C++学习记录——이십오 C++11（1）

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1、列表初始化

大括号{}来代替初始化，并且是所有类型。

struct ZZ
{
	int _x;
	int _y;
};

int main()
{
	int x1 = 1;
	int x2 = { 2 };
	int x3{ 3 };
	int arr1[5]{ 0 };
	int arr2[]{ 1, 2, 3, 4, 5 };
	ZZ z{ 4, 7 };
	int x4(4);//调用了int的构造
	int* pa = new int[4]{ 0 };
	return 0;
}

像类的初始化写法，加=相当于构造函数初始化+拷贝构造然后优化成直接构造。

vector<int> v1 = { 1, 2, 3, 4, 5 };//原写法
vector<int> v1{ 1, 2, 3, 4, 5 };//C++11写法

11支持这样写，实际上这里是把v1当成了initializer_list的类。这样写auto v = { 1, 2, 3, 4, 5 }，然后用typeid(v).name()就可以看到它的类型。展开写的话就是initializer_list< int > it1 = { 1, 2 }。在这个系统带的类里也有迭代器，不能修改，它指向的内容在常量区，begin和end返回是头地址和尾地址下一位。在vector写入这样类型的初始化可以这样写

vector(initializer_list<T> il)
{
	for (auto& e : il)
	{
		push_back(e);
	}
}

或者用迭代器也可以。

	Date d1(2023, 5, 23);
	Date d2(2023, 5, 24);
	vector<Date> v1 = { d1, d2 };
	vector<Date> v2 = { Date d1(2023, 5, 23), Date d2(2023, 5, 24) };
	vector<Date> v3 = { {2023, 5, 23 }, { 2023, 5, 24 } };

三个初始化都行，这时候会被当作是initializer_list< Date >。

2、声明

auto就是其中之一，自动推演变量类型。

decltype

	const int x = 1;
	double y = 2.2;
	decltype(x * y) ret;//ret类型就是double
	decltype(&x) tmp;//tmp类型就是const int*
	vector<decltype(x * y)> v;

它可以推导表达式类型，用这个类型去实例化模板参数或者定义对象。

还有C++中nullptr的引入。

范围for循环已经用过，智能指针之后写

3、STL新容器

array，forward_list，两个新map和set，但是前两个很鸡肋。array是固定大小的静态数组，用vector更舒服；另外一个是在需要单链表头插的时候很适合，其他都不算好，相比list每个结点可以节省一个指针的空间，头插头删时用它可以。

小总结

增加支持initializer_list的构造函数，使用更方便，有一定价值
增加cbegin和cend系列迭代器接口，也有点鸡肋
移动构造和移动赋值，提高了拷贝效率（之后写），重要
支持右值引用相关插入接口函数，提高了拷贝效率，重要

4、右值引用

1、概念

左值是一个表示数据的表达式(如变量名或解引用的指针)，我们可以获取它的地址+可以对它赋
值，左值可以出现赋值符号的左边，右值不能出现在赋值符号左边。定义时const修饰符后的左
值，不能给他赋值，但是可以取它的地址。左值引用就是给左值的引用，给左值取别名。

	int* p = new int(0);
	int b = 1;
	const int c = 2;

p，b，c，*p都是左值。

右值也是一个表示数据的表达式，如：字面常量、表达式返回值，函数返回值(这个不能是左值引用返回)等等，右值可以出现在赋值符号的右边，但是不能出现出现在赋值符号的左边，右值不能
取地址。右值引用就是对右值的引用，给右值取别名。

	int* p = new int(0);
	int b = 1;
	const int c = 2;

	int& ret1 = b;
	const int& ret2 = b + c;
	int&& ret3 = b + c;
	int&& ret4 = b;//错误

右值引用符号是&&。上面四个就是左/右值引用分别给左/右值取别名，左值引用如果不加const就给右值取别名那就是权限放大，所以必须加const才能通过；右值引用不能给左值取别名，所以ret4那里出错。

但是这样写就可以int&& ret4 = move(b);

1. 左值引用只能引用左值，不能引用右值。
2. 但是const左值引用既可引用左值，也可引用右值。
3. 右值引用只能右值，不能引用左值。
4. 但是右值引用可以move以后的左值。
5. 将亡值是一种右值，是生命周期即将结束的值。

2、使用场景（包含移动构造）

void func(int& a)
{
	cout << a << endl;
}

void func(int&& a)
{
	cout << a << endl;
}

int main()
{
	int a = 0;
	int b = 1;
	func(b);
	func(a + b);
	return 0;
}

虽然可以变成const int& a，来传入左右值，但是进入函数内部还是无法区分左右值，所以就可以这样写成函数重载。之所以要区分左右值，是因为内置类型不需要分，但是自定义类型需要考虑。我们可以用自己造的string类。

	string s1("hello");
	string ret1 = s1;
	string ret2 = (s1 + '!');

