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C++ 11 常用特性的使用经验总结(一)

慕姐8265434
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C++11已经出来很久了,网上也早有很多优秀的C++11新特性的总结文章,在编写本文之前,笔者在工作和学习中学到的关于C++11方面的知识,也得益于很多其他网友的总结。本文是在学习的基础上,加上在日常工作中的使用C++11的一些总结、经验和感悟,整理出来,分享给大家,希望对各位读者有帮助,文章中的总结可能存在很多不完整或有错误的地方,也希望读者指出。

1、关键字及新语法

C++11相比C++98增加了许多关键字及新的语法特性,很多人觉得这些语法可有可无,没有新特性也可以用传统C++去实现。

也许吧,但个人对待新技术总是抱着渴望而热衷的态度对待,也许正如很多人所想,用传统语法也可以实现,但新技术可以让你的设计更完美。这就如同在原来的维度里,你要完成一件事情,需要很多个复杂的步骤,但在新语法特性里,你可以从另外的维度,很干脆,直接就把原来很复杂的问题用很简单的方法解决了,我想着就是新的技术带来的一些编程体验上非常好的感觉。大家也不要觉得代码写得越复杂就先显得越牛B,有时候在理解的基础上,尽量选择“站在巨人的肩膀上”,可能你会站得更高,也看得更远。

本章重点总结一些常用c++11新语法特点。后续会在本人理解的基础上,会继续在本博客内更新或增加新的小章节。

1.1、auto 关键字及用法

A、auto 关键字能做什么?

auto并没有让C++成为弱类型语言,也没有弱化变量什么,只是使用auto的时候,编译器根据上下文情况,确定auto变量的真正类型。

//示例代码1.0 http://www.cnblogs.com/feng-sc/p/5710724.html

auto AddTest(int a, int b)

{

    return a + b;

}


int main()

{

    auto index = 10;

    auto str = "abc";

    auto ret = AddTest(1,2);

    std::cout "index:"  std::endl;

    std::cout "str:"  std::endl;

    std::cout "res:"  std::endl;

}

是的,你没看错,代码也没错,auto在C++14中可以作为函数的返回值,因此auto AddTest(int a, int b)的定义是没问题的。

运行结果:

webp

B、auto 不能做什么?

auto作为函数返回值时,只能用于定义函数,不能用于声明函数。

//Test.h 示例代码1.0 http://www.cnblogs.com/feng-sc/p/5710724.html

#pragma once

class Test

{

public:

    auto TestWork(int a ,int b);

};

如下函数中,在引用头文件的调用TestWork函数是,编译无法通过。

但如果把实现写在头文件中,可以编译通过,因为编译器可以根据函数实现的返回值确定auto的真实类型。如果读者用过inline类成员函数,这个应该很容易明白,此特性与inline类成员函数类似。

//Test.h 示例代码1.0 http://www.cnblogs.com/feng-sc/p/5710724.html

#pragma once

class Test

{

public:

    auto TestWork(int a, int b)

    {

        return a + b;

    }

};

1.2、nullptr 关键字及用法

为什么需要nullptr ? NULL 有什么毛病?

我们通过下面一个小小的例子来发现NULL的一点问题:

//示例代码1.0 http://www.cnblogs.com/feng-sc/p/5710724.html

class Test

{

public:

    void TestWork(int index)

    {

        std::cout "TestWork 1"  std::endl;

    }

    void TestWork(int * index)

    {

        std::cout "TestWork 2"  std::endl;

    }

};


int main()

{

    Test test;

    test.TestWork(NULL);

    test.TestWork(nullptr);

}

运行结果:

webp

NULL在c++里表示空指针,看到问题了吧,我们调用test.TestWork(NULL),其实期望是调用的是void TestWork(int * index),但结果调用了void TestWork(int index)。但使用nullptr的时候,我们能调用到正确的函数。

1.3、for 循环语法

习惯C#或java的同事之前使用C++的时候曾吐槽C++ for循环没有想C#那样foreach的用法,是的,在C++11之前,标准C++是无法做到的。熟悉boost库读者可能知道boost里面有foreach的宏定义BOOST_FOREACH,但个人觉得看起并不是那么美观。

OK,我们直接以简单示例看看用法吧。

//示例代码1.0 http://www.cnblogs.com/feng-sc/p/5710724.html

int main()

{

    int numbers[] = { 1,2,3,4,5 };

    std::cout "numbers:"  std::endl;

    for (auto number : numbers)

    {

        std::cout  std::endl;

    }

}

以上用法不仅仅局限于数据,STL容器都同样适用。

2、STL 容器

C++11在STL容器方面也有所增加,给人的感觉就是越来越完整,越来越丰富的感觉,可以让我们在不同场景下能选择跟具合适的容器,提高我们的效率。

本章节总结C++11新增的一些容器,以及对其实现做一些简单的解释。

2.1、std::array

个人觉得std::array跟数组并没有太大区别,对于多维数据使用std::array,个人反而有些不是很习惯吧。

std::array相对于数组,增加了迭代器等函数(接口定义可参考C++官方文档)。

//示例代码1.0 http://www.cnblogs.com/feng-sc/p/5710724.html

#include int main()

