來(lái)源/短篇小說(shuō)/頑強(qiáng)的走秀

從C++98到C++11，C++11的標(biāo)準(zhǔn)沉淀了十幾年。雖然更新速度越來(lái)越快，出現(xiàn)了C++14，C++17等等，但是C++11是一個(gè)必須要學(xué)的經(jīng)典標(biāo)準(zhǔn)。

主要功能目錄(加粗是為了實(shí)現(xiàn)以前沒(méi)有的重要功能，或者真的很好用):

關(guān)鍵字及新語(yǔ)法 1.1. auto 關(guān)鍵字及用法 1.2. nullptr 關(guān)鍵字及用法 1.3. for 循環(huán)語(yǔ)法STL 容器 2.1. std::array 2.2. std::forward_list 2.3. std::unordered_map 2.4. std::unordered_set多線(xiàn)程 3.1. std::thread 3.2. std::atomic 3.3. std::condition_variable智能指針內(nèi)存管理 4.1. std::shared_ptr 4.2. std::weak_ptr其他 5.1. std::function、std::bind 封裝可執(zhí)行對(duì)象 5.2. lambda 表達(dá)式

1.關(guān)鍵詞和新語(yǔ)法

1.1.自動(dòng)關(guān)鍵字和用法

Auto并沒(méi)有讓C++成為弱類(lèi)型語(yǔ)言，但是在使用auto的時(shí)候，編譯器會(huì)根據(jù)上下文來(lái)確定auto變量的真實(shí)類(lèi)型。

AutoAddTest(inta，intb){ // auto可以作為函數(shù)的返回值類(lèi)型:return+b；} int main(){ autoindex = 10；//自動(dòng)識(shí)別類(lèi)型為inta utors = AddTest(1，2)；STD::cout & lt；& lt索引:“& lt& lt索引<。& ltSTD::endl；//index:10st d::cout & lt；& ltRES:“& lt；& ltret <。& ltSTD::endl；// res: 3}

但是需要注意的是，當(dāng)auto作為函數(shù)的返回值時(shí)，必須是用來(lái)定義函數(shù)的，而不僅僅是聲明函數(shù)。

1.2.nullptr關(guān)鍵字和用法

nullptr出現(xiàn)之前存在哪些問(wèn)題？首先，NULL不是關(guān)鍵字，只是一個(gè)宏:

#定義空0

考慮一個(gè)函數(shù)過(guò)載的情況:

void foo(int){ }/# 1 void foo(char *){ }/# 2 int main(){ foo(NULL)；//呼叫#1還是#2？}

為了解決這個(gè)歧義，C++11引入了關(guān)鍵字nullptr作為空指針常量。foo(nullptr)；函數(shù)#2將被無(wú)異議調(diào)用。

1.3.for循環(huán)語(yǔ)法

原來(lái)的C++ for循環(huán)沒(méi)有foreach這樣的用法。現(xiàn)在C++ 11的for循環(huán)語(yǔ)法結(jié)合auto關(guān)鍵字可以大大簡(jiǎn)化開(kāi)發(fā)代碼:

int main() { int numbers[] = {1，2，3，4，5 }；for(自動(dòng)編號(hào):numbers)STD::cout & lt；& lt號(hào)碼<。& ltSTD::endl；}

2.STL容器2.1。標(biāo)準(zhǔn)::數(shù)組

與數(shù)組相比，std::array增加了STL的各種迭代器、算法和操作方法，更加安全方便。

與std::vector相比，std::array提供了一個(gè)靜態(tài)數(shù)組，它在編譯時(shí)決定了數(shù)組的大小，更輕更高效，當(dāng)然比std::vector有更多的局限性。

Std::array幾乎是std::vector和普通數(shù)組的中性版本。

#include <。array>。int main(){ STD::array & lt；int，4 >arrayDemo = {1，2，3，4 }；for(auto it:Arraydemo)STD::cout & lt；& ltit <。& ltSTD::endl；int Arraydemosize = sizeof(Arraydemo)；STD::cout & lt；& lt" arrayDemo大小:" & lt& ltarrayDemoSize & lt。& ltSTD::endl；// 16返回0；}

