賴(lài)勇浩（http://laiyonghao.com）
聲明：本文源自 Danny Kalev 在 2011 年 6 月 21 日發(fā)表的《The Biggest Changes in C++11(and Why You Should Care)》一文，幾乎所有內(nèi)容都搬了過(guò)來(lái)，但不是全文照譯，有困惑之處，請(qǐng)參詳原文（http://www.softwarequalityconnection.com/2011/06/the-biggest-changes-in-c11-and-why-you-should-care/）。
注：作者 Danny Kalev 曾是 C++ 標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)成員。

Lambda 表達(dá)式

Lambda 表達(dá)式的形式是這樣的：

[cpp] view plain copy

[capture](parameters)->return-type?{body}??

來(lái)看個(gè)計(jì)數(shù)某個(gè)字符序列中有幾個(gè)大寫(xiě)字母的例子：
[cpp] view plain copy

int?main()??

{??

???char?s[]="Hello?World!";??

???int?Uppercase?=?0;?//modified?by?the?lambda??

???for_each(s,?s+sizeof(s),?[&Uppercase]?(char?c)?{??

????if?(isupper(c))??

?????Uppercase++;??

????});??

?cout<<?Uppercase<<"?uppercase?letters?in:?"<<?s<<endl;??

}??

其中 [&Uppercase] 中的 & 的意義是 lambda 函數(shù)體要獲取一個(gè) Uppercase 引用，以便能夠改變它的值，如果沒(méi)有 &，那就 Uppercase 將以傳值的形式傳遞過(guò)去。

自動(dòng)類(lèi)型推導(dǎo)和 decltype

在 C++03 中，聲明對(duì)象的同時(shí)必須指明其類(lèi)型，其實(shí)大多數(shù)情況下，聲明對(duì)象的同時(shí)也會(huì)包括一個(gè)初始值，C++11 在這種情況下就能夠讓你聲明對(duì)象時(shí)不再指定類(lèi)型了：

[c-sharp] view plain copy

auto?x=0;?//0?是?int?類(lèi)型，所以?x?也是?int?類(lèi)型??

auto?c='a';?//char??

auto?d=0.5;?//double??

auto?national_debt=14400000000000LL;//long?long??

這個(gè)特性在對(duì)象的類(lèi)型很大很長(zhǎng)的時(shí)候很有用，如：
[cpp] view plain copy

void?func(const?vector<int>?&vi)??

{??

??vector<int>::const_iterator?ci=vi.begin();??

}??

那個(gè)迭代器可以聲明為：
[cpp] view plain copy

auto?ci=vi.begin();??

C++11 也提供了從對(duì)象或表達(dá)式中“俘獲”類(lèi)型的機(jī)制，新的操作符 decltype 可以從一個(gè)表達(dá)式中“俘獲”其結(jié)果的類(lèi)型并“返回”：
[c-sharp] view plain copy

const?vector<int>?vi;??

typedef?decltype?(vi.begin())?CIT;??

CIT?another_const_iterator;??

統(tǒng)一的初始化語(yǔ)法

C++ 最少有 4 種不同的初始化形式，如括號(hào)內(nèi)初始化，見(jiàn)：

[cpp] view plain copy

std::string?s("hello");??

int?m=int();?//default?initialization??

還有等號(hào)形式的：
[cpp] view plain copy

std::string?s="hello";??

int?x=5;??

對(duì)于 POD 集合，又可以用大括號(hào)：
[cpp] view plain copy

int?arr[4]={0,1,2,3};??

struct?tm?today={0};??

最后還有構(gòu)造函數(shù)的成員初始化：
[cpp] view plain copy

struct?S?{??

?int?x;??

?S():?x(0)?{}?};??

這么多初始化形式，不僅菜鳥(niǎo)會(huì)搞得很頭大，高手也吃不消。更慘的是 C++03 中居然不能初始化 POD 數(shù)組的類(lèi)成員，也不能在使用 new[] 的時(shí)候初始 POD 數(shù)組，操蛋啊！C++11 就用大括號(hào)一統(tǒng)天下了：
[cpp] view plain copy

class?C??

{??

int?a;??

int?b;??

public:??

?C(int?i,?int?j);??

};??

C?c?{0,0};?//C++11?only.?相當(dāng)于?C?c(0,0);??

int*?a?=?new?int[3]?{?1,?2,?0?};?/C++11?only??

class?X?{??

??int?a[4];??

public:??

??X()?:?a{1,2,3,4}?{}?//C++11,?初始化數(shù)組成員??

};??

