C++ 11

auto

• 使用 auto 必须初始化；
• auto 根据初始化的值来推导数据类型；
• 当类型不为引用时，auto 的推导结果将不保留表达式的 const 属性；
• 当类型为引用时，auto 的推导结果将保留表达式的 const 属性。

限制

1. 不能再函数参数中使用
2. 不能作用于类的非静态成员变量（没有 static 关键字的变量）
3. 不能定义数组；
4. 不能用于模板参数

应用

• 迭代器
• 泛型编程

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decltype

“declare type”的缩写。

和 auto 相似，用于自动的类型推导。

decltype(exp) varname = value;
根据 exp 推出类型，而不是 value 。

不要求变量初始化。

推导

• exp 是变量，则类型为变量
• exp 是函数，则类型为函数返回类型
• exp 是左值，则类型为 exp 的引用

应用

• 非静态成员

auto 和 decltype 区别

• auto 可能不保留 const 等限定符，decltype 则会保留。

//非指针非引用类型
const int n1 = 0;
auto n2 = 10;
n2 = 99;  //赋值不报错
decltype(n1) n3 = 20;
n3 = 5;  //赋值报错
//指针类型
const int *p1 = &n1;
auto p2 = p1;
*p2 = 66;  //赋值报错
decltype(p1) p3 = p1;
*p3 = 19;  //赋值报错

对引用的处理

• auto 抛弃引用类型，decltype 保留引用类型

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    int n = 10;
    int& r1 = n;
    std::cout << r1 << ", " << &r1 << std::endl; // 10, 0x61fe04
    std::cout << &n << std::endl; // 0x61fe04
    // auto推导
    auto r2 = r1;
    r2 = 20;
    cout << n << ", " << r1 << ", " << r2 << endl;
    // decltype推导
    decltype(r1) r3 = n;
    std::cout << &r3 << std::endl; //0x61fe04
    r3 = 99;
    cout << n << ", " << r1 << ", " << r3 << endl;
    return 0;
}

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模板

深入理解模板

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返回值类型后置

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模板实例化中>> 符号的改进

在 C++ 98/03 中，>>符号通常被编译器解释为右移操作符，通常会提示在两个尖括号中间添加空格。

现在 C++ 11 对模板的 >> 符号进行了单独处理，不再出问题。

当然在需要右移操作符时，最好用括号将表达式括起来。

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使用 using 代替 typedef 定义别名

template <typename Val>
struct str_map
{
    typedef std::map<std::string, Val> type;
};
// ...
str_map<int>::type map1;
// ...

改成：

template <typename Val>
using str_map_t = std::map<std::string, Val>;
// ...
str_map_t<int> map1;

• typedef 具有语法一致性，但遇到复杂的会降低可读性
• using 直接在后面用赋值的方式，更清晰

/* C++98/03 */
template <typename T>
struct func_t
{
    typedef void (*type)(T, T);
};
// 使用 func_t 模板
func_t<int>::type xx_1;
/* C++11 */
template <typename T>
using func_t = void (*)(T, T);
// 使用 func_t 模板
func_t<int> xx_2;

使用 using 可以轻松地创建一个新的模板别名，而不需要像 C++98/03 那样使用烦琐的外敷模板。

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支持函数模板的默认模板参数

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在函数模板和类模板中使用可变参数

可变参数模板

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tuple 元组详解

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列表初始化

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lambda 匿名函数

Lambda 表达式

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非受限联合体（union）

1. C++11 允许非 POD 类型

POD 类型一般具有以下几种特征（包括 class、union 和 struct 等）：

1. 没有用户自定义的构造函数、析构函数、拷贝构造函数和移动构造函数。
2. 不能包含虚函数和虚基类。
3. 非静态成员必须声明为 public。
4. 类中的第一个非静态成员的类型与其基类不同，例如：

class B1{};
class B2 : B1 {B1 b;};

class B2 的第一个非静态成员 b 是基类类型，所以它不是 POD 类型。

5. 在类或者结构体继承时，满足以下两种情况之一：

• 派生类中有非静态成员，且只有一个仅包含静态成员的基类；
• 基类有非静态成员，而派生类没有非静态成员。

6. 所有非静态数据成员均和其基类也符合上述规则（递归定义），也就是说 POD 类型不能包含非 POD 类型的数据。
7. 此外，所有兼容 C 语言的数据类型都是 POD 类型（struct、union 等不能违背上述规则）。

2. C++11 允许联合体有静态成员

3. 注意

C++11 规定，如果非受限联合体内有一个非 POD 的成员，而该成员拥有自定义的构造函数，那么这个非受限联合体的默认构造函数将被编译器删除；其他的特殊成员函数，例如默认拷贝构造函数、拷贝赋值操作符以及析构函数等，也将被删除。

这条规则可能导致对象构造失败。

例子：

#include <string>
using namespace std;
union U {
    string s; // string有自己的构造函数
    int n;
};
int main() {
    U u;   // 构造失败，因为 U 的构造函数被删除
    return 0;
}

解决问题要用到 placement new ，如下：

#include <string>
using namespace std;
union U {
    string s;
    int n;
public:
    U() { new(&s) string; }
    ~U() { s.~string(); }
};
int main() {
    U u;
    return 0;
}

placement new

语法：
new(address) ClassConstruct(…)

• address 是内存地址。
• ClassConstruct 表调用类的构造函数，如没有可省略括号

placement new 利用已经申请好的内存来生成对象，它不再为对象分配新的内存，而是将对象数据放在 address 指定的内存中。在本例中，placement new 使用的是 s 的内存空间。

非受限联合体的匿名声明和 “枚举式类”

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for 循环（基于范围的循环）详解

C++ 11 :

for (declaration : expression){
// 循环体
}

例子：

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
int main() {
    char arc[] = "http://c.biancheng.net/cplus/11/";
    //for循环遍历普通数组
    for (char ch : arc) {
        cout << ch;
    }
    cout << '!' << endl;
    vector<char>myvector(arc, arc + 23);
    //for循环遍历 vector 容器
    for (auto ch : myvector) {
        cout << ch;
    }
    cout << '!';
    return 0;
}

注意事项

• 不管是遍历什么，即使是遍历容器，也不是遍历指向各个元素的迭代器，而是容器中的各个元素。
• 用范围的方式还可以遍历字符串
• 不支持遍历指针形式返回的数组（需要范围明确）
• 遍历 string 或容器时，遍历过程中函数只执行一次，如下

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
string str= "http://c.biancheng.net/cplus/11/";
string retStr() {
    cout << "retStr:" << endl;
    return str;
}
int main() {
    //遍历函数返回的 string 字符串
    for (char ch : retStr()) {
        cout << ch;
    }
    // output:

    // retStr:
	//http://c.biancheng.net/cplus/11/
    return 0;
}

• 使用基于范围的循环时，不修改容器中不允许被修改的部分
• 基于范围的循环，其底层也是借助容器迭代器实现

#include <iostream>
#include <vector>
int main(void)
{
    std::vector<int>arr = { 1, 2, 3, 4, 5 };
    for (auto val : arr)
    {
        std::cout << val << std::endl;
        arr.push_back(10); //向容器中添加元素
        // 添加元素致使迭代器失效
    }
    // 输出：
    //1
	//-572662307
	//-572662307
	//4
	//5
    return 0;
}

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long long 超长整型

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右值引用

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移动构造函数的功能和用法

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move() 函数

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引用限定符

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完美转发及其实现

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nullptr 初始化空指针

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智能指针

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