C++11 中的几个新特性

梦里梦外; 2022-08-07 05:58 215阅读 0赞

C++11的标准已经确定，除了增加了不少库函数外，在语法方便也得到了许多增强。其中如下几个语法就是我比较喜欢的：

**自动类型推导auto**

现在c++终于在编译器级别支持类似C\#的var关键字了，在c++里的关键字是auto，基本用法如下：

auto i = 0;        //int  
    auto c = 'c';    //char  
    auto s = "hello world";    //const char\*

auto关键字的一个很直观的好处是我们可以简化stl容器遍历里的那个iterator了：

for(auto it = v.begin(); it != v.end(); it++)  
    \{  
        cout << \*it << endl;  
    \}

**Lambda 表达式**

Lambda 表达式的主要用来构造匿名函数，它可以替换绝大部分场景的仿函数（感觉把刚刚引入STL库的std::bind也顺手给秒了），并且有更好的可读性。一个简单的示例如下：

auto k = \[\](int x, int y) \{ return x + y; \};  
    cout << k(3, 2) << endl;

可以看到，它的基本语法形式为： \[capture\] (parameters) \{body\}，后两部分和C\#的匿名函数的语法非常，但最前面的 \[capture\] 的作用是什么呢？它是用来引用表达式外的局部变量的，例如：

int i1 = 0, i2 = 3;  
    auto k = \[&i1, &i2\] () \{ i1 = 3; i2 = 5; \};  
    cout << i1 << " " << i2 << endl;

除了是前面所述的普通局部变量外，还可以是如下特殊符号：

*  =    所有局部变量，以按值的方式传递（包括this指针）
 *  &    所有局部变量，以按引用的方式传递（包括this指针）
 *  this this指针

**Range-based for-loop**

这个其实就是类似C\#里面的foreach，不过它并没有引入新关键字，而是直接用的for

int p\[8\] = \{2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19\};  
    for (auto& i: p)   
    \{  
        printf("%d ", i);  
    \}

除了支持数组外，它也支持stl中的迭代器遍历，for\_each函数基本上可以下岗了。至于它的原理，可以参考这篇[文章][Link 1]。

**枚举类**

在C语言中，枚举等同于一个数字常量，编译器并没有对它做过多的处理，在C++11中，引入了enum class以替换枚举，它的定义方式如下：

enum class Color \{ Red, Blue\};  
    enum class Fruit \{ Banana, Apple\};

除了多加了一个class外，没有别的变化，但它定义的枚举功能和C\#中的枚举相似。和C语言的传统枚举相比，主要有如下两个区别：

1.  强类型的语法检查
2.  枚举名称只需要在class范围内唯一

强类型的语法检查可以有效防止枚举之间的非法转换和比较，Color::Red == Fruit::Banana之类的判断无法编译通过。

而枚举名称只需要在class范围内唯一则有效缩短了枚举的长度，对于Color枚举，在C语言中，为了防止歧义和命名冲突，往往需要定义为Color\_Red、Color\_Blue的形式。

静态断言static\_assert

静态断言主要提供了在代码中实现编译期可以确定的断言，如果出错则直接以编译错误的形式显示出来，从而加强程序的健壮性。这个其实就是以前的boost.static\_assert，不过在编译器的支持下变得更加友好了。示例如下：

static\_assert(sizeof(int) == 4, "int needs to be 4 bytes to use this code");

**密闭类和密闭方法**

C++11中也引入了类似C\# seal关键字的方式实现密闭类和密闭方法，以阻止对象继承、方法重载。不过它的关键字是final，和java类似。

final类

class Base final  
    \{  
    \};   
    class Derived : public Base //继承密闭类，语法错误  
    \{  
    \};

final方法

class Base  
    \{  
        virtual void A() final;   
    \};   
    class Derived : public Base   
    \{  
        virtual void A(); //重写密闭方法，编译出错  
    \};

**显式覆盖**

对于虚函数的重写，在c++ 11中可以通过关键字显式覆盖，从而获得更严格的语法检查。

class Base  
    \{  
        virtual void A(float=0.0);  
        virtual void B() const;  
        virtual void C();  
        void D();  
    \};  
    class Derived: public Base  
    \{  
        virtual void A(int=0) override; //定义不一致，编译错误  
        virtual void B() override;        //返回类型不是const，编译错误  
        virtual void C() override;        //正确  
        void D() override;                //不是虚函数，编译错误  
    \};

PS：我倒觉得这个语法检查应该默认就加上，通过关键字显式去掉检查，而不是像这样显式打开检查。万恶的向上兼容呀。

其它

其它还有几个语法我也很喜欢，如取消字符串转义、委托构造函数、deleted和defaulted成员函数、统一的初始化语法等，但这些在VC里面还不支持，无法实现跨平台开发，暂时就不介绍了。

[Link 1]: http://www.cprogramming.com/c++11/c++11-ranged-for-loop.html