2.2.std::forward_list

Std::forward_list是一個(gè)新的線(xiàn)性表，與list的區(qū)別在于它是一個(gè)單向鏈表。Forward_list可以看作是C語(yǔ)言風(fēng)格的單鏈表的封裝，只提供有限的接口。相比其在C語(yǔ)言中的實(shí)現(xiàn)，基本沒(méi)有開(kāi)銷(xiāo)。與std::list相比，當(dāng)不需要雙向迭代時(shí)，此容器在空之間具有更高的利用率。

#include <。轉(zhuǎn)發(fā)列表>int main(){ STD::forward _ list & lt；int>。numbers = {1，2，3，4，5，4，4 }；for(自動(dòng)編號(hào):numbers)STD::cout & lt；& lt號(hào)碼<。& lt" ";//1 2 3 4 5 4 numbers . remove(4)；//移除節(jié)點(diǎn)STD:: cout

2.3.標(biāo)準(zhǔn)::無(wú)序映射

C++無(wú)序映射

2.4.標(biāo)準(zhǔn)::無(wú)序集

std::unordered_set的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)也是hashtable+list。另外，std::unordered_set像std::set一樣插入時(shí)不會(huì)自動(dòng)排序。

#include <。無(wú)序集。#include <。set>。int main(){ STD::unordered _ set & lt；int>。unorder _ setunorder _ set . insert(7)；unorder _ set . insert(5)；unorder _ set . insert(3)；unorder _ set . insert(4)；unorder _ set . insert(6)；for(auto itor:unorder _ set)STD::cout & lt；& ltitor <。& lt" ";//7 5 3 4 6 STD::set & lt；int>。設(shè)置；set . insert(7)；set . insert(5)；set . insert(3)；set . insert(4)；set . insert(6)；for(auto itor:set)STD::cout & lt；& ltitor <。& lt" ";// 3 4 5 6 7}

3.多線(xiàn)程操作

在C++11之前，C++的多線(xiàn)程編程依賴(lài)于系統(tǒng)或者第三方接口，這在一定程度上影響了代碼的可移植性。C++11中引入了boost庫(kù)中的部分多線(xiàn)程，標(biāo)準(zhǔn)接口與boost庫(kù)基本不變，方便用戶(hù)切換到C++標(biāo)準(zhǔn)接口。

3.1.標(biāo)準(zhǔn)::線(xiàn)程

C++11中的Std::thread解決了boost::thread中的參數(shù)限制問(wèn)題，這可能是由于C++11中變量參數(shù)的設(shè)計(jì)風(fēng)格。

線(xiàn)程類(lèi)中有三種方法:

join：等待線(xiàn)程完成其執(zhí)行。當(dāng) a 線(xiàn)程調(diào)用此方法時(shí)，主線(xiàn)程就被停止執(zhí)行，直到 a 線(xiàn)程執(zhí)行完畢。 detach：容許線(xiàn)程從線(xiàn)程句柄獨(dú)立開(kāi)來(lái)執(zhí)行。當(dāng)此方法被調(diào)用后，執(zhí)行的線(xiàn)程從線(xiàn)程對(duì)象中分離，已不再被一個(gè)線(xiàn)程對(duì)象所表達(dá)。C++ 線(xiàn)程對(duì)象可以被銷(xiāo)毀，同時(shí) OS 執(zhí)行的線(xiàn)程可以繼續(xù)。 swap：交換 2 個(gè) thread 對(duì)象。3.2. std::atomic

當(dāng)我們?cè)诰幊讨邢胍Ｗo(hù)共享資源時(shí)，自然會(huì)想到鎖定，但是鎖定機(jī)制會(huì)大大增加時(shí)間成本。

Std::atomic是C++11包的原子數(shù)據(jù)類(lèi)型。從功能的角度來(lái)看，原子數(shù)據(jù)類(lèi)型可以直接用于多線(xiàn)程，而不需要我們的用戶(hù)添加互斥的資源鎖。從實(shí)現(xiàn)上可以理解，這些原子類(lèi)型是自己鎖定的。

在以下示例中，我們使用100個(gè)線(xiàn)程來(lái)模擬10，000次頁(yè)面點(diǎn)擊:

#include <。原子的。#include <。thread>。#include <。iostream>。#include <。列表>。//使用原子數(shù)據(jù)類(lèi)型作為共享資源的數(shù)據(jù)類(lèi)型STD::atomic _ int total(0)；//long total = 0；void click(){ for(int I = 0；i<。100;++i) //只是數(shù)據(jù)類(lèi)型的不同，它的訪(fǎng)問(wèn)形式和普通數(shù)據(jù)類(lèi)型的資源沒(méi)有什么區(qū)別。total+= 1；}int main(){ //創(chuàng)建100個(gè)線(xiàn)程模擬點(diǎn)擊統(tǒng)計(jì)STD:: list

3.3.標(biāo)準(zhǔn)::條件變量

多線(xiàn)程編程中經(jīng)常用到線(xiàn)程休眠，經(jīng)常需要等待一些異步執(zhí)行條件的返回結(jié)果。當(dāng)調(diào)用std::condition_variable對(duì)象的等待函數(shù)時(shí)，它使用std::unique_lock(通過(guò)std::mutex)來(lái)鎖定當(dāng)前線(xiàn)程。當(dāng)前線(xiàn)程將被阻塞，直到另一個(gè)線(xiàn)程調(diào)用同一個(gè)std::condition_variable對(duì)象上的通知函數(shù)來(lái)喚醒當(dāng)前線(xiàn)程。

#include <。iostream>。//STD::cout # include & lt；thread>。//STD::thread # include & lt；mutex>。// std::mutex，STD::unique _ lock # include & lt；條件變量>。//STD::condition _ variabletd::mutex MTX；//全局互斥STD::condition _ variable cv；//全局條件變量bool ready = false//全局標(biāo)志void do _ print _ id(int id){ STD::unique _ lock

輸出結(jié)果(順序不確定):

10個(gè)線(xiàn)程準(zhǔn)備比賽...線(xiàn)程9線(xiàn)程2線(xiàn)程3線(xiàn)程8線(xiàn)程7線(xiàn)程6線(xiàn)程5線(xiàn)程4線(xiàn)程1線(xiàn)程0

4.智能指針內(nèi)存管理

智能指針及其作用

簡(jiǎn)單畫(huà)出指針、智能指針對(duì)象和計(jì)數(shù)器之間的關(guān)系:

5.其他5.1。std::function，std::bind包可執(zhí)行對(duì)象

Std::bind用于綁定可調(diào)用對(duì)象及其參數(shù)。綁定后可以用std::函數(shù)保存，延遲到我們需要調(diào)用:

將可調(diào)用對(duì)象與其參數(shù)綁定成一個(gè)仿函數(shù)；可綁定部分參數(shù)。

綁定某些參數(shù)時(shí)，使用std::占位符來(lái)決定調(diào)用發(fā)生時(shí)空位將是哪個(gè)參數(shù)。

#include <。iostream>。//STD::cout # include & lt；功能性>。//STD::function class A { public:int I _ = 0；// C++11允許非靜態(tài)數(shù)據(jù)成員在它們的聲明中初始化(在它們的類(lèi)中)。無(wú)效輸出(int x，int y) {STD:: cout

5.2.λ表達(dá)式

Lambda表達(dá)式用于定義和創(chuàng)建匿名函數(shù)對(duì)象，以簡(jiǎn)化編程。它可以用作內(nèi)聯(lián)函數(shù)。lambda的語(yǔ)法如下:

[...] (...)...{...}

[] 內(nèi)是一個(gè) capture，可以在 lambda 內(nèi)部訪(fǎng)問(wèn)的"nonstatic 外部變量"，如果沒(méi)有要訪(fǎng)問(wèn)的變量，可以為空。static 變量是可以直接被訪(fǎng)問(wèn)的。() 內(nèi)是參數(shù)，和函數(shù)參數(shù)一樣。... 是 mutable 或 exception 聲明或者返回類(lèi)型。如果其中之一出現(xiàn)，那么必須出現(xiàn) ()。{} 內(nèi)是函數(shù)體，在這里面寫(xiě)明 lambda 要完成的工作。

int main(){ int XXX = 10；auto f =[XXX](int a){ cout & lt；& lt你好，世界。& lta <。& ltxxx <。& ltendl};f(12)；返回0；}

-結(jié)束-

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