详细介绍：【C++】C++11 篇二

【C++】C++11 篇二

前言

C++98的6个默认成员函数：

构造函数
析构函数
拷贝构造函数
拷贝赋值重载
取地址重载 //用处不大
const 取地址重载 //用处不大

C++111 新增了两个：移动构造函数和移动赋值运算符重载

移动构造函数

如果没有自己实现移动构造函数，且析构函数、拷贝构造、拷贝赋值重载都没有实现。
那么编译器会自动生成一个默认移动构造。
默认生成的移动构造函数，对于内置类型成员会执行逐成员按字节拷贝，
自定义类型成员，则需要看这个成员是否实现移动构造，如果实现了就调用移动构造，没有实现就调用拷贝构造

移动赋值运算符重载

(默认移动赋值跟上面移动构造完全类似，把移动构造函数替换为移动赋值运算符重载即可）

类成员变量初始化（缺省值出自C++11

C++11允许在类定义时给成员变量初始缺省值，默认生成构造函数会使用这些缺省值初始化

强制生成默认函数的关键字default:

提供了拷贝构造，就不会生成移动构造了，使用default关键字强制生成

Person(Person&& p) = default;

禁止生成默认函数的关键字delete:

Person(Person&& p) = delete;

继承和多态中的final与override关键字（出自C++11

可变参数模板

// 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
//C语言的printf scanf函数的参数就是可变的
//语法不支持使用args[i]这样方式获取可变参数

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

递归函数方式展开参数包

// 递归终止函数
template <
class T
>
void ShowList(const T& t)
{
cout << t << endl;
}
// 展开函数
template <
class T
, class .
..Args>
void ShowList(T value, Args... args)
{
cout << value <<
" ";
ShowList(args...);
}
int main()
{
ShowList(1);
ShowList(1, 'A');
ShowList(1, 'A', std::string("sort"));
return 0;
}

逗号表达式展开参数包

//由于是逗号表达式，在创建数组的过程中会先执行逗号表达式前面的部分printarg(args)
打印出参数，再得到逗号表达式的结果0
//通过初始化列表来初始化一个变长数组, {(printarg(args), 0)…}将会展开成((printarg(arg1),0),
(printarg(arg2),0), (printarg(arg3),0), etc… )，最终会创建一个元素值都为0的数组int arr[sizeof…(Args)]。

template <
class T
>
void PrintArg(T t)
{
cout << t <<
" ";
}
//展开函数
template <
class .
..Args>
void ShowList(Args... args)
{
int arr[] = {
(PrintArg(args), 0)...
};
cout << endl;
}
int main()
{
ShowList(1);
ShowList(1, 'A');
ShowList(1, 'A', std::string("sort"));
return 0;
}

STL容器中的empalce相关接口函数

template <class… Args>
void emplace_back (Args&&… args);

emplace系列的接口，支持模板的可变参数，并且万能引用。那么相对insert和
emplace系列接口的优势到底在哪里呢？

int main()
{
std::list< std::pair<
int, char>
> mylist;
// emplace_back支持可变参数，拿到构建pair对象的参数后自己去创建对象
// 那么在这里我们可以看到除了用法上，和push_back没什么太大的区别
mylist.emplace_back(10, 'a');
//避免了临时对象的创建和拷贝 / 移动，效率更高
mylist.emplace_back(make_pair(30, 'c'));
//相当于退化为了 push_back() 的效果。
//：push_back() 必须先有一个完整的对象（可能是临时对象），再将其放入容器，比直接构造多一次拷贝 / 移动操作（在优化前）。
mylist.push_back(make_pair(40, 'd'));
mylist.push_back({
50, 'e'
});
//只是用初始化列表简化了对象的创建，仍会产生临时对象（调用构造函数）
for (auto e : mylist)
cout << e.first <<
":" << e.second << endl;
return 0;
}

lambda表达式

实例

#include <algorithm>
  #include <functional>
    int main()
    {
    int array[] = {
    4,1,8,5,3,7,0,9,2,6
    };
    // 默认升序
    std::sort(array, array+sizeof(array)/sizeof(array[0]));
    // 降序greater<int>()依赖#include <functional>
      std::sort(array, array + sizeof(array) / sizeof(array[0]), greater<
      int>
      ());
      return 0;
      }