如果这两个都是深拷贝，代价有点高。所以类里就得做一个函数重载

string(string&& s)
	:_str(nullptr)
{
	swap(s);
}

这个接收右值的就是移动构造。深拷贝相当于两个空间，那么为了减少代价，就不另外开辟空间，让新变量指向这个空间，替换掉旧变量。move的作用则是把s1指向的内容给拿走，s1连同之前的空间废掉，交给其他变量。move是一个函数调用，返回的是右值。所以右值引用的移动构造效率比较高，它是不动空间，动指向空间的东西。

左值引用直接减少了拷贝，用的是引用传参和传引用返回。但是有些场景不能用引用返回，比如函数内的局部对象，否则就会有一些强行的拷贝。

C++中传值返回拷贝比较多，有些场景是不可避免的右值返回。编译器在这里做了很多复杂的操作。这里就不展开写了。

11之后所有STL容器都增加了移动构造，不仅是构造，插入接口也都增加了右值引用。很多原先对于右值只能深拷贝，现在就改成移动构造来提高效率。

匿名对象被认为是右值，直接传的字符串会被认为是右值。如果没有右值引用，两个就都是深拷贝。

左/右值引用都减少拷贝。左值引用是直接，右值引用是间接，先识别是不是右值，是的话就不再深拷贝，转为移动拷贝，移动拷贝效率高。移动拷贝就是直接移动资源。

右值不能取地址，不能修改，右值取别名后会右值会被存储到特定位置。int&& r1 = 10，10不能被取地址，但是r1可以取地址，可以修改数值，所以r1是左值，如果前面加上const，那就不能修改，右值引用的const就只是const作用，但是左值引用+const，也就是const int&这样的，就可以左右值都能引用。

对于那些具有常性的变量（比如临时变量）是不能被修改的，比如string& s3 = s1 + s2，这里就会报错，但是如果去掉引用就可以了，但是去掉引用后s1 + s2可以修改？是不是有点不太正常？这是因为传到移动构造后，传进来的是右值，传出去的时候就变成左值了。所以右值引用引用后属性是左值，这样才能实现资源转移。

3、完美转发

void Fun(int& x) { cout << "左值引用" << endl; }
void Fun(const int& x) { cout << "const 左值引用" << endl; }
void Fun(int&& x) { cout << "右值引用" << endl; }
void Fun(const int&& x) { cout << "const 右值引用" << endl; }

template<typename T>
void PerfectForward(T&& t)//引用折叠、万能引用，左右值都能传
{
	Fun(t);//Fun(forward(t));
}
int main()
{
	PerfectForward(10); // 右值
	int a;
	PerfectForward(a); // 左值
	PerfectForward(std::move(a)); // 右值
	const int b = 8;
	PerfectForward(b); // const 左值
	PerfectForward(std::move(b)); // const 右值
	return 0;
}

借助模板的推导，如果传左值，就会自动推导成T&，右值就是&&。这个代码就传给PerfectForward，然后Fun再传递一层。

要右值引用的话，是把参数类型换成右值引用就可以了吗？在类里面保证这点的话，比较麻烦，需要改很多，比如往一个函数里传右值，但是这个函数还需要把这个值传给别的函数，还得换成左值，所以要保证整个链路都是右值才行。各个函数都增加右值引用的函数，函数括号里的参数，传到函数内部用来赋值等操作都会引起右值转为左值。但是即使全改成右值也不行，需要有别的措施来保证右值。

为什么会成为左值？其实是因为这个右值转左值转早了，Fun(t)那里传的就已经全是左值了，在一个个函数传参数时很有可能会不在合适的地方转成左值，用Fun(forward< T >(t))可以保持右值，这也就是完美转发。

左值引用已经能解决大部分问题，不过它没解决的问题就是局部对象返回问题和插入接口、对象拷贝问题。比如自定义类型的局部变量/对象的返回，这一直是一个不好解决的问题。浅拷贝的类，像日期类，那么就用拷贝构造，如果是深拷贝，那就是移动构造，移动构造可以转移右值，因为它没有拷贝，只有移动资源，效率更高。

类里还是要有右值引用的版本，编译器会找最合适的函数来运行代码。

4、移动赋值

函数返回值时，会进行两次深拷贝，其实应当是一次拷贝构造，一次拷贝赋值，相对应的就有移动构造和移动赋值。返回局部变量时，它会优化成移动构造+移动赋值，就不是两个拷贝了。

右值引用借助移动语义来改善自定义类型的深拷贝问题。

string& operator=(string&& str)//移动赋值
string& operator=(const string& str)/拷贝赋值

移动赋值是如何实现的？比如s = t，t是一个右值，马上要结束生命周期了，那么移动赋值会把t的内容和s的内容直接换过来，这样s里面就是t的内容了，t里面就是s的内容了，t带着s的内容析构，那么移动赋值就完成了。

5、C++98的const引用延长生命周期

const string& ret1 = string("hello world");

没有右值引用的时候，就用这种方法来完成临时变量的生命周期延长，但这种方法有缺陷，但是当出了这个类，析构后还是不见了，想用类外的函数来使用类内的东西就不行了。

如果类外的函数不是引用类型的，它返回的值会是一个临时变量，如果用引用类型的变量来接收肯定就不行，但加了一个const就可以了，并且这个临时变量也确实延长周期了。

本篇gitee

结束。