C++14新特性

泛型lambda函数

C++14引入泛型lambda函数时,你可以使用auto关键字来声明lambda函数的参数类型,使得lambda函数更加通用。下面是一个使用泛型lambda函数的示例:

int main() {
    std::vector<int> numbers = {1, 2, 3, 4, 5};

    // 使用泛型lambda函数打印容器中的元素
    std::for_each(numbers.begin(), numbers.end(), [](auto element) {
        std::cout << element << " ";
    });

    return 0;
}

通过使用泛型lambda函数,我们无需显式指定参数类型,而是让编译器根据参数的实际类型进行推断。这样,我们可以更方便地使用lambda函数,而不需要为每个具体类型编写多个重载版本的lambda函数

二进制字面量

C++14引入二进制字面量时,你可以直接在代码中表示二进制数值,而不必转换为其他进制。下面是一个使用二进制字面量的示例:

int main() {
    int binaryNumber = 0b101010; // 使用二进制字面量表示42

    std::cout << "Binary Number: " << binaryNumber << std::endl;

    return 0;
}

在上述代码中,我们使用前缀0b表示二进制字面量。在这个例子中,0b101010表示十进制的42。通过使用二进制字面量,我们可以直接在代码中使用二进制数值,使得代码更加直观和易读。

使用二进制字面量特性,我们可以更方便地处理二进制相关的任务,例如位操作、二进制编码等。这在处理底层系统编程、嵌入式系统和硬件驱动等领域中特别有用。
在C++11之前,C++语言提供了表示整数常量的几种进制表示法,包括:

  • 十进制表示法:默认情况下,整数常量被解释为十进制数值。例如,int number = 42;表示十进制的42

  • 八进制表示法:使用前缀数字0来表示八进制数值。例如,int octalNumber = 052;表示八进制的52(十进制的42)

  • 十六进制表示法:使用前缀0x或0X来表示十六进制数值。例如,int hexadecimalNumber = 0x2A;表示十六进制的2A(十进制的42)
    在C++11之后,C++语言引入了二进制字面量的表示法,使得直接在代码中表示二进制数值成为可能。这是对语言表达能力的扩展,使得处理二进制相关任务更加方便和直观

auto返回类型推断

auto add(int a, int b) {
    return a + b;
}

int main() {
    auto result = add(3, 4);

    std::cout << "Result: " << result << std::endl;

    return 0;
}

需要注意的是,auto返回类型推断只适用于函数的返回类型,不能用于函数参数或非静态成员函数的返回类型。另外,如果函数体中存在多个返回语句,并且返回类型不一致,将会导致编译错误,因为编译器无法推断出一致的返回类型

常量表达式函数体:允许在constexpr函数中使用更复杂的控制流和局部变量定义

先补充说明什么是constexpr函数
constexpr函数是一种特殊的函数,在编译时求值,并且可以用于计算常量表达式。在C++11标准中引入了constexpr关键字,它用于声明函数是一个常量表达式函数
特点和用法:

  1. 编译时求值:constexpr函数在编译时进行求值,而不是在运行时。这使得编译器能够在编译阶段计算出函数的结果,并将其用于编译时优化。
  2. 常量表达式:constexpr函数的参数和返回值必须是可用于常量表达式的类型。也就是说,参数和返回值类型必须是字面类型(literal type)。
  3. 限制:在C++11中,constexpr函数的函数体必须是简单的表达式和返回语句。但在C++14中,这一限制得到放宽,允许在constexpr函数中使用更复杂的控制流和局部变量定义。
  4. 编译时常量:constexpr函数的返回值可以在编译时被用作常量,可以用于编译时计算、模板参数、数组大小等需要常量表达式的上下文。
constexpr int factorial(int n) {
    if (n <= 1)
        return 1;
    else
        return n * factorial(n - 1);
}

int main() {
    constexpr int num = 5;
    constexpr int result = factorial(num);

    // 在编译时计算 factorial(5) 并将结果存储在 result 中
    // result 的值为 120

    return 0;
}

在上述示例中,factorial 函数被声明为 constexpr,使得我们可以在编译时计算 factorial(5) 并将结果存储在 result 中。

通过使用constexpr函数,我们可以在编译时进行更多的计算,减少运行时的开销,并且可以利用编译时的优化。它还可以在一些需要常量表达式的上下文中使用,例如模板参数和数组大小等。

C++14中常量表达式函数体是C++14引入的一个特性,允许在constexpr函数中使用更复杂的控制流和局部变量定义。

在C++11中,constexpr函数的函数体限制比较严格,只允许包含简单的表达式和返回语句。这限制了constexpr函数的使用范围。

而在C++14中,对constexpr函数的限制进行了放宽。现在,constexpr函数的函数体可以包含更复杂的控制流结构(例如循环和条件语句)以及局部变量定义。

以下是一个使用常量表达式函数体的示例:

constexpr int factorial(int n) {
    int result = 1;
    for (int i = 1; i <= n; ++i) {
        result *= i;
    }
    return result;
}

int main() {
    constexpr int num = 5;
    constexpr int result = factorial(num);

    std::cout << "Factorial of " << num << " is: " << result << std::endl;

    return 0;
}

在上述示例中,factorial 函数使用常量表达式函数体计算给定数字的阶乘。函数体中使用了循环结构和局部变量 result 和 i。由于函数被声明为 constexpr,我们可以在编译时计算 factorial(5) 并将结果存储在 result 中。

常量表达式函数体的引入使得 constexpr 函数能够处理更复杂的计算逻辑,扩展了 constexpr 函数的使用场景。

用户定义字面量的整型后缀

C++14引入了用户定义字面量的整型后缀的特性。这个特性允许用户自定义整型字面量的后缀,以增强语言的表达能力。

在C++中,整型字面量可以附加后缀来表示不同的整型类型。例如,42表示一个十进制的整数,42u表示一个无符号整数,42L表示一个长整数。

而C++14中的用户定义字面量的整型后缀允许程序员自定义新的后缀,并定义与之关联的操作。通过这种方式,可以为整型字面量添加自定义的含义和语义。

以下是一个使用用户定义字面量的整型后缀的示例:

constexpr long long operator"" _k(unsigned long long value) {
    return value * 1000;
}

int main() {
    long long distance = 5_k;  // 使用用户定义字面量后缀表示5000

    std::cout << "Distance: " << distance << std::endl;

    return 0;
}

我们定义了一个用户定义字面量的整型后缀 “k”。后缀函数 operator"" _k 接收一个无符号长整数值,并将其乘以1000,返回对应的长长整数。

通过这个自定义的后缀 “k”,我们可以在整型字面量后使用 5_k 来表示5000,从而增强了代码的可读性和表达能力。

需要注意的是,用户定义字面量的后缀函数必须以 operator"" 开头,并根据后缀的具体类型和需求,可以接受不同类型的参数(例如无符号长整数、双精度浮点数等)。

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