C++11

本篇将介绍C++11增加的语法种较为实用的部分

统一的列表初始化

{}初始化

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:

struct A
{
	int _a;
	int _b;
};

int main()
{
	int a[] = { 1,2,3,4 };
	A a = { 4,6 };
	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
一切都可以用列表初始化
struct A
{
	int _a;
	int _b;
};

int main()
{
	int i = 0;
	int j = { 0 };//可以这样初始化
	int k{ 0 };//也可以这样初始化
	int a[]{ 1,2,3,4 };
	A a  { 4,6 };
	return 0;
}
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()
{
	Date d1(2024, 1, 28);

	//本质是类型转换  构造+拷贝构造->优化为直接构造
	//构造+拷贝构造:用{ 2024,1,28 }构造出来一个Date类的临时对象,再用这个临时对象拷贝构造生成d2
	Date d2 = { 2024,1,28 };

	Date d3{ 2024,1,28 };

	//Date &d4 = { 2024,1,28 };代码报错-->临时对象具有常属性
	const Date& d4 = { 2024,1,28 };//ok

	Date* p1 = new Date[3]{ d1,d2,d3 };
	Date* p2 = new Date[3]{ {2024,1,26},{2024,1,27},{2024,1,28} };
	return 0;
}

std::initializer_list

std::initializer_list的类型:

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

 std::initializer_list使用场景:

std::initializer_list 一般作构造函数的参数 C++11 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很方便。也可以作为 operator= 的参数,这样就可以用大括号赋值

 

int main()
{
	vector v1 = { 1,2,3,4 };//任意个数
	vector v2 = { 1,2,3,4,5,6};
	
	v1 = { 10,20,30 };
	
	list lt = { 10,20,30 };
    return 0;
}

 注意区分:

    //本质是多参数构造类型转换  构造+拷贝构造->优化成直接构造
	// 跟对应构造函数参数个数匹配
	Date d2 = { 2023, 11, 25 };//不是initializer_list ,因为{不是任意个数}
	//Date d3 = { 2023, 11, 25,99};//报错

	vector v = { 1,2,3,4,5 };//是initializer_list,{任意个数}

int main()
{
	initializer_list il2 = { 10, 20, 30};

	initializer_list::iterator it2 = il2.begin();
	while (it2 != il2.end())
	{
		cout << *it2 << " ";
		++it2;
	}
	cout << endl;
	return 0;
}

int main()
{
	pair kv1("sort", "排序");

	// 这里{"pear", "梨"}会先初始化构造一个pair对象
	map dict = {{"pear", "梨"}, {"apple","苹果"} };
	for (auto& kv : dict)
	{
		cout << kv.first << ":" << kv.second << endl;
	}
	return 0;
}

C++11_第1张图片

auto

在C++11中,auto用于实现 类型的自动推导, 这样要求必须进行 显示初始化
对于简单的类型如int,double等,auto实现的自动推导类型用处不大,但是对于复杂且长的类型,如进行迭代器遍历时,auto的用处就大了
int main()
{
	int i = 0;
	auto j = i;
	cout << typeid(i).name() << endl;
	return 0;
}

int main()
{
	vector v = { 1,2,3,4 };
	//vector::iterator it = v.begin();
	auto it = v.begin();//简化
	while (it != v.end())
	{
		cout << *it << " ";
		it++;
	}
	cout << endl;
	return 0;
}

decltype

获取类型有typeid(i).name(),但是经由此种方法所获取到的类型无法用于定义变量
decltype的出现则解决了这种困境
decltype可以推导对象的类型这个类型是可以用来模板实参,或者再定义对象
int main()
{
	int i = 1;
	double d = 2.2;
	
	// 类型以字符串形式获取到
	cout << typeid(i).name() << endl;//可以打印
	cout << typeid(d).name() << endl;
	
