【C++修炼之路】26.C++11（语法糖）

每一个不曾起舞的日子都是对生命的辜负

C++11(语法糖)

本节目标

• C++11简介

• 列表初始化

• 变量类型推导

一.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，所以本节主要讲解实际中比较实用的语法。
https://en.cppreference.com/w/cpp/11
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。

二.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。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。

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include
using namespace std;

struct Point
{
	int _x;
	int _y;
};

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()
{
	//C++98
	Point p1 = { 1, 2 };
	int array1[] = { 1, 2, 3, 4, 5 };
	int x1 = 1;
	int* p3 = new int[10];//c++98不支持new时初始化
	
	Date d1(1, 3, 2);
	Date d2 = { 1,3,2 };

    //下面都是C++11
	Point p2{ 1, 2 };
	int array2[]{ 1, 2, 3, 4, 5 };

	//建议不要这么用，能看懂就可以
	int x2 = { 1 };
	int x3{ 1 };

	int* p4 = new int[10]{ 1, 2,3,4 };//c++11支持这样初始化
	Point* p5 = new Point[2]{ {1, 1}, {2, 2} };
	Date d3{ 1,3,2 };

}

对于Date类型，c++11的方式同样调用构造函数。

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：

int main()
{
    // the type of il is an initializer_list
    auto il = { 10, 20, 30 };
    cout << typeid(il).name() << endl;
    return 0;
}

可以看出，std::initializer_list是作为常量区的一个封装的类型，通过查阅文档，其也有迭代器，可以将常量区的元素一一遍历。

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std::initializer_list的使用场景：

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。因此我们就知道了为什么vector类的空间是如何初始化的，vector的构造函数就存在std::initializer_list的参数。而开辟的空间就是根据std::initializer_list的size()大小开辟的。

那再来回顾一下当初模拟实现的vector，由于我们并没有设置std::initializer_list的构造，因此采用大括号进行初始化是错误的，所以我们可以多重载一个由std::initializer_list参数的构造函数

vector(initializer_list<T> il)
    :_start(nullptr)
        , _finish(nullptr)
        , _endofstorage(nullptr)
{
    reserve(il.size());
    typename initializer_list<T>::iterator it = il.begin();
    while (it != il.end())
    {
        push_back(*it);
        ++it;
    }
}

这样就可以用这样的初始化了：

void test_vector11()
{
    vector<int> v{ 1, 2, 3, 4, 5 };
    for (auto e : v)
    {
        cout << e << " ";
    }
    cout << endl;
}

当然，不仅仅vector，list也是如此。

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因此我们对于以后的初始化就可以这样了：

vector<Date> v3 = { {1, 1, 1}, {2, 2, 2}, {3, 3, 3} };
map<string, string> dict = { {"字符串", "string"}, {"排序", "sort"} };

直到这里，才可以看出C++11中{}的意义，对于上面int类型的{}属实是有些鸡肋了。

三.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腿断。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。

实际上在C++初窥门径中已经学习过。

int main()
{
	int i = 10;
	auto p = &i;
	auto pf = strcpy;
	cout << typeid(p).name() << endl;
	cout << typeid(pf).name() << endl;
	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。

// 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;
	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;
}

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

四.总结

除了这些之外，C++11还有许多其他特性，比如之前讲解到的：范围for循环、array、unordered系列、final与override；当然这些都是属于简单的语法知识，后续还有很多C++11中重要的特性：右值引用、智能指针、lambda表达式、包装器、线程库、可变参数模板……。这些在后续都会一一介绍。