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C++11特性—1

时间:2023-06-11 21:32:29浏览次数:45  
标签:11 函数 int auto 特性 C++ 类型 Lambda

       C++11是C++标准的一个新版本,它增加了很多C++没有的功能,相较性能而言,极大程度上提高了C++效率和易用;对于程序员而言,C++11更好的应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。因此C++11功能更加强大,而且能提升程序员的开发效率。

以下我们来了解下C++11基于C++进行的主要功能升级都有那些吧!!

变量类型推导

为什么需要类型推导?

在定义变量时,必须先给出变量的实际类型,编译器才允许定义,这对于内置类型来说,是非常简单的,例如:

int main()
{
	int a = 32670;
	int b = 32670;
	int c = a + b;
  return 0;
}

此时,代码是绝对没有问题的。但是,如果我们给出的接收变量的范围有限,或者a和b为浮点型,但是我们却使用整形c接收呢??

int main()
{
	short a = 32670;
	short b = 32670;
	short c = a + b;
  
  double a1=12.34;
  double b1=12.45;
  int c1=a1+b1;
  return 0;
}

C++11特性—1_decltype

此时就会出现两种情况:

  1. 相加元素越界,得不到我们想要的答案
  2. 数据丢失,导致结果不够精确

这都是我们不想看到的,更有甚者,我们在使用迭代器遍历容器时,也会出现迭代器太过复杂的情况,如下:

int main()
{
	std::map<std::string, std::string> m{ { "apple", "苹果" }, { "banana", "香蕉" } };
	// 使用迭代器遍历容器, 迭代器类型太繁琐,一不小心可能导致报错,非常的麻烦!!
	std::map<std::string, std::string>::iterator it = m.begin();
	while (it != m.end())
	{
		cout << it->first << " " << it->second << endl;
		++it;
	}
	return 0;
}

       因此,C++11中就提供了一种可以推导表达式类型的关键字——auto关键字auto关键字可以根据变量初始化表达式类型推断变量的实际类型,这样我们在定义变量时也就可以不在考虑太多类型推导了,遍历map也就变成这样了:

int main()
{
	std::map<std::string, std::string> m{ { "apple", "苹果" }, { "banana", "香蕉" } };
	auto it = m.begin();//只需要一个auto==std::map<std::string, std::string>::iterator
	while (it != m.end())
	{
		cout << it->first << " " << it->second << endl;
		++it;
	}
	return 0;
}

这样,即排除了人为造成的变量类型定义错位的问题,又能节约大量时间,代码看上去也更加简洁。

decltype类型推导

       auto关键字使用的前提是:必须要对auto声明的类型进行初始化,否则编译器无法推导出auto的实际类型。但有时候可能需要根据表达式运行完成之后结果的类型进行推导,因为编译期间,代码不会运行,此时auto也就无能为力。

int Add(auto left, auto right)//此时调用就会出现问题
{
	return left + right;
}

C++11特性—1_decltype_02

       简单来说,就是auto不能作为函数的参数,因为函数是在编译时期,编译器会扫描源代码中的所有函数定义,并在编译过程中将其转换为可执行的代码。由于没有具体值得传递,此时的auto未能推导出参数的类型。

因此,我们给出了decltype关键字,来先推导定义变量的类型,然后再根据类型接收我们需要的值。

int main()
{
	int a = 10, b = 20;
	decltype(a + b) c;//这里就是先推导出c的类型,然后再进行赋值操作
	cout << typeid(c).name() << endl;
}

       并且,对于函数的推演也是可以的,对于没有参数的推演,就会返回整个函数的定义;而如果是带参数列表的推演,返回的就是函数的返回值类型(函数并未运行)。

C++11特性—1_decltype_03

智能指针

本章大家可以看我的博客:智能指针智能指针补其中有非常完整的C++中三种智能指针的介绍。

lambda表达式

为什么需要lambda

在C++中,如果我们对一个数据集合中的元素进行排序就需要用到sort函数:

int main()
{
	vector<int> arr{ 4, 1, 8, 5, 3, 7, 0, 9, 2, 6 };
	sort(arr.begin(), arr.end(), less<int>());//升序
	sort(arr.begin(), arr.end(),greater<int>());//降序
	return 0;
}

当如果我们需要对自定义类型进行排序时,每有两种类型需要比较,用户就需要一个函数来定义排序的规则,例如:

struct Person
{
	string _name;
	int _price;
};
struct Compare//定义的排序规则
{
	bool operator()(const Person& gl, const Person& gr)
	{
		return gl._price <= gr._price;
	}
};
int main()
{
	Person gds[] = { { "苹果", 2 }, { "相交", 3 }, { "橙子", 24 }, { "菠萝", 1.5 } };
	sort(gds, gds + sizeof(gds) / sizeof(gds[0]), Compare());
	return 0;
}