	// typeid(i).name() j;//不可以 编译器报错 typeid(i).name()获取到的类型来定义变量

	auto ret = i * d;
	decltype(ret) x;//可以用来定义变量

	cout << typeid(ret).name() << endl;

	vector v;
	v.push_back(1);
	v.push_back(1.1);
	for (auto e : v)
	{
		cout << e << " ";
	}

	return 0;
}

C++11_第2张图片

// decltype的一些使用使用场景
template
void F(T1 t1, T2 t2)
{
	decltype(t1 * t2) ret;
	cout << typeid(ret).name() << endl;
}

int main()
{
	int x = 1;
	double y = 2.2;
	decltype(x * y) ret;//ret的类型是double
	decltype(&x) m;//m的类型是int*
	cout << typeid(ret).name() << endl;
	cout << typeid(m).name() << endl;

	F(1, 'k');
	return 0;
}

nullptr

#ifndef NULL
#ifdef __cplusplus
#define NULL   0
#else
#define NULL   ((void *)0)
#endif
#endif
C++ NULL 被定义成字面量0,但是由于 0 既能指针常量,又能表示整形常量,故而在某些情况下会导致问题的出现,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

右值引用和移动语义 

左值引用和右值引用

无论左值引用还是右值引用,都是给对象 取别名
左值引用符号:&   右值引用符号:&&
左值和右值的本质区分: 左值可以取地址,右值不可以取地址
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 main()
{
	// 以下的p、b、c、*p都是左值(都能取地址)
	//p中存储一个整型变量的地址,如int*p = &a *p即为a
	int* p = new int(0);
	int b = 1;
	const int c = 2;
	// 以下几个是对上面左值的左值引用
	int*& rp = p;
	int& rb = b;
	const int& rc = c;
	int& pa = *p;
	return 0;
}

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 main()
{
	double x = 1.1, y = 2.2;
	// 以下几个都是右值
	6;//字面常量
	x + y;//表达式返回值
	fmin(x, y);//函数返回值

	// 以下几个都是对右值的右值引用
	int&& rr1 = 6;
	double&& rr2 = x + y;
	double&& rr3 = fmin(x, y);

	// 这里编译会报错:error C2106: “=”: 左操作数必须为左值
	10 = 1;
	x + y = 1;
	fmin(x, y) = 1;
	return 0;
}

C++11_第3张图片

左值引用与右值引用比较

关于左值引用:

1. 左值引用只能引用左值,不能引用右值。即左值引用不能给右值取别名
2. 但是 const 左值引用既可引用左值,也可引用右值
int a = 9;
	int& ra = a;//ra为a的别名
	//int& rb = 10;//报错 因为10为右值,具有常属性,不可被修改,左值引用后,就可通过对rb的修改从而修改10,导致权限放大,不被允许

	const int& rb = 10;//const修饰后,不能通过对rb的修改而修改10,权限的平移是可以的

	int i = 0;
	int j = 8;
	const int& rk = i + j;//ok const左值引用--引用右值
	const int& rl = a;//const左值引用--引用左值  权限的缩小是可以的
	return 0;

关于右值引用:

1. 右值引用只能右值,不能引用左值。即右值引用不能给左值取别名
2. 但是右值引用可以引用 move 以后的左值

	int&& ra = 10;//右值引用--引用右值/给右值取别名
	
	int b = 9;
	//int&& rb = b;//不可以
	int&& rb = move(b);//右值引用--引用move后的左值/给move(左值)取别名

右值引用使用场景和意义

左值引用既可以引用左值和又可以引用右值,为什么C++11还要提出右值引用?这是因为左值引用存在短板,右值引用的提出是为了解决左值引用无法解决的问题

左值引用的使用场景:

引用传参和引用返回的正确使用都能减少拷贝,提高效率

1 引用传参(任何场景都适用)

void func(const T&x)

2 引用返回(部分场景适用--出了函数作用域,返回对象的生命周期还没有结束)

T&func()

左值引用的短板:

当函数返回对象是一个局部对象(出了函数作用域生命周期结束)则不能使用左值引用返回,否则会出问题,只能传值返回,但是传值返回就需要拷贝,特别是某些情况下需要深拷贝的时候,代价比较大

