深入解析：C++11新特性(上)----《Hello C++ Wrold!》(25)--(C/C++)

文章目录

前言
历史知识
统一的列表初始化
- initializer\_list
声明
STL里面的一些变化
- 新容器
- 新接口
新的类功能
左值引用和右值引用

前言

C++ 作为一门经典且持续演进的编程语言，其标准迭代始终围绕 “提升开发效率、优化性能、完善语言特性” 展开。1998 年首个国际标准 C++98 奠定了语言基础，而 2011 年发布的 C++11 标准则堪称一次里程碑式的更新 —— 它不仅修复了早期版本的诸多缺陷，更引入了大量革命性特性，从根本上改变了 C++ 的编程范式，为开发者提供了更简洁、高效且安全的编码工具。

本文将聚焦 C++11 标准的核心新增特性，从 “统一列表初始化” 的语法简化、“auto/decltype/nullptr” 的声明优化，到 STL 容器与接口的扩展，再到 “右值引用、移动语义、完美转发” 等深刻影响性能的底层机制，以及类功能的增强（如默认移动构造、final/override 关键字），系统梳理这些特性的设计逻辑与实际应用场景。

无论是初学时对 C++11 语法的困惑，还是开发中对 “为何优先用 emplace_back 而非 push_back”“move 与 forward 该如何正确使用” 等问题的疑问，都能通过本文的拆解得到解答。文中将结合具体代码示例，区分易混淆概念（如 initializer_list 与多参数构造隐式转换、左值 / 右值与左值引用 / 右值引用），同时兼顾 “实用性” 与 “原理性”—— 既说明特性的日常用法，也点明编译器层面的特殊处理，帮助读者不仅 “会用”，更能 “理解为什么这么用”，为后续深入 C++ 高阶开发或迁移至更高版本（如 C++14/C++17）打下坚实基础。

历史知识

C++ 编程语言的第一个国际标准是1998年发布的–C++98

下面的话讲的是C++11引入的特性
除了这些，还有范围for 智能指针这些

统一的列表初始化

C++11扩大了用大括号括起的列表的使用范围，使其可用于所有的内置类型和用户自定义的类型，使用列表初始化时，可添加等号(=)，也可不添加。
–C++11中列表初始化也可以适用于new表达式中

这个的话日常不推荐用，但是要能看得懂

比如:
int y = {2};  int y{2};
struct Point
{
Point(int x, int y)
:_x(x)
,_y(y)
{}
int _x;
int _y;
};
Point p1 = {1,1};   Point p1{1,1}   --本来应该是Point p1(1,1);
前面这两个其实也是调用的Point的构造函数,其实是C++11支持了多参数构造函数的隐式类型转换
--如果想这两个行不通，就在构造函数前加个explicit
Point* ptr3 = new Point[2]{ {0,0},{1,1} };
const Point& r = { 3,3 };--这个const去不得，因为创建一个Point临时对象(常性)

initializer_list

这是一个类型

他的简化结构:
template<class T>
  class initializer_list
  {
  const T* _start;--指向开头
  const T* _finish;--指向结尾的下一个位置
  }

当 auto 用于初始化列表 {...} 时，编译器会优先推导出 std::initializer_list<T>类型

一般容器的构造函数和赋值=都支持这个类型进行

vector<int> v1 = { 1,2,3,4,3}; // 调用initializer_list的vector构造函数
  Point p1 = { 1,1};  // 多参数构造函数的隐式类型转换
  这俩个要区分--不是一个规则哈
  注意:
  上面的{1,2,3,4,3}转换成initializer_list类型时:
  其实是编译器会在常量区自动创建一个隐藏的常量数组
  initializer_list 只是用指针引用这个数组，而不是自己存储数据。
  --这个类型自己模拟实现不太行，库里面的这个类型编译器会做特殊照护

声明

多了autonullptr 和decltype

nullptr和NULL的区别
NULL有时直接被定义成0    0既能表示指针常量，又能表示整形常量
#define NULL ((void *)0)       #define NULL 0
nullptr是空指针
引申:宏不常用的，基本上用 const enum inline去代替宏

decltype:关键字decltype可以将变量的类型声明为表达式指定的类型
decltype推出对象的类型，再定义变量，或者作为模板实参
其实也就是eg:decltype(pf)看成一个类型去用
跟auto的区别:auto不能eg:auto x;这样不带初始化
eg:
int pf = 0;
int a = 0; double b = 1.0;  decltype(a*b) c = 2;
decltype(pf) pf2;
B<decltype(pf)> bb1；//B是类
  引申:函数能通过函数指针调用
  eg: auto x = malloc; 之后x和malloc的用法和作用就相同了

STL里面的一些变化

新容器

增加了arrayforward_listunordered_mapunordered_set
但是array -- 数组和forward_list -- 单链表没啥用
关于数组的话:一般也用vector代替，因为原生数组容易越界之后检查不出来

新接口

对于const迭代器，给他添加了cbegincendcrbegincrend，但是这几个接口没啥用，没必要

所有的容器的构造函数都支持了initializer_list那种方式的初始化
所有的容器都支持了移动构造和移动赋值
大多数容器的很多接口都多了emplace系列的–比如以前是back 现在多了个emplace_back–并且本来的接口有些也支持了右值引用的方式
emplace系列接口的作用也是可以用右值引用，然后提升性能

