09年完成。结果2010年的
时候也没完成，最后在2011年终于完成了C++标准。所以最终定名为C++11。

2. 统一的列表初始化

2.1 ｛｝初始化

在C++98中，标准允许使用花括号{}对数组或者结构体元素进行统一的列表初始值设定.

struct Point
{int _x;int _y;
};
int main()
{int array1[] = { 1, 2, 3, 4, 5 };int array2[5] = { 0 };Point p = { 1, 2 };return 0;
}

C++11扩大了用大括号括起的列表(初始化列表)的使用范围，使其可用于所有的内置类型和用户自
定义的类型，使用初始化列表时，可添加等号(=)，也可不添加（允许不加等号的语法有点.....）。

struct Point
{int _x;int _y;
};
int main()
{int x1 = 1;int x2{ 2 };int array1[]{ 1, 2, 3, 4, 5 };int array2[5]{ 0 };Point p{ 1, 2 };// C++11中列表初始化也可以适用于new表达式中int* pa = new int[4]{ 0 };return 0;
}

创建对象时也可以使用列表初始化方式调用构造函数初始化

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()
{Date d1(2022, 1, 1); // old style// C++11支持的列表初始化，这里会调用构造函数初始化Date d2{ 2022, 1, 2 };Date d3 = { 2022, 1, 3 };return 0;
}

2.2 std::initializer_list

std::initializer_list 的介绍文档：

http://www.cplusplus.com/reference/initializer_list/initializer_list/

std::initializer_list 是什么类型：

std::initializer_list 底层如何运作：

我们模拟实现一个 vector 演示效果

namespace my
{template<class T>class vector {public:typedef T* iterator;// initializer_list 拷贝vector(initializer_list<T> l){// 先给 vector 准备足够的空间_start = new T[l.size()];_finish = _start + l.size();_endofstorage = _start + l.size();// initializer_list 就像一个顺序表，借助 initializer_list 的指针，遍历 initializer_list ，将 里面的数据拷贝到vector中iterator vit = _start;typename initializer_list<T>::iterator lit = l.begin();while (lit != l.end()){*vit++ = *lit++;}//for (auto e : l)//   *vit++ = e;}// 先构造一个 tmp：调用上面的 initializer_list 拷贝vector<T>& operator=(initializer_list<T> il) {vector<T> tmp(il);std::swap(_start, tmp._start);std::swap(_finish, tmp._finish);std::swap(_endofstorage, tmp._endofstorage);return *this;}private:iterator _start;iterator _finish;iterator _endofstorage;};
}

std::initializer_list 应用演示：

int main() {vector<int>v1 = { 3, 4, 5, 6 };initializer_list<int> mylist = { 3, 4, 5, 6 };  // 核心是两个指针在栈上框住一块区域，该区域中存储这些数据，因此mylist 里面只存储了一个指向开头和指向结尾的指针cout << sizeof(mylist) << '\n';  // mylist 大小为 8：存储两个指针，而不是其中的内容cout << mylist.begin() << '\n';cout << mylist.end() << '\n';return 0;
}

std::initializer_list使用场景：
std::initializer_list一般是作为构造函数的参数，C++11对STL中的不少容器就增加
std::initializer_list作为参数的构造函数，这样初始化容器对象就更方便了。也可以作为operator=
的参数，这样就可以用大括号赋值

3. 声明

c++11提供了多种简化声明的方式，尤其是在使用模板时。

3.1 auto

在 C++98 中 auto 是一个存储类型的说明符，表明变量是局部自动存储类型，但是局部域中定义局
部的变量默认就是自动存储类型，所以auto就没什么价值了。C++11中废弃 auto 原来的用法，将
其用于实现自动类型判断。这样要求必须进行显示初始化，让编译器将定义对象的类型设置为初
始化值的类型。

int main()
{int i = 10;auto p = &i;auto pf = strcpy;cout << typeid(p).name() << endl;cout << typeid(pf).name() << endl;map<string, string> dict = { {"sort", "排序"}, {"insert", "插入"} };//map<string, string>::iterator it = dict.begin();auto it = dict.begin();return 0;
}

3.2 decltype

关键字decltype将变量的类型声明为表达式指定的类型。

这个可以推导目标的类型：可以放一个表达式或变量进去，自动推导类型给你

如 map<string, string> 太长，不想直接写到 vector 中，可以直接通过 decltype 推导 auto 的类型来得出结果

int main() {map<string, string>dict = { {"sort", "排序"}, {"insert", "插入"} };auto it = dict.begin();vector<decltype(it)> v;return 0;
}

// decltype的一些使用使用场景
template<class T1, class T2>
void F(T1 t1, T2 t2)
{decltype(t1 * t2) ret;   // 推断表达式 t1*t2cout << typeid(ret).name() << endl;
}
int main()
{const int x = 1;double y = 2.2;decltype(x * y) ret;  // ret的类型是doubledecltype(&x) p;    // p的类型是int*cout << typeid(ret).name() << endl;cout << typeid(p).name() << endl;F(1, 'a');return 0;
}

3.3 nullptr

由于C++中NULL被定义成字面量0，这样就可能回带来一些问题，因为0既能指针常量，又能表示
整形常量。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

因为 NULL 宏定义为 0，下面函数重载匹配就会错配

void func(int x)
{cout << "void func(int x)" << endl;
}void func(int* p)
{cout << "void func(int* p)" << endl;
}int main()
{func(NULL);//func(((void*)0));/*void* p2 = 0;int* p1 = p2;*/func(nullptr);return 0;
}

4. 范围for循环

这个我们在前面的课程中已经进行了非常详细的讲解，这里就不进行讲解了，请参考C++入门
+STL容器部分的课件讲解。

5. 智能指针

这个我们在智能指针章节中已经会进行了非常详细的讲解，这里就不进行讲解了

在我们后面的博客中，在陆续更新中

6. STL中一些变化

新容器

用橘色圈起来是C++11中的一些几个新容器，但是实际最有用的是unordered_map和
unordered_set。这两个我们前面已经进行了非常详细的讲解，其他的大家了解一下即可。

容器中的一些新方法

如果我们再细细去看会发现基本每个容器中都增加了一些C++11的方法，但是其实很多都是用得
比较少的。
比如提供了cbegin和cend 方法返回const迭代器等等，但是实际意义不大，因为begin和end也是
可以返回const迭代器的，这些都是属于锦上添花的操作。
实际上C++11更新后，容器中增加的新方法最后用的插入接口函数的右值引用版本