C++11_第4张图片

此时右值引用将会发挥作用,在演示之前,我们需要知道:
右值分类:

1 纯右值  内置类型右值

2 将亡值  自定义类型右值

右值引用的出现,可以让我们设计出移动构造与移动赋值 (与将亡值有关)

以下代码截取于本人自己实现string的相关代码

        void swap(string& s)
		{
			std::swap(_str, s._str);
			std::swap(_size, s._size);
			std::swap(_capacity, s._capacity);
		}

		// 拷贝构造
		string(const string& s)
			:_str(nullptr)
			, _size(0)
			, _capacity(0)
		{
			string tmp(s._str);
			swap(tmp);
		}

		//移动构造
		string (string&& s)
			:_str(nullptr)
			, _size(0)
			, _capacity(0)
		{
			swap(s);
		}

		// 赋值重载
		string& operator=(const string& s)
		{
			if (this != &s)
			{
				string tmp(s);
				swap(tmp);
			}
			return *this;
		}

		//移动赋值
		string& operator=(string&& s)
		{
			swap(s);
			return *this;
		}

C++11_第5张图片

移动构造与移动赋值合理利用编译器特殊处理,识别成的将亡值,转移将亡值资源为己所用。

移动构造本质是将参数右值的资源窃取过来,占为已有,那么就不用做深拷贝了,所以它叫做移动构造,即窃取别人的资源来构造自己,移动构造中没有新开空间,拷贝数据,所以效率提高了 

    djx::string s1("hello world");

	move(s1);//表达式为右值 但是s1仍为左值
	djx::string s3 = s1;//s1拷贝构造s3

	djx::string s4 = move(s1);//移动构造 但是要注意,一般是不要这样用的,因为s1的资源被转移给了s4,s1被置空了
	// 拷贝构造
	//string(const string & s)
	//移动构造
	//string(string && s)
	//const左值引用与右值引用皆能引用右值,但是会走更匹配的右值引用
当需要用右值引用引用一个左值时,可以通过 move 函数将左值强制“转化”为右值

 但是需要注意的是:

move(左值):整个表达式的结果是右值,但是左值还是左值没有因此变成右值

C++11_第6张图片

STL 中的容器在C++11以后都增加了移动构造和移动赋值
C++11_第7张图片

STL容器插入接口函数也增加了右值引用版本 

C++11_第8张图片

 右值被右值引用后的属性是左值

forward是完美转发

C++11_第9张图片

C++11_第10张图片

 完美转发

模板中的&& 万能引用

模板中的&&不代表右值引用,而是万能引用,其既能接收左值又能接收右值

引用类型的唯一作用就是限制了接收的类型,后续使用中退化成了左值

若是我们希望在传递过程中保持它原来的属性(左值或者右值的属性),就需要使用完美转发

forward 完美转发在传参的过程中保留对象原生类型属性

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
void PerfectForward(T&& t)
{
	Fun(t);
}


int main()
{
	PerfectForward(4);           // 右值

	int a;
	PerfectForward(a);            // 左值
	PerfectForward(move(a));      // 右值

	const int b = 6;
	PerfectForward(b);		      // const 左值
	PerfectForward(move(b));      // const 右值
	return 0;
}

C++11_第11张图片

为什么结果都是左值引用?右值引用呢?

因为左值引用后的属性还是左值 右值引用后属性退化成了左值

C++11_第12张图片

期望保持原生属性,则需要forward完美转发

template
void PerfectForward(T&& t)
{
	Fun(forward(t));
}

C++11_第13张图片

C++11_第14张图片

完美转发实际中的使用场景: 

以模拟实现list为例:

使用右值引用的地方,若要传递参数右值,则需要使用完美转发来保持该参数的原生属性

否则该参数被右值引用后,属性退化成左值,不能正确调用函数

C++11_第15张图片

新的类功能 

默认成员函数

原来 C++ 类中,有 6 个默认成员函数:
1. 构造函数
2. 析构函数
3. 拷贝构造
4. 赋值重载
5. 取地址重载
6. const 取地址重载
重要的是前 4 个,后两个不用太关注
默认成员函数即:我们不写,编译器会默认生成一个
C++11 新增了两个:移动构造和移动赋值
注意细则:
1 如果我们没有实现移动构造,且 析构函数 、拷贝构造,赋值重载都没有实现 ,那么编译器会自动生成一个默认的移动构造
默认生成的移动构造函数,对于内置类型的成员完成浅拷贝,对于自定义类型的成员,如果该成员实现了移动构造,则调用该成员的移动构造,如果没有实现,则调用该成员的拷贝构造
2 如果我们没有实现移动赋值,且 析构函数 、拷贝构造,赋值重载都没有实现 ,那么编译器会自动生成一个默认的移动赋值
默认生成的移动赋值函数,对于内置类型的成员完成浅拷贝,对于自定义类型的成员,如果该成员实现了移动赋值,则调用该成员的移动赋值,如果没有实现,则调用该成员的赋值重载
3 如果我们自己实现了移动构造与移动赋值,那么编译器将不会自动生成
class Person
{
public:
	Person(const char* name = "", int age = 0)
		:_name(name)
		, _age(age)
	{}

	/*Person(const Person& p)
		:_name(p._name)
		,_age(p._age)
	{}*/

	/*Person& operator=(const Person& p)
	{
		if(this != &p)
		{
			_name = p._name;
			_age = p._age;
		}
		return *this;
	}*/


	/*~Person()
	{
		cout << "~Person()" << endl;
	}*/
private:
	djx::string _name;
	int _age;
};



int main()
{
	Person s1;
	Person s2 = s1;//拷贝构造
	Person s3 = move(s1);//移动构造
	Person s4;
	s4 = move(s2);//移动赋值
	return 0;
}

default

功能:强制生成默认函数

如若我们要使用某个默认生成的函数,但是因为一些原因,这个函数没有默认生成,比如:

我们实现了拷贝构造,那么就不会生成默认的移动构造,那么我们可以使用default关键字显示指定移动构造生成

class Person
{
public:
	Person(const char* name = "", int age = 0)
		:_name(name)
		, _age(age)
	{}

	Person(const Person& p)//拷贝构造
		:_name(p._name)
		,_age(p._age)
	{}


	// 强制编译器生成
	Person(Person&& p) = default;//移动构造
	Person& operator=(Person&& p) = default;//移动赋值
private:
	djx::string _name;
	int _age;
};

int main()
{
	Person s1;
	Person s2 = s1;		//拷贝构造	   
	Person s3 = move(s1); //移动构造

	Person s4;
	s4 = move(s2);//移动赋值

	return 0;
}

delete

功能:禁止生成默认函数

想要 限制某些默认函数的生成 ,只需在该函数声明加上=delete,称 =delete 修饰的函数为删除函数
    // 不让生成实现
	//Person(Person&& p) = delete;

 C++11_第16张图片

可变参数模板 

C++98/03中,类模版和函数模版中只能含固定数量的模版参数,C++11中新增的可变参数模板是一个巨大的进步,但是使用起来比较晦涩,需要耐心与细心
可变参数的函数模板例子:
// Args是一个模板参数包,args是一个函数形参参数包
// 声明一个参数包Args...args,这个参数包中可以包含0到任意个模板参数。
template 
void ShowList(Args... args)
{}
参数 args 前面有省略号,它是一个可变模版参数
带省略号的参数称为 参数包” ,它里面包含了 0 N N>=0 )个模版参数
我们无法直接获取参数包args中的每个参数,只能通过展开参数包的方式来获取参数包中的每个参数,注意: 语法不支持使用 args[i] 这样方式获取可变 参数
template 
void ShowList(Args... args)
{
	cout << sizeof...(args) << endl;

	// 不支持以下做法
	for (size_t i = 0; i < sizeof...(args); i++)
	{
		cout << args[i] << " ";
	}
	cout << endl;
}
展开参数包:

