C++11 中STL库中新增内容

C++ 11一个比较显著的变化是以前boost库中的一些函数被正式标准化合入到STL中了，本文就简单的介绍一下。

引用包装器(Reference Wrapper)

当模板函数参数为泛型类型的时候，无法推导出是传值还是传引用，默认情况下会使用传值的方式。这是我们可以用std::ref显式指定以传引用的方式实例化模板函数。

    #include <functional>
    #include <iostream>

    template <class T>
    void foo(T arg)
    {
        arg++;
    }

    int main()
    {
        int count = 3;

        foo(count);        //此时传的是值，模板实例化为foo(int)，count值不变
        std::cout << count << std::endl;

        foo(std::ref(count));    //此时传的是引用，模板实例化为foo(int&)，count值加1
        std::cout << count << std::endl;
    }

智能指针(Smart Pointers)

智能指针主要引入了shared_ptr、weak_ptr、unique_ptr三种，其中shared_ptr和weak_ptr就是boost库中的应对象，我以前也写过相关文章介绍他们，这里就不介绍了。

而新引入的unique_ptr和以前介绍过的boost库中的scoped_ptr比较类似，而STL中本身就有一个类似的auto_ptr，它们之间的主要区别是：

• auto_ptr可以支持'='操作，也可作为函数的返回值
• unique_ptr不支持'='操作，可以作为函数的返回值
• scoped_ptr即不支持'='操作，也不能作为函数的返回值

相比较而言，unique_ptr权限比auto_ptr小，也没有scope_ptr不能作为返回值的限制，是用起来最合适的，完全可以代替auto_ptr

仿函数

四个boost库也合入了stl库中：

• function
• bind
• result_of
• mem_fn

其中function和bind我以前在介绍boost库中已经介绍过，在支持auto关键字后，通过bind创建function更加简单了，我们只需要用一句话就能创建成员函数的仿函数。

    #include <iostream>
    #include <functional>
    using namespace std;
    using namespace std::placeholders;

    struct X
    {
        bool foo (int a) { cout<< a << endl; return false;}
    };

    int main()
    {
        X x;

        auto func = bind(&X::foo, &x, _1);
        func(5);
    }

PS：使用bind的时候需要加入std::placeholders的using，否则编译报语法错误。

不过感觉bind基本上被lambda表达式给秒了，对于上面例子里，用lambda表达式的写法如下：

    auto func = [&x](int a) { x.foo(a); };
    function<void (int)> func = [&x](int a) { x.foo(a); };

由于lambda表达式是语法糖，因此可读性方面更好（感觉简洁度都快接近C#的匿名函数了），没有_1，_2之类的占位符，对于函数的调用方式也是显式直接调用，更加直观。

而result_of在auto引入后感觉也基本上没有用了，直接使用auto要简单得多。

容器

容器方面主要加了如下几个：

1. tuple
2. array
3. unordered_set和unordered_map

其中tuple和array基本上就是boost相关库给标准化了，而unordered_set和unordered_map则是hash表方式的set和map，以提供更高的查询性能。使用方式和原来二叉树版的也大同小异，这里就不多介绍了。

正则表达式

Boost的regex库也终于标准化了，要使用字符串处理的可以不用到处找第三方的正则表达式库了。不过目前VC还不支持像C#那样取消转义字符（gcc可以），在代码里面的正则表达式依然非常难读，希望MS能尽快把raw string literal给支持上。

线程

Boost的线程库也标准化了，另外那个类似于.Net TPL库的packaged_task也标准化了，由于它有不少可以介绍的地方，我会专门写篇文章来介绍它，这里就不多说了。

时间函数

其实C语言标准库是提供了时间函数的，不过极度难用，现在Boost的时间函数chrono已经给标准化了，虽然还是比不上.Net的TimeSpan好用，但起码比标准C的那套好太多了。

    #include <iostream>
    #include <chrono>
    #include <ctime>
    using namespace std;

    int fibonacci(int n)
    {
        if (n < 3) return 1;
        return fibonacci(n-1) + fibonacci(n-2);
    }

    int main()
    {
        auto start = chrono::system_clock::now();
        int result = fibonacci(40);
        auto end = chrono::system_clock::now();

        int elapsed_seconds = chrono::duration_cast<chrono::milliseconds>
                                 (end-start).count();

        auto end_time = chrono::system_clock::to_time_t(end);

        std::cout << "result: " << result << endl
                 << "finished computation at " << std::ctime(&end_time)
                 << "elapsed time: " << elapsed_seconds << "ms\n";
    }

另外一个日期函数Boost.Date好像还没有标准化，要用到日期相关功能还是只能用boost库。