待排序元素为自定义类型，需要用户定义排序时的比较规则，仿函数

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<Goods> v = {
  {
  "苹果", 2.1, 5
  }, {
  "香蕉", 3, 4
  }, {
  "橙子", 2.2, 3
  }, {
  "菠萝", 1.5, 4
  }
  };
  sort(v.begin(), v.end(), ComparePriceLess());
  sort(v.begin(), v.end(), ComparePriceGreater());
  }

lambda表达式（匿名函数），其实底层就是仿函数

int main()
{
vector<Goods> v = {
  {
  "苹果", 2.1, 5
  }, {
  "香蕉", 3, 4
  }, {
  "橙子", 2.2,
  3
  }, {
  "菠萝", 1.5, 4
  }
  };
  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;
  });
  }

lambda表达式语法

实例：

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 + 3;
};
// 省略了返回值类型，无返回值类型
auto fun1 = [&
](int c){b = a + c;
};
fun1(10)
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(10)<<endl;
// 复制捕捉x
int x = 10;
auto add_x = [x](int a) mutable { x *= 2;
return a + x;
};
cout <<
add_x(10) << endl;
return 0;
}

lambda表达式实际上可以理解为无名函数，该函数无法直接调用，如果想要直接调用，可借助auto将其赋值给一个变量

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

[capture-list] : 捕捉列表，编译器根据[]来判断接下来的代码是否为lambda函数，捕捉上下文中的变量供lambda
函数使用。
(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)。
returntype：返回值类型。可省略，由编译器对返回类型进行推导。
{statement}：函数体。在该函数体内，可以使用其参数外，还可使用捕获
到的变量。

注意：在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
空。因此C++11中最简单的lambda函数为：[]{}; 该lambda函数不能做任何事情

捕获列表说明

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。
[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

注意：
a. 父作用域指包含lambda函数的语句块
b. 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和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和this，引用方式捕捉其他变量
c. 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
d. 在块作用域以外的lambda函数捕捉列表必须为空。
e. 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。
f. lambda表达式之间不能相互赋值，类型不同，其类型构成含有uuid，通用唯一标识符

void (*PF)();
int main()
{
auto f1 = []{cout <<
"hello world" << endl;
};
auto f2 = []{cout <<
"hello world" << endl;
};
//f1 = f2; //类型不同，不可赋值
// 允许使用一个lambda表达式拷贝构造一个新的副本
auto f3(f2);
//默认包含 operator() 重载（用于调用 Lambda 逻辑）
f3();
// 可以将lambda表达式赋值给相同类型的函数指针
PF = f2;
PF();
return 0;
}

小结
Lambda 表达式会被编译器隐式转换为一个匿名的函数对象类型
是编译器自动生成的、唯一的类类型
默认包含 operator() 重载（用于调用 Lambda 逻辑）
对于没有捕获变量的 Lambda，可隐式转换为函数指针；有捕获变量的 Lambda 则不能

函数对象（仿函数）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

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<iostream>
  using namespace std;
  class Rate
  {
  public:
  Rate(double rate) : _rate(rate)
  {
  }
  double operator()(double money, int year)
  {
  return money * _rate * year;
  }
  private:
  double _rate;
  };
  int main()
  {
  // 函数对象
  double rate = 0.49;
  Rate r1(rate);
  //仅仅调构造
  cout <<
  r1(10000, 2);
  //仅仅调operator()
  cout << endl;
  // lamber
  //r1 虽然是外部变量，但未在 Lambda 表达式中使用，因此不会被捕捉
  auto r2 = [=](double monty, int year)->
  double {
  return monty * rate * year;
  };
  cout <<
  r2(10000, 2);
  return 0;
  }

函数对象将rate作为其成员变量，在定义对象时给出初始值即可，lambda表达式通过捕获列表可
以直接将该变量捕获到。

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()。

posted @ 2025-09-11 18:40 yjbjingcha 阅读(12) 评论(0) 收藏举报

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