递归函数方式展开参数包

void _ShowList()// 递归终止函数
{
	cout << endl;
}

template
void _ShowList(const T&val,Args...args)// 展开函数
{
	cout << val << " ";
	_ShowList(args...);
}

template
void ShowList(Args...args)
{
	_ShowList(args...);
}

int main()
{
	ShowList(1);
	ShowList(1, 2);
	ShowList(1, 2, 3);
	ShowList(1, 2.2, 'r');
}

C++11_第17张图片

展开参数包的第二种方式

template
int PrintArg(T&& t)
{
	cout << t << " ";
	return 0;
}

//展开函数
template
void ShowList(Args&&...args)
{
	// 要初始化arr,就必须强行解析参数包,参数包有几个参数,PrintArg就依次推演生成几个
	int arr[] = { PrintArg(args)... };
	cout << endl;
}

int main()
{
	ShowList(9);
	ShowList(9, 'A');
	ShowList(9, 'A', std::string("apple"));

	return 0;
}

STL容器中的empalce相关接口函数

template 
void emplace_back (Args&&... args);

C++11_第18张图片

C++11_第19张图片 emplace系列的接口,支持模板的可变参数,且为万能引用

相较于push_back,insert等 ,emplace系列的接口的优点在哪里呢?

C++11_第20张图片

 lambda表达式

引言:排序是很频繁常见的,对于内置类型的排序,使用库函数中的sort,轻而易举

 但对于自定义类型元素的排序,往往需要我们自己设计比较规则,方式是写仿函数,即设计一个类,重载(),但这种写法极其不便,如果每次比较的逻辑不一样,还要实现多个类,因此,在C++11语法中出现了Lambda表达式

设计仿函数比较对象

struct Goods
{
	string _name;  // 名字
	double _price; // 价格
	int _evaluate; // 评价
	//...

	Goods(const char* str, double price, int evaluate)
		:_name(str)
		, _price(price)
		, _evaluate(evaluate)
	{}
};


struct ComparePriceLess
{
	bool operator()(const Goods& gl, const Goods& gr)
	{
		return gl._price < gr._price;
	}
};

struct ComparePriceGreater
{
	bool operator()(const Goods& gl, const Goods& gr)
	{
		return gl._price > gr._price;
	}
};

int main()
{
	vector v = { { "葡萄", 4.4, 5 }, { "草莓", 4, 4 }, { "橙子", 2.2, 3 }, { "甜瓜", 3.3, 4 } };
	sort(v.begin(), v.end(), ComparePriceLess());
	sort(v.begin(), v.end(), ComparePriceGreater());
	return 0;
}

使用lambda表达式

struct Goods
{
	string _name;  // 名字
	double _price; // 价格
	int _evaluate; // 评价
	//...

	Goods(const char* str, double price, int evaluate)
		:_name(str)
		, _price(price)
		, _evaluate(evaluate)
	{}
};



int main()
{
	vector v = { { "葡萄", 4.4, 5 }, { "草莓", 4, 4 }, { "橙子", 2.2, 3 }, { "甜瓜", 3.3, 4 } };

	//sort(v.begin(), v.end(), [](const Goods& g1, const Goods& g2)->bool {return g1._price < g2._price; });
	sort(v.begin(), v.end(), [](const Goods& g1, const Goods& g2) {return g1._price < g2._price; });
	sort(v.begin(), v.end(), [](const Goods& g1, const Goods& g2) {return g1._price > g2._price; });
	sort(v.begin(), v.end(), [](const Goods& g1, const Goods& g2) {return g1._evaluate < g2._evaluate; });
	sort(v.begin(), v.end(), [](const Goods& g1, const Goods& g2) {return g1._evaluate > g2._evaluate; });

	return 0;
}
lambda 表达式实际是一个匿名函数对象

lambda表达式语法

lambda 表达式书写格式: [capture-list] (parameters) mutable -> return-type { statement }

[capture-list] : 捕捉列表 ,该列表总是出现在 lambda 函数的开始位置, 编译器根据 []
判断接下来的代码是否为 lambda 函数 捕捉列表能够 捕捉父作用域中的变量 lambda 函数使用