       看看,为了一个排序,我们被迫写了7行代码,如果是更大的项目呢,那可就不是7行代码就能解决的了,每次为了实现一个Compare算法, 都要重新去写一个类,如果每次比较的逻辑不一样,还要去实现多个类,特别是相同类的命名,这些都给编程者带来了极大的不便。因此,在C11语法中出现了Lambda表达式

Lambda表达式

我们先来看个示例:

int main()
{
 Goods gds[] = { { "苹果", 2.1 }, { "相交", 3 }, { "橙子", 2.2 }, {"菠萝", 1.5} };
 sort(gds, gds + sizeof(gds) / sizeof(gds[0]), [](const Goods& l, const Goods& r)
                                               ->bool
                                                {
                                                    return l._price < r._price;
                                                });
 return 0;
}

上述示例中我们不难看出,Lambda表达式其实就是一个匿名函数。

lambda表达式书写格式:[capture-list] (parameters) mutable -> return-type { statement },下面我来给大家一一说明这些参数的含义

  1. [capture-list] : 捕捉列表,该列表总是出现在Lambda函数的开始位置,编译器根据[]来判断接下来的代码是否为Lambda函数,捕捉列表能够捕捉上下文中的变量供Lambda函数使用
  2. (parameters):参数列表。与普通函数的参数列表一致,如果不需要参数传递,则可以连同()一起省略
  3. mutable:默认情况下,Lambda函数总是一个const函数,mutable可以取消其常量性。使用该修饰符时,参数列表不可省略(即使参数为空)
  4. ->returntype:返回值类型。用追踪返回类型形式声明函数的返回值类型,没有返回值时此部分可省略。返回值类型明确情况下,也可省略,由编译器对返回类型进行推导
  5. {statement}:函数体。在该函数体内,除了可以使用其参数外,还可以使用所有捕获到的变量

注意: 在Lambda函数定义中,参数列表和返回值类型都是可选部分,而捕捉列表和函数体可以为空。 因此C++11中最简单的Lambda函数为:[]{}; 该Lambda函数不能做任何事情。

接下开为大家解析以下常见的Lambda函数:

int main()
{
	//最简单的lambda表达式, 该lambda表达式没有任何意义
	[]{};

	//省略参数列表和返回值类型,返回值类型由编译器推导为int
	int a = 3, b = 4;
	[=]{return a + 3; };//[]里的=会捕获前面所有变量,但只是传值捕获,不会改变变量本身

	//省略了返回值类型,无返回值类型
	auto fun1 = [&](int c){b = a + c; };//&,表示捕获为引用形式,函数内值发生改变,变量也会发生改变
	fun1(10);
	cout << a << " " << b << endl;

	//各部分都很完善的lambda函数
	auto fun2 = [=, &b](int c)->int{return b += a + c; };//这里表示a为传值,b为传引用
	cout << fun2(10) << endl;

	//复制捕捉x
	int x = 10;
	auto add_x = [x](int a) mutable { x *= 2; return a + x; };//这里表示直接捕获x,a和b也会被默认捕获
	cout << add_x(10) << endl;
	return 0;
}

注意:Lambda函数无法直接调用或者直接输出,如果我们需要直接调用,需要使用auto变量将其赋值。

捕捉列表描述了上下文中那些数据可以被lambda使用,以及使用的方式传值还是传引用,下面我们给出常见的捕获列表说明(var表示变量):

  1. [var]:表示值传递方式捕捉var
  2. [=]:表示值传递方式捕获所有父作用域中的变量(包括this)
  3. [&var]:表示引用传递捕捉var
  4. [&]:表示引用传递捕捉所有父作用域中的变量(包括this)
  5. [this]:表示值传递方式捕捉当前的this指针

注意

  1. 父作用域指包含Lambda函数的语句块
  2. 语法上捕捉列表可由多个捕捉项组成,并以逗号分割
  3. 在块作用域以外的Lambda函数捕捉列表必须为空
  4. 在块作用域中的Lambda函数仅能捕捉父作用域中局部变量,捕捉任何非此作用域或者非局部变量都会导致编译报错
  5. Lambda表达式之间不能相互赋值,即使看起来类型相同,每个Lambda表达式实际都是一个独立的类型



标签:11,函数,int,auto,特性,C++,类型,Lambda
From: https://blog.51cto.com/u_15209404/6459050

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