新的类功能

新增加了移动构造函数和移动赋值运算符重载
如果你没有自己实现移动构造，且没有实现析构函数、拷贝构造、拷贝赋值重载中的任意一个，编译器会自动生成一个默认移动构造–对内置类型会浅拷贝，对自定义类型如果有移动构造就用移动构造，没有就用拷贝构造
如果你没有自己实现移动赋值重载函数，且没有实现析构函数、拷贝构造、拷贝赋值重载中的任意一个,编译器会自动生成一个默认移动赋值–对内置类型会浅拷贝，对自定义类型如果有移动赋值就用移动赋值，没有就用拷贝赋值

允许在类定义时给成员变量初始缺省值
final和override

强制生成默认函数的关键字default eg:Person(Person&& p) = default;
禁止生成默认函数的关键字delete eg:Person(Person&& p) = delete;

左值引用和右值引用

左值引用是以前本来就支持的哈，右值引用还是C++11引入的

左值和右值

可以取地址的叫做左值左值一般是可以被修改的

不能取地址的叫做右值(右值是不允许被修改的)

eg:
常见的左值:
const int a = 10; a是左值
int *p = new int(0); p和*p是左值
int b = 1;  b是左值
"xxxxxx"   这种常量字符串是左值   字符也是左值
引申: const char *p = "xxxxx" ->这样给p的是首元素的地址哈
常见的右值:
eg:func函数的返回值   func();
10;     x+y(表达式)

内置类型的右值叫做纯右值
自定义类型的右值叫做将亡值

左值引用和右值引用

左值引用就是eg: int & a = b; 粗略: 给左值取别名(b是 int b =0;)
右值引用是eg: double && r = x+y; 粗略：给右值取别名(x y本来是double x = 1.1,y = 2.0)
注意:右值引用之后其实是让他拥有了左值的属性(有地址，并且可以被修改)

问题:
左值引用可以给右值取别名吗–const的左值引用可以eg: const int a = .....
右值引用可以给左值取别名吗-- move以后的左值可以eg: int && c = move(b);

关于这个move：拿上面举例:

move(b)的返回值是让b具有右值的属性这样，不会改变b本身
eg: 单独一个move(b);过后b还是左值

void func(const int & r){}
void func(int && r){}
也构成函数重载哈，编译器会选择最匹配的去用
eg:传的是右值，用第二个   传的是左值，用第一个

左值引用的核心价值就是减少拷贝，提高效率
右值引用的核心价值是进一步减少拷贝，弥补左值引用没有解决的场景，比如:传值返回
场景举例:1.自定义类型中深拷贝的类，必须传值返回时(类大的时候用，小用不用区别不大)
2.容器的插入接口，如果插入对象是右值，可以用移动构造转移资源给数据结构中的对象，也可以进一步减少拷贝
注意:浅拷贝的类只能直接拷贝，移动拷贝是不行的–因为给也给的是指针

移动构造

这个的话在出现将亡值赋值的时候会出现
这个的话就相当于把将亡值的东西给那个被赋值的，被赋值的把之前的东西给将亡值(将亡值之前存储东西的地方直接给被赋值的人了–有点像吸收别人的功力那种意思)
–只是资源被转移了哈，原来的对象还在那，不算是空对象
纯右值也会的哈，只是没啥必要而已,除非eg:vector<int>那种数组很大的

string func()//不能搞成string&或者string&&哈
{
string str("xxxx");
return str;
}
main函数里面
string s = func();--这里的话会str先深拷贝给func(),再func()移动拷贝给s
--编译器优化后只有一次移动拷贝了
但是编译器会进行优化:
1.连续的构造或者拷贝构造，合二为一
2.开绿灯行为:eg:这里的str直接被当成将亡值给了s
eg: list<string>lt;     lt.push_back("22222");
  此时也是一次移动拷贝,因为"22222"隐式转换成string的时候生成了个匿名对象(C++11的认知)
  --如果用的是自己模拟实现的那种string的话，生成匿名对象时还会有一次拷贝构造(现代写法)
  --有移动定义也是这样

移动语义：就是用右值引用实现移动构造和移动赋值

完美转发

在这里插入图片描述

万能引用

万能引用的作用:既可以接收左值，又可以接受右值
实参如果是左值的话，他就是左值引用–此时是引用折叠
实参如果是右值的话，他就是右值引用
template<typename T>
  void PerfectForward(T&& t)//这个T&&就是万能引用
  {
  Fun(t);
  }

完美转发

在这里插入图片描述

补充:上面的Fun是
void Fun(int& x) {  }   ----1
void Fun(const int& x) {  }----2
void Fun(int&& x) {  }  ---3
void Fun(const int&& x) {  }  ----4
调用:
PerfectForward(std::move(a));
PerfectForward(std::move(b));
这俩个的话其实最后一个是用的1，一个用的2
因为Fun(t)传的时候t是右值引用--所以是左值的属性
--没用右值属性的话，在移动定义时，无法完成资源转移!!!
此时如果想保留右值引用是右值的属性的话，就要用到完美转发了
完美转发就是加个:forward<T>
  也就是template<typename T>
    void PerfectForward(T&& t)    {Fun(forward<T>(t));}

要注意的是:如果想一直保持原来的属性，在每次传参的时候都要使用完美转发
–中间少用了一次就会永远丢失原本的属性

posted on 2025-11-08 17:55 blfbuaa 阅读(46) 评论(0) 收藏举报