 捕捉列表描述了上下文中那些数据可以被lambda使用,以及使用的方式传值还是传引用

父作用域指包含lambda函数的语句块

[var]:表示值传递方式捕捉变量var
[=]:表示值传递方式捕获所有父作用域中的变量(包括this)
[&var]:表示引用传递捕捉变量var
[&]:表示引用传递捕捉所有父作用域中的变量(包括this)
[this]:表示值传递方式捕捉当前的this指针
class AA
{
public:
	void func()
	{
		auto f1 = [=] {//会捕捉this指针
			cout << a1 << endl;
			cout << a2 << endl;
		};

		f1();
	}
private:
	int a1 = 1;
	int a2 = 1;
};


int main()
{
	AA().func();
	return 0;
}

捕捉列表的注意细则:
1 语法上捕捉列表可由多个捕捉项组成,并以逗号分割
比如: [=, &a, &b] :以引用传递的方式捕捉变量 a b ,值传递方式捕捉其他所有变量
[& a, this] :值传递方式捕捉变量 a this ,引用方式捕捉其他变量
int main()
{
	int x = 0, y = 1, z = 2;

	auto f1 = [=, &z]{
		z++;

		cout << x << endl;
		cout << y << endl;
		cout << z << endl;
	};

	f1();

	return 0;
}

2 捕捉列表不允许变量重复传递,否则就会导致编译错误
比如: [=, a] = 已经以值传递方式捕捉了所有变量,捕捉 a 重复
3 在块作用域以外的 lambda 函数捕捉列表必须为空
在块作用域中的 lambda 函数仅能捕捉父作用域中局部变量,捕捉任何非此作用域或者 非局部变量都 会导致编译报错
lambda 表达式之间不能相互赋值 ,即使看起来类型相同
struct ComparePriceGreater
{
	bool operator()(const Goods& gl, const Goods& gr)
	{
		return gl._price > gr._price;
	}
};


int main()
{
	// lambda表达式是一个匿名函数对象,可用typeid查看其类型
	// 
	auto f1 = [](int x)->int {cout << x << endl; return 0; };
	f1(1);
	// class 
	cout << typeid(f1).name() << endl;

	auto f2 = [](int x)
	{
		cout << x << endl;
		return 0;
	};
	f2(2);

	//f1 = f2;//No 编译报错 二者类型不同

	//class 
	cout << typeid(f2).name() << endl;

	ComparePriceGreater f3;
	//struct ComparePriceGreater
	cout << typeid(f3).name() << endl;

	return 0;
}
(parameters):参数列表 。与 普通函数的参数列表一致 ,如果不需要参数传递,则可以连同() 一起省略
mutable :默认情况下, lambda 函数总是一个 const 函数, mutable 可以取消其常量性。 使用该修饰符时,参数列表不可省略(即使参数为空)。
可以这样看:lambda表达式本身是一个匿名函数对象(与仿函数类似)lambda表达式的类型是类,lambda捕捉列表捕捉的变量会作为该类的成员变量,但是会被const修饰,无法更改,加上mutable就相当于去掉了const,可以正常使用捕捉回来的成员变量
->returntype:返回值类型 。用 追踪返回类型形式声明函数的返回值类型 ,没有返回
值时此部分可省略。 返回值类型明确情况下,也可省略,由编译器对返回类型进行推
{statement}:函数体 。在该函数体内,除了可以使用其参数外,还可以使用所有捕获到的变量。

lambda 函数定义中, 参数列表和返回值类型都是可选部分,而捕捉列表和函数体可以为 。因此 C++11 最简单的 lambda 函数为: []{} ; lambda 函数不能做任何事情。

int main()
{
	// 最简单的lambda表达式, 该lambda表达式没有任何意义
	[] {};

	// 省略参数列表和返回值类型,返回值类型由编译器推导为int
	int a = 3, b = 4;
	[=] {return a + b; };

