【C++】C++11 (1): 列表初始化、decltype、final和override关键字
前言
C++11增加的语法特性非常多，没办法一 一介绍。本文主要介绍实际中比较实用的语法特性。
一、列表初始化
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。比如：
struct Pos
{
int _x;
int _y;
};
int main()
{
int a1[] = { 1, 2, 3, 4, 5 };
int a2[5] = { 0 };
Pos 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
struct Pos
{
int _x;
int _y;
};
int main()
{
int x1 = 1;
int x2{ 2 };
int a1[]{ 1, 2, 3, 4, 5 };
int a2[5]{ 0 };
Pos 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
#include 2. std::initializer_list
std::initializer_list文档介绍：Click me
std::initializer_list的类型：
class std::initializer_list
int main()
{
// the type of il is an initializer_list
auto il = { 10, 20, 30 };
cout << typeid(il).name() << endl;// class std::initializer_liststd::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
#include - 模拟实现vector支持{}初始化和赋值：
namespace nb
{
template<class T>
class vector {
public:
typedef T* iterator;
vector(initializer_list<T> l)
{
_start = new T[l.size()];
_finish = _start + l.size();
_endofstorage = _start + l.size();
iterator vit = _start;
// 注意使用typename:
// 编译器不知道iterator是静态变量还是内置类型，加typename声明是内置类型
typename initializer_list<T>::iterator lit = l.begin();
while (lit != l.end()) {
*vit++ = *lit++;
}
// 另一种方式
//for (auto e : l) // *vit++ = e;
}
vector<T>& operator=(initializer_list<T> l)
{
vector<T> tmp(l);
std::swap(_start, tmp._start);
std::swap(_finish, tmp._finish);
std::swap(_endofstorage, tmp._endofstorage);
return *this;
}
private:
iterator _start;
iterator _finish;
iterator _endofstorage;
};
}
二、auto、decltype关键字
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推断。这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
#include ::iterator it = dict.begin();
auto it = dict.begin();
//cout << typeid(it).name() << endl;
return 0;
}
2. decltype
关键字decltype将变量的类型声明为表达式指定的类型
// decltype的一些使用场景
template<class T1, class T2>
void F(T1 t1, T2 t2)
{
decltype(t1 * t2) ret;
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const int*
cout << typeid(ret).name() << endl;
cout << typeid(p).name() << endl;
F(1, 'a');// int
return 0;
}
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。
// 可能存在类型安全性问题，nullptr是更好的选择
int* ptr = NULL;
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 // 既是整型常量
#else
#define NULL ((void *)0) // 又是指针常量
#endif
#endif
示例：
#include 三、范围for
用于遍历容器（如数组、向量、列表等）中的元素，或者遍历具有迭代器的数据结构
int arr[] = {1, 2, 3, 4, 5};
// 遍历数组
for (int e : arr) {
std::cout << e << " ";
}
四、final和override
1. final 关键字：
final 关键字用于修饰类、函数或虚函数，表示它们不可被继承或重写。
当一个类被声明为 final 时，该类不能被其他类继承。
当一个成员函数被声明为 final 时，该函数不能在派生类中被重写。
使用 final 关键字可以在设计中明确禁止继承或重写，提高代码的安全性和可维护性
class Base final {
// ...
};
class Derived : public Base { // 编译错误，无法从 final 类继承
// ...
};
class Base {
public:
virtual void foo() final {
// ...
}
};
class Derived : public Base {
public:
void foo() override { // 编译错误，无法重写 final 函数
// ...
}
};
2. override 关键字：
override 关键字用于显式指定派生类中的成员函数是对基类中虚函数的重写，可以提高代码的可读性和可靠性。
在派生类中，如果需要重写基类中的虚函数，使用 override 关键字可以确保函数的正确重写。
如果派生类中的函数声明使用了 override 关键字，但实际上并没有重写基类的虚函数，编译器将产生错误
class Base {
public:
virtual void foo() {
// ...
}
};
class Derived : public Base {
public:
void foo() override { // 显式重写基类的虚函数
// ...
}
};
注意，override 关键字只能应用于派生类中的虚函数，用于确保正确的函数重写。如果在非虚函数上使用 override 关键字，编译器将产生错误
override错误使用：
-
基类中的函数没有被声明为虚函数。
示例：
class Base { public: void foo() { // ... } }; class Derived : public Base { public: void foo() override { // 错误，Base::foo() 不是虚函数 // ... } }; -
基类中的虚函数的声明与派生类中的重写函数的声明不匹配 （包括函数名称、参数列表和返回类型）。
示例：
class Base { public: virtual void foo(int x) { // ... } }; class Derived : public Base { public: void foo(double x) override { // 错误，签名不匹配 // ... } }; -
没有基类中对应的虚函数。
示例：
class Base { public: virtual void foo() { // ... } }; class Derived : public Base { public: void bar() override { // 错误，没有对应的虚函数 foo() // ... } };
在这些情况下，使用 override 关键字会产生编译错误，提示开发者存在错误的重写或使用方式。检查上述情况可以确保正确使用 override 关键字，并在重写虚函数时提高代码的可靠性。
五、新增容器
array、forward_list（单链表）和unordered系列
array是C++标准库中的容器类模板，array和原生数组（c风格数组）最大的区别是对于越界访问的处理：
- array提供了范围检查，可以确保访问数组元素时不会越界。
- 原生数组没有内置的越界检查，访问越界可能导致未定义的行为，如访问无效内存区域或数据的损坏