Modern C++

Modern C++

  1. C++11:

    • 自动类型推导(auto关键字):允许编译器根据初始化表达式自动推导变量的类型。
    • 声明和初始化分离(uniform initialization):使用花括号{}进行初始化对象或者列表初始化。
    • 移动语义(移动构造函数和右值引用):通过转移资源所有权来提高性能。
    • lambda表达式:创建匿名函数对象以便于在代码中更灵活地使用。
    • 新容器和算法:如std::unordered_map、std::unordered_set、std::move、std::forward等。
  2. C++14:

    • 泛型Lambda表达式:支持参数类型的自动推导,并能够在lambda函数体内部使用auto作为返回值类型。
    • 二进制字面量:可以直接表示二进制数值,如0b101010。
    • std::make_unique:与std::make_shared类似,用于安全地创建独占智能指针。
  3. C++17:

    • 结构化绑定(structured bindings):通过解包将复杂数据结构中的元素绑定到命名变量中。
    • if constexpr语句:基于模板参数进行编译时条件判断,选择性地编译代码块。
    • std::optional:表示可能为空的值类型,避免了使用指针或特殊值来表示缺失情况。
  4. C++20:

    • 概念(Concepts):引入了概念作为模板参数的约束条件,可以在编译期进行类型检查。
    • 三路比较操作符(<=>):用于进行通用比较运算符重载,返回三种结果:小于、等于、大于。
    • 异步任务库(Coroutines):提供协程支持,简化异步编程模型。

C++新概念有很多 本篇就描述几点

拷贝构造函数(Copy Constructor)用于创建一个新对象并将其初始化为同类型的另一个对象。它通常以引用方式接受参数,并执行深拷贝操作,即将原始对象的数据复制到新创建的对象中。

移动构造函数(Move Constructor)则是在C++11标准引入的。它是为了提高性能而设计的,通过“窃取”原始对象资源来创建新对象,而不进行数据复制。它通常以右值引用(&&)方式接受参数,并通过将指针或资源所有权从源对象转移到目标对象来实现。

区别:

1.拷贝构造函数用于通过已存在的对象创建一个新的对象副本。当使用赋值运算符或将一个对象作为参数传递给函数时,会调用拷贝构造函数

2.拷贝构造函数会复制源对象的所有成员变量,并在新创建的对象中生成相同的副本

3.移动构造函数: 移动构造函数用于通过右值引用从一个临时对象(即将销毁或不再使用的临时对象)“窃取”资源来创建一个新的对象。移动语义主要应用于可以转移资源所有权、具有大量内存操作或昂贵资源操作(如文件句柄等)的情况

#include 
using namespace std;
class MyClass {
public:
    int* data;

    // 拷贝构造函数
    MyClass(const MyClass& other)
    {
        std::cout << "调用拷贝构造函数" << std::endl;
        data = new int(*other.data);
    }

    // 移动构造函数
    MyClass(MyClass&& other) noexcept 
    {
        std::cout << "调用移动构造函数" << std::endl;
        data = other.data;
        other.data = nullptr;
    }

    // 构造函数
    explicit MyClass(int value) : data(new int(value)) {}

    // 析构函数
    ~MyClass()
    {
        delete data;
    }
};

int main() 
{
    MyClass obj1(10); // 构造函数
    MyClass obj2(obj1); // 拷贝构造函数
    cout << "移动前的 obj1里面的成员data指针指向" << "\n" << obj1.data<

Modern C++_第1张图片

2.

关键字 auto decltype

1.auto 变量名称 = 值;
2.decltype(表达式) 变量名称[=值];
3.范围-based for 循环

auto 是 C++11 引入的关键字,用于自动推导变量类型。通过使用 auto 关键字,编译器可以根据初始化表达式的类型来自动推断出变量的类型

decltype 是 C++11 引入的关键字,用于获取表达式的类型。

decltype 可以根据给定表达式的类型来推导出变量或函数返回值的类型,而不需要实际执行该表达式。它在某些情况下特别有用,比如模板元编程、泛型编程和类型推导方面。

模板元编程(Template Metaprogramming,TMP)是一种利用C++模板机制进行编译期计算的技术。通过在编译期间生成代码,实现更加灵活和高效的泛型编程。

在模板元编程中,程序员可以使用模板来定义和操作类型,包括类型的属性、成员函数等。通过递归、特化和模板参数推导等技术,可以在编译期间进行条件判断、循环迭代、数学计算等复杂操作。

使用模板元编程可以在编译时确定类型和数值常量,并在无需运行时开销的情况下进行静态计算。这样可以提高程序性能、减少资源占用,并使代码更具通用性。

#include 
using namespace std;
int main() 
{
    for (const auto i : { 10,32,65,90,43 })
    {
        cout << i<<"  ";
    }
    cout << endl;
    std::vector numbers = { 1, 2, 3, 4, 5 };

    for (const decltype(numbers)::value_type v : numbers) 
    {
         cout << v << " ";
    }
    cout << endl;
    for (const auto s : vector{ 10,20,30,40,50 })
    {
        cout << s << " ";
    }
    cout << endl;

    return 0;
    
}

Modern C++_第2张图片

通过智能C++ 能够很好的减轻程序员的负担

3.STL::array 容器

STL(Standard Template Library)中的std::array容器是一个固定大小的数组,提供了与C数组类似的功能,并通过模板实现了许多方便的成员函数和操作符重载。

以下是一些std::array容器的特点和使用示例:

  1. 固定大小:std::array在创建时需要指定元素个数,之后不能改变大小。这意味着它具有更好的性能和可预测的内存开销。

  2. 连续存储:与C数组类似,std::array在内存中是连续存储的,可以通过索引直接访问元素。

  3. 丰富的成员函数:std::array提供了一系列成员函数来方便地操作和访问元素,例如 at()front()back()fill() 等。

  4. 支持迭代器:可以使用迭代器对 std::array 中的元素进行遍历和操作。

#include
using namespace std;
int main() {
    array arr = {1, 2, 3, 4, 5};

    // 访问元素
    cout << "arr[2] = " << arr[2] << std::endl;

    // 使用 at() 函数安全地访问元素
    cout << "arr.at(3) = " << arr.at(3) << std::endl;

    // 使用迭代器遍历元素
    cout << "Elements: ";
    for (auto it = arr.begin(); it != arr.end(); ++it) {
        cout << *it << " ";
    }
    cout << endl;

    // 填充所有元素为 0
    arr.fill(0);

    // 输出填充后的结果
    cout << "Filled array: ";
    for (const auto& elem : arr) {
        cout << elem << " ";
    }
    cout << std::endl;

    return 0;
}
运行结果:
3
4
1 2 3 4 5
0 0 0 0 0

本篇就到这里了 学无止境   小编在此有想推荐的课程:https://xxetb.xetslk.com/s/2PjJ3T 

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