	// 省略了返回值类型,无返回值类型
	auto fun1 = [&](int c) {b = a + c; };
	fun1(9);
	cout << a << " " << b << endl;

	// 各部分都很完善的lambda函数
	auto fun2 = [=, &b](int c)->int {return b += a + c; };
	cout << fun2(9) << endl;

	int x = 10;
	auto fun3 = [x](int a) mutable { x *= 2; return a + x; };
	cout << fun3(10) << endl;
	return 0;
}

C++11_第21张图片

void (*PF)();
int main()
{
	auto f1 = [] {cout << "hello world" << endl; };
	// 允许使用一个lambda表达式拷贝构造一个新的副本
	auto f2(f1);
	f2();
	// 可以将lambda表达式赋值给相同类型的函数指针
	PF = f2;
	PF();
	return 0;
}

C++11_第22张图片

使用lambda表达式交换两数的值

1.

int main()
{

	int x = 0, y = 1;
	cout << x << " " << y << endl;

	auto f1 = [](int& r1, int& r2) {
		int tmp = r1;
		r1 = r2;
		r2 = tmp;
	};


	f1(x, y);
	cout << x << " " << y << endl << endl;
    return0;
}

错误使用:

int main()
{

	int x = 0, y = 1;
	cout << x << " " << y << endl;
	auto f2 = [x, y]() mutable //值传递方式捕捉变量,相当于捕捉回来的是克隆体,不是本体,对克隆体的交换,影响不了本体
	{
		int tmp = x;
		x = y;
		y = tmp;
	};

	f2();
	cout << x << " " << y << endl << endl;
	return 0;
}

 

2.

int main()
{

	int x = 0, y = 1;
	cout << x << " " << y << endl;
	auto f3 = [&x, &y] 
	{
		int tmp = x;
		x = y;
		y = tmp;
	};

	f3();
	cout << x << " " << y << endl << endl;
	return 0;
}

 

函数对象与lambda表达式

函数对象,又称为仿函数,即可以像函数一样使用的对象,就是在类中重载了 operator() 运算符的类对象
从使用方式上来看,函数对象与 lambda 表达式完全一样
class A
{
public:
	A(double a) 
		: _a(a)
	{}

	double operator()(double b)
	{
		return  _a * b;
	}
private:
	double _a;
};

int main()
{
	// 函数对象
	double a = 8.8;
	A aa(a);
	cout << aa(2.2) << endl;;
	// lamber表达式
	auto r = [=](double b)->double {return a * b; };
	cout<

转汇编看底层:

C++11_第23张图片

实际在底层编译器对于 lambda 表达式的处理方式,完全就是按照函数对象的方式处理的,即:如
果定义了一个 lambda 表达式,编译器会自动生成一个类,在该类中重载了 operator()

包装器

function包装器

function包装器 也叫作适配器。C++中的function本质是一个类模板,也是一个包装器

std::function在头文件
// 类模板原型如下
template  function;     // undefined
template 
class function;
模板参数说明:
Ret: 被调用函数的返回类型
Args…:被调用函数的形参

可调用对象有:

1 函数指针   缺点--用起来比较奇怪,如 void(*pswap)(int*p1,int*p2)

2 仿函数       缺点--"笨重"

3 lambda      缺点--匿名

#include
void swap_func(int& r1, int& r2)
{
	int tmp = r1;
	r1 = r2;
	r2 = tmp;
}

struct Swap
{
	void operator()(int& r1, int& r2)
	{
		int tmp = r1;
		r1 = r2;
		r2 = tmp;
	}
};

int main()
{
	int x = 0, y = 1;
	cout << x << " " << y << endl;

	auto swaplambda = [](int& r1, int& r2) {
		int tmp = r1;
		r1 = r2;
		r2 = tmp;
	};

	function f1 = swap_func;//函数指针
	f1(x, y);
	cout << x << " " << y << endl << endl;

	function f2 = Swap();//仿函数
	f2(x, y);
	cout << x << " " << y << endl << endl;

