【C++】C++11简介 | 列表初始化 | 声明 | 范围for

​ 作者：@阿亮joy.
专栏：《吃透西嘎嘎》
座右铭：每个优秀的人都有一段沉默的时光，那段时光是付出了很多努力却得不到结果的日子，我们把它叫做扎根

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++ 标准十年磨一剑，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 一学习，所以本篇博客主要讲解实际中比较实用的语法。

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。

统一的列表初始化

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。比如：

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 扩大了用花括号括起的列表(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。

int main()
{
	int x1 = 1;
	// 不建议这么使用,但要求能够看懂
	int x2 = { 2 };
	int x3{ 3 };	

	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 = 1, int month = 1, int day = 1)
		:_year(year)
		, _month(month)
		, _day(day)
	{
		cout << "Date(int year, int month, int day)" << endl;
	}
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};

int main()
{
	// 都是在调用构造函数
	Date d1(2023, 1, 23);
	// C++11支持的写法,能看懂,但不建议这么用
	Date d2 = { 2023, 1, 23 };
	Date d3{ 2023, 1,23 };

	return 0;
}

C++11 新增列表初始化其实是方便容器进行初始化，就不需要调用尾插等接口进行初识化了。

int main()
{
	vector<int> v1 = { 1,2,3,4,5,6 };
	vector<int> v2{ 1,2,3,4,5,6 };

	for (auto e : v1)
	{
		cout << e << " ";
	}
	cout << endl;

	list<int> lt1 = { 1,2,3,4,5,6 };
	list<int> lt2{ 1,2,3,4,5,6 };

	auto x = { 1,2,3,4,5,6 };
	cout << typeid(x).name() << endl;

	return 0;
}

这样的玩法是通过std::initializer_list类型来支持的，std::initializer_list是库里定义的一个类。这个类只有构造函数、迭代器begin()和end()和size()接口。它的初始化的值是通过一个固定大小的数据进行存储的，其内容不支持修改，也不支持插入数据。

在 C++11 后，STL 中的容器就支持使用std::initializer_list来进行初始化。

而我们自己实现的vector和list只要加上initializer_list的构造函数和赋值运算符重载，就能使用列表进行初始化了。

有了列表初始化，很多容器的初始化就变得很方便了。

int main()
{
	// 都是在调用构造函数
	Date d1(2023, 1, 23);
	// C++11支持的写法,能看懂,但不建议这么用
	// 隐式类型转换,本来是用2023 1 23构造临时对象,在调用拷贝构造构造d2
	// 编译器优化成直接构造
	Date d2 = { 2023, 1, 23 };
	Date d3{ 2023, 1,23 };

	vector<Date> v1 = { d1,d2,d3 };
	// 隐式类型转换
	vector<Date> v2 = { {2023,1,23}, {2023,1,24} };

	map<string, string> dict = { {"sort", "排序"}, {"insert", "插入"} };
	// 因为string的构造函数很多,所以无法使用auto自动推导类型
	initializer_list<pair<const string, string>> kvi1 = { {"left", "左边"}, {"right", "右边"} };

	// 注:pair第一个参数要加const修饰,才能调用map的initializer_list赋值运算符重载
	dict = kvi1;
	for (auto& kv : dict)
	{
		cout << kv.first << ":" << kv.second << endl;
	}

	return 0;
}

总结：C++11 后，一切对象都可以使用列表初始化，但是建议内置类型还是使用以前的方式进行初始化，容器如果有需求可以采用列表初始化。

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。

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（声明自动类型变量的功能），将其用于实现自动类型推导。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()
{
	map<string, string> dict = { {"string","字符串"},{"left","左边"} };
	//map::const_reverse_iterator rit = dict.rbegin();
	auto rit = dict.rbegin();
}

decltype

关键字 decltype 将变量的类型声明为表达式指定的类型。

int main()
{
	int x = 10;
	decltype(x) y = 20;

	cout << typeid(y).name() << endl;
}

注：typeid 拿到的只是类型的字符串，不能用这个再去定义对象。

// 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 = t1 * t2;
	cout << typeid(ret).name() << endl;
}
int main()
{
	const int x = 1;
	double y = 2.2;
	decltype(x * y) ret; // ret的类型是double
	decltype(&x) p; // p的类型是int*
	cout << typeid(ret).name() << endl;
	cout << typeid(p).name() << endl;
	F(1, 'a');
	return 0;
}

nullptr

由于 C++ 中 NULL 被定义成字面常量 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

范围 for

范围 for 在前面的博客中已经进行了非常详细的讲解，这里就不进行讲解了。范围 for 的底层就是替换成迭代器。

智能指针

智能指针主要用于解决内存泄漏问题的，是非常重要的一个话题，将会另写一篇博客来进行讲解，所以智能指针不会在本篇博客里讲解。

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。

C 语言的数组越界读是基本检查不出来的，而越界写是抽查。而 array 只要是越界就会报错，因为它的 [ ] 是调用operator[]，在该函数里有越界的断言检查。

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，容器的插入数据的接口函数的增加了右值引用的版本，还增加了移动构造和移动赋值，它们都可以提高效率。这个知识点将会在下一篇博客里讲解。

总结

本篇博客主要讲解了 C++11 的一些新特性，如：列表初始化、auto、decltype、nullptr 和 范围 for 等等。那么以上就是本篇博客的全部内容了，如果大家觉得有收获的话，可以点个三连支持一下！谢谢大家！❣️