【20天学C++】Day 17: C++11新特性
📅 学习时间：4-5小时
🎯 学习目标：掌握C++11重要新特性
💡 难度：★★★★☆
1. auto类型推导
#include<iostream>#include<vector>#include<map>usingnamespacestd;intmain(){// 基本类型autoi=10;// intautod=3.14;// doubleautos="hello";// const char*autostr=string("hello");// string// 容器迭代器vector<int>v={1,2,3,4,5};for(autoit=v.begin();it!=v.end();++it){cout<<*it<<" ";}cout<<endl;// 配合范围forfor(autox:v){cout<<x<<" ";}cout<<endl;// 复杂类型map<string,vector<int>>m;auto&ref=m;// 引用// auto不能用于：// auto arr[10]; // ❌ 数组// auto func(); // ❌ 返回类型（需要尾置返回类型）return0;}2. decltype
#include<iostream>usingnamespacestd;intmain(){intx=10;decltype(x)y=20;// y是intconstint&rx=x;decltype(rx)ry=x;// ry是const int&// 与auto的区别autoa=rx;// a是int（丢弃const和引用）decltype(rx)b=x;// b是const int&（保留）// 用于声明返回类型// auto add(int a, int b) -> decltype(a + b) {// return a + b;// }return0;}3. nullptr
#include<iostream>usingnamespacestd;voidfunc(intn){cout<<"int: "<<n<<endl;}voidfunc(int*p){cout<<"int*"<<endl;}intmain(){// NULL是0，可能调用错误版本// func(NULL); // 可能调用func(int)func(nullptr);// 一定调用func(int*)int*p=nullptr;// 推荐用nullptrreturn0;}4. 初始化列表
#include<iostream>#include<vector>#include<map>usingnamespacestd;classPoint{public:intx,y;Point(intx,inty):x(x),y(y){}};intmain(){// 统一初始化语法inta{10};intb={20};intarr[]{1,2,3,4,5};// 容器初始化vector<int>v={1,2,3,4,5};map<string,int>m={{"a",1},{"b",2}};// 类对象Point p{10,20};// 防止窄化转换// int n{3.14}; // ❌ 错误！double不能窄化为int// initializer_listautolist={1,2,3,4,5};// initializer_list<int>return0;}5. 范围for循环
#include<iostream>#include<vector>#include<map>usingnamespacestd;intmain(){vector<int>v={1,2,3,4,5};// 只读遍历for(intx:v){cout<<x<<" ";}cout<<endl;// 修改元素for(int&x:v){x*=2;}// 避免拷贝（对于大对象）for(constauto&x:v){cout<<x<<" ";}cout<<endl;// 遍历mapmap<string,int>m={{"a",1},{"b",2}};for(constauto&[key,value]:m){// C++17结构化绑定cout<<key<<": "<<value<<endl;}return0;}6. Lambda表达式
#include<iostream>#include<vector>#include<algorithm>usingnamespacestd;intmain(){// 基本语法autoadd=[](inta,intb){returna+b;};cout<<add(3,5)<<endl;// 捕获变量intfactor=10;automultiply=[factor](intx){returnx*factor;};cout<<multiply(5)<<endl;// 引用捕获intsum=0;autoaddTo=[&sum](intx){sum+=x;};addTo(5);addTo(10);cout<<"sum = "<<sum<<endl;// mutable：允许修改值捕获的变量intcount=0;autocounter=[count]()mutable{return++count;};cout<<counter()<<endl;// 1cout<<counter()<<endl;// 2cout<<"count = "<<count<<endl;// 0（原变量不变）// 泛型Lambda (C++14)autoprint=[](autox){cout<<x<<endl;};print(10);print("hello");// 与STL配合vector<int>v={5,2,8,1,9};sort(v.begin(),v.end(),[](inta,intb){returna>b;// 降序});return0;}7. 右值引用与移动语义
7.1 左值与右值
#include<iostream>usingnamespacestd;// 左值：有名字，可以取地址// 右值：临时值，不能取地址intmain(){inta=10;// a是左值，10是右值intb=a+5;// b是左值，a+5是右值// 左值引用int&ref1=a;// ✅// int& ref2 = 10; // ❌ 左值引用不能绑定右值// const左值引用可以绑定右值constint&ref3=10;// ✅// 右值引用int&&rref=10;// ✅ 右值引用绑定右值// int&& rref2 = a; // ❌ 不能绑定左值int&&rref3=move(a);// ✅ move将左值转为右值return0;}7.2 移动语义
#include<iostream>#include<cstring>#include<utility>usingnamespacestd;classString{char*data;size_t len;public:// 构造函数String(constchar*s=""){len=strlen(s);data=newchar[len+1];strcpy(data,s);cout<<"构造: "<<data<<endl;}// 拷贝构造String(constString&other){len=other.len;data=newchar[len+1];strcpy(data,other.data);cout<<"拷贝构造: "<<data<<endl;}// 移动构造（窃取资源）String(String&&other)noexcept{data=other.data;len=other.len;other.data=nullptr;other.len=0;cout<<"移动构造: "<<data<<endl;}// 拷贝赋值String&operator=(constString&other){if(this!=&other){delete[]data;len=other.len;data=newchar[len+1];strcpy(data,other.data);}cout<<"拷贝赋值"<<endl;return*this;}// 移动赋值String&operator=(String&&other)noexcept{if(this!=&other){delete[]data;data=other.data;len=other.len;other.data=nullptr;other.len=0;}cout<<"移动赋值"<<endl;return*this;}~String(){delete[]data;}};intmain(){Strings1("Hello");String s2=s1;// 拷贝构造String s3=move(s1);// 移动构造（s1被掏空）Strings4("World");s4=String("Temp");// 移动赋值（临时对象）return0;}8. constexpr
#include<iostream>usingnamespacestd;// 编译期常量constexprintsquare(intx){returnx*x;}constexprintfactorial(intn){returnn<=1?1:n*factorial(n-1);}intmain(){constexprinta=square(5);// 编译期计算constexprintb=factorial(5);intarr[square(3)];// ✅ 可以用于数组大小cout<<"5^2 = "<<a<<endl;cout<<"5! = "<<b<<endl;// 运行时也可以调用intx=4;cout<<square(x)<<endl;// 运行时计算return0;}9. 其他特性
#include<iostream>usingnamespacestd;// 默认函数与删除函数classNonCopyable{public:NonCopyable()=default;// 使用编译器生成的默认版本NonCopyable(constNonCopyable&)=delete;// 禁止拷贝NonCopyable&operator=(constNonCopyable&)=delete;};// final和overrideclassBase{public:virtualvoidfunc(){cout<<"Base"<<endl;}virtualvoidfunc2()final{}// 不能被重写};classDerivedfinal:publicBase{// 不能被继承public:voidfunc()override{cout<<"Derived"<<endl;}// void func2() override {} // ❌ final不能重写};// 委托构造函数classPoint{intx,y;public:Point(intx,inty):x(x),y(y){}Point():Point(0,0){}// 委托给另一个构造函数Point(intv):Point(v,v){}};intmain(){return0;}10. 小结
[类型推导] 1. auto - 自动推导类型 2. decltype - 获取表达式类型 [初始化] 3. 统一初始化 {} 4. 初始化列表 [函数] 5. Lambda表达式 6. constexpr函数 [移动语义] 7. 右值引用 && 8. move() 9. 移动构造/赋值 [类] 10. = default, = delete 11. final, override 12. 委托构造函数下一篇预告：Day 18 - C++14/17新特性