	function f3 = swaplambda;//lambda表达式
	f3(x, y);
	cout << x << " " << y << endl << endl;

	map> cmdOP = {
		{"函数指针", swap_func},
		{"仿函数", Swap()},
		{"lambda", swaplambda},
	};

	cmdOP["函数指针"](x, y);
	cout << x << " " << y << endl << endl;

	cmdOP["仿函数"](x, y);
	cout << x << " " << y << endl << endl;

	cmdOP["lambda"](x, y);
	cout << x << " " << y << endl << endl;

	return 0;
}

bind

std::bind 函数定义在头文件中, 是一个函数模板,它就像一个函数包装器 ( 适配器 ) 接受一个可
调用对象( callable object ),生成一个新的可调用对象来 适应 原对象的参数列表 。一般而
言,我们用它可以把一个原本接收 N 个参数的函数 fn ,通过绑定一些参数,返回一个接收 M 个( M
可以大于 N ,但这么做没什么意义)参数的新函数。同时,使用 std::bind 函数还可以实现参数顺
序调整等操作。
可以将 bind 函数看作是一个通用的函数适配器,它接受一个可调用对象,生成一个新的可调用对
象来 适应 原对象的参数列表。
调用 bind 的一般形式: auto newCallable = bind(callable,arg_list);
newCallable 本身是一个可调用对象, arg_list 是一个逗号分隔的参数列表,对应给定的callable的参数。 当我们调用 newCallable 时, newCallable 会调用 callable, 并传给它 arg_list 的参数
arg_list 中的参数可能包含形如 _n 的名字,其中 n 是一个整数,这些参数是 占位符 ,表示
newCallable 的参数,它们占据了传递给 newCallable 的参数的 位置 。数值 n 表示生成的可调用对
象中参数的位置: _1 newCallable 的第一个参数, _2 为第二个参数,以此类推
// 原型如下:
template 
/* unspecified */ bind (Fn&& fn, Args&&... args);
// with return type (2) 
template 
/* unspecified */ bind (Fn&& fn, Args&&... args);

#include
int Plus(int a, int b)
{
	return a + b;
}

int main()
{
	//绑定函数plus 参数分别由调用 func1 的第一,二个参数指定
	function  f1 = bind(Plus, placeholders::_1, placeholders::_2);
	//auto  f1 = bind(Plus, placeholders::_1, placeholders::_2);
   //function  f1 =Plus
	cout << f1(1, 2) << endl;

	//指定参数
	auto f2 = bind(Plus, 3, 4);
	cout << f2(1, 2) << endl;
	cout << f2() << endl;

	return 0;
}


//结果 3 7 7
#include
class Plus
{
public:
	static int plusi(int a, int b)
	{
		return a + b;
	}

	double plusd(double a, double b)
	{
		return a + b;
	}
};

int main()
{
	// 成员函数取地址,比较特殊,要加一个类域和&
	function f1 = &Plus::plusi;//static修饰的成员函数,取地址可以不加&,但是也可以加上
	cout << f1(1, 2) << endl;

	function f2 = &Plus::plusd;
	Plus ps;
	cout << f2(&ps, 1.1, 2.2) << endl;

	function f3 = &Plus::plusd;
	cout << f3(Plus(), 3.3, 4.4) << endl;

	function f4 = bind(&Plus::plusd, Plus(), placeholders::_1, placeholders::_2);
	cout << f4(4.4,5.5) << endl;//使用bind简化传参的数量

	return 0;
}

C++11_第24张图片

调整参数顺序/个数:

#include
int Sub(int a, int b)
{
	return a - b;
}

int main()
{
	function f1 = Sub;
	cout << f1(9, 2) << endl;


	// 调整参数顺序
	function f2 = bind(Sub, placeholders::_2, placeholders::_1);
	cout << f2(9, 2) << endl;

	// 调整参数个数,有些参数可以bind时写死
	function f3 = bind(Sub, 20, placeholders::_1);
	cout << f3(2) << endl;

	return 0;
}

C++11_第25张图片

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