C++11是一个比较大的更新,引入了很多新特性,以下是对这些特性的详细解释,帮助您快速理解C++11的内容
1. 自动类型推导(auto和 decltype)
- 作用:简化代码,避免冗长的类型声明,尤其在模板编程中增强灵活性。
- 示例:
auto i = 42; // int
auto str = "Hello"; // const char*
std::vector vec;
for (auto it = vec.begin(); it != vec.end(); ++it) { ... }
- 注意点:需权衡代码可读性,避免过度使用导致类型不明确。
2. 基于范围的 for循环
- 作用:简化容器遍历,代码更简洁。
- 示例:
std::vector nums = {1, 2, 3};
for (auto& num : nums) { // 使用引用避免拷贝
num *= 2;
}
3. 智能指针(unique_ptr, shared_ptr, weak_ptr)
- 作用:自动化内存管理,防止内存泄漏。
- 核心区别:
- unique_ptr:独占所有权,不可复制,可通过移动语义转移。
- shared_ptr:引用计数,多个指针共享所有权。
- weak_ptr:解决shared_ptr循环引用问题。
- 示例:
auto ptr = std::make_shared(10); // 推荐使用 make_shared 优化内存分配
std::unique_ptr uptr(new int(5));
4. 右值引用与移动语义
- 核心概念:
- 右值:临时对象(如函数返回值),可被“移动”而非拷贝。
- 移动语义:通过std::move转移资源所有权,避免深拷贝开销。
- 应用场景:实现高性能的容器(如std::vector的扩容)和自定义类。
- 示例:
class MyString {
public:
MyString(MyString&& other) { // 移动构造函数
data_ = other.data_;
other.data_ = nullptr;
}
private:
char* data_;
};
MyString a;
MyString b = std::move(a); // 调用移动构造函数
5. Lambda 表达式
- 作用:定义匿名函数,简化回调、STL算法等场景。
- 语法:[捕获列表](参数) -> 返回类型 { 函数体 }
- 示例:
std::vector nums = {3, 1, 4};
std::sort(nums.begin(), nums.end(), [](int a, int b) { return a > b; });
- 捕获方式:值捕获[=]、引用捕获[&],或显式指定变量。
6. 并发支持(std::thread, std::async)
- 作用:标准化多线程开发,替代平台相关API。
- 示例:
#include
void task() { std::cout << "Thread running\n"; }
std::thread t(task);
t.join();
- 同步机制:std::mutex, std::lock_guard, std::condition_variable等。
7. 其他关键特性
- nullptr:替代NULL,明确空指针语义。
- 委托构造函数:允许构造函数调用同类其他构造函数。
- override 和 final:增强继承体系的安全性(明确虚函数重写、禁止继承)。
- 变长参数模板:支持任意数量、类型的模板参数,用于实现std::tuple等。
总结
C++11 推动了现代C++向高效、安全、简洁的方向发展。在实际项目中,合理应用这些特性(如用智能指针管理资源、用移动语义优化性能)能显著提升代码质量。同时需注意特性背后的原理(如右值引用的生命周期),避免误用。对C++11的掌握是深入后续标准(如C++17协程、C++20概念)的基础。