{

    std::arrayint, 4> arrayDemo = { 1,2,3,4 };

    std::cout "arrayDemo:"  std::endl;

    for (auto itor : arrayDemo)

    {

        std::cout  std::endl;

    }

    int arrayDemoSize = sizeof(arrayDemo);

    std::cout "arrayDemo size:"  std::endl;

    return 0;

}

运行结果:

webp

打印出来的size和直接使用数组定义结果是一样的。

2.2、std::forward_list

std::forward_list为从++新增的线性表,与list区别在于它是单向链表。我们在学习数据结构的时候都知道,链表在对数据进行插入和删除是比顺序存储的线性表有优势,因此在插入和删除操作频繁的应用场景中,使用list和forward_list比使用array、vector和deque效率要高很多。

#include int main()

{

    std::forward_listint> numbers = {1,2,3,4,5,4,4};

    std::cout "numbers:"  std::endl;

    for (auto number : numbers)

    {

        std::cout  std::endl;

    }

    numbers.remove(4);

    std::cout "numbers after remove:"  std::endl;

    for (auto number : numbers)

    {

        std::cout  std::endl;

    }

    return 0;

}

运行结果:

webp

2.3、std::unordered_map

std::unordered_map与std::map用法基本差不多,但STL在内部实现上有很大不同,std::map使用的数据结构为二叉树,而std::unordered_map内部是哈希表的实现方式,哈希map理论上查找效率为O(1)。但在存储效率上,哈希map需要增加哈希表的内存开销。

下面代码为C++官网实例源码实例:

//webset address: http://www.cplusplus.com/reference/unordered_map/unordered_map/bucket_count/

#include

#include string>

#include int main()

{

    std::unordered_mapstring, std::string> mymap =

    {

        { "house","maison" },

        { "apple","pomme" },

        { "tree","arbre" },

        { "book","livre" },

        { "door","porte" },

        { "grapefruit","pamplemousse" }

    };

    unsigned n = mymap.bucket_count();

    std::cout "mymap has " " buckets.n";

    for (unsigned i = 0; ii)

    {

        std::cout "bucket #" " contains: ";

        for (auto it = mymap.begin(i); it != mymap.end(i); ++it)

            std::cout "[" first ":" second "] ";

        std::cout "n";

    }

    return 0;

}

运行结果:

webp

运行结果与官网给出的结果不一样。实验证明,不同编译器编译出来的结果不一样,如下为linux下gcc 4.6.3版本编译出来的结果。或许是因为使用的哈希算法不一样,个人没有深究此问题。

webp

2.4、std::unordered_set

std::unordered_set的数据存储结构也是哈希表的方式结构,除此之外,std::unordered_set在插入时不会自动排序,这都是std::set表现不同的地方。

我们来测试一下下面的代码:

#include

#include string>

#include

#include set>

int main()

{

    std::unordered_setint> unorder_set;

    unorder_set.insert(7);

    unorder_set.insert(5);

    unorder_set.insert(3);

    unorder_set.insert(4);

    unorder_set.insert(6);

    std::cout "unorder_set:"  std::endl;

    for (auto itor : unorder_set)

    {

        std::cout  std::endl;

    }


    std::setint> set;

    set.insert(7);

    set.insert(5);

    set.insert(3);

    set.insert(4);

    set.insert(6);

    std::cout "set:"  std::endl;

    for (auto itor : set)

    {

        std::cout  std::endl;

    }

}

运行结果:

webp

3、多线程

在C++11以前,C++的多线程编程均需依赖系统或第三方接口实现,一定程度上影响了代码的移植性。C++11中,引入了boost库中的多线程部分内容,形成C++标准,形成标准后的boost多线程编程部分接口基本没有变化,这样方便了以前使用boost接口开发的使用者切换使用C++标准接口,把容易把boost接口升级为C++接口。

我们通过如下几部分介绍C++11多线程方面的接口及使用方法。

3.1、std::thread

std::thread为C++11的线程类,使用方法和boost接口一样,非常方便,同时,C++11的std::thread解决了boost::thread中构成参数限制的问题,我想着都是得益于C++11的可变参数的设计风格。

我们通过如下代码熟悉下std::thread使用风格。

#include void threadfun1()

{

    std::cout "threadfun1 - 1rn"  std::endl;

    std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(1));

    std::cout "threadfun1 - 2"  std::endl;

}


void threadfun2(int iParam, std::string sParam)

{

    std::cout "threadfun2 - 1"  std::endl;

    std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(5));

    std::cout "threadfun2 - 2"  std::endl;

}


int main()

{

    std::thread t1(threadfun1);

    std::thread t2(threadfun2, 10, "abc");

    t1.join();

    std::cout "join"  std::endl;

    t2.detach();

    std::cout "detach"  std::endl;

}

运行结果:

webp



作者:学习编程__
链接:https://www.jianshu.com/p/64850aecbd73


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