還有一大好事就是對(duì)于容器來(lái)說(shuō)，終于可以擺脫 push_back() 調(diào)用了，C++11中可以直觀地初始化容器了：
[cpp] view plain copy

//?C++11?container?initializer??

vector?vs<string>={?"first",?"second",?"third"};??

map?singers?=??

??{?{"Lady?Gaga",?"+1?(212)?555-7890"},??

????{"Beyonce?Knowles",?"+1?(212)?555-0987"}};??

而類(lèi)中的數(shù)據(jù)成員初始化也得到了支持：
[cpp] view plain copy

class?C??

{??

?int?a=7;?//C++11?only??

public:??

?C();??

};??

deleted 函數(shù)和 defaulted 函數(shù)

像以下形式的函數(shù)：

[cpp] view plain copy

struct?A??

{??

?A()=default;?//C++11??

?virtual?~A()=default;?//C++11??

};??

叫做 defaulted 函數(shù)，=default; 指示編譯器生成該函數(shù)的默認(rèn)實(shí)現(xiàn)。這有兩個(gè)好處：一是讓程序員輕松了，少敲鍵盤(pán)，二是有更好的性能。
與 defaulted 函數(shù)相對(duì)的就是 deleted 函數(shù)：
[cpp] view plain copy

int?func()=delete;??

這貨有一大用途就是實(shí)現(xiàn) noncopyabe 防止對(duì)象拷貝，要想禁止拷貝，用 =deleted 聲明一下兩個(gè)關(guān)鍵的成員函數(shù)就可以了：
[cpp] view plain copy

struct?NoCopy??

{??

????NoCopy?&?operator?=(?const?NoCopy?&?)?=?delete;??

????NoCopy?(?const?NoCopy?&?)?=?delete;??

};??

NoCopy?a;??

NoCopy?b(a);?//編譯錯(cuò)誤，拷貝構(gòu)造函數(shù)是?deleted?函數(shù)??

nullptr

nullptr 是一個(gè)新的 C++ 關(guān)鍵字，它是空指針常量，它是用來(lái)替代高風(fēng)險(xiǎn)的 NULL 宏和 0 字面量的。nullptr 是強(qiáng)類(lèi)型的：

[cpp] view plain copy

void?f(int);?//#1??

void?f(char?*);//#2??

//C++03??

f(0);?//調(diào)用的是哪個(gè)?f???

//C++11??

f(nullptr)?//毫無(wú)疑問(wèn)，調(diào)用的是?#2??

所有跟指針有關(guān)的地方都可以用 nullptr，包括函數(shù)指針和成員指針：
[cpp] view plain copy

const?char?*pc=str.c_str();?//data?pointers??

if?(pc!=nullptr)??

??cout<<pc<<endl;??

int?(A::*pmf)()=nullptr;?//指向成員函數(shù)的指針??

void?(*pmf)()=nullptr;?//指向函數(shù)的指針??

委托構(gòu)造函數(shù)

C++11 中構(gòu)造函數(shù)可以調(diào)用同一個(gè)類(lèi)的另一個(gè)構(gòu)造函數(shù)：

[cpp] view plain copy

class?M?//C++11?delegating?constructors??

{??

?int?x,?y;??

?char?*p;??

public:??

?M(int?v)?:?x(v),?y(0),??p(new?char?[MAX])??{}?//#1?target??

?M():?M(0)?{cout<<"delegating?ctor"<<end;}?//#2?delegating??

#2 就是所謂的委托構(gòu)造函數(shù)，調(diào)用了真正的構(gòu)造函數(shù) #1。

右值引用

在 C++03 中的引用類(lèi)型是只綁定左值的，C++11 引用一個(gè)新的引用類(lèi)型叫右值引用類(lèi)型，它是綁定到右值的，如臨時(shí)對(duì)象或字面量。
增加右值引用的主要原因是為了實(shí)現(xiàn) move 語(yǔ)義。與傳統(tǒng)的拷貝不同，move 的意思是目標(biāo)對(duì)象“竊取”原對(duì)象的資源，并將源置于“空”狀態(tài)。當(dāng)拷貝一個(gè)對(duì)象時(shí)，其實(shí)代價(jià)昂貴且無(wú)必要，move 操作就可以替代它。如在 string 交換的時(shí)候，使用 move 意義就有巨大的性能提升，如原方案是這樣的：

[cpp] view plain copy

void?naiveswap(string?&a,?string?&?b)??

{??

?string?temp?=?a;??

?a=b;??

?b=temp;??

}??

這種方案很傻很天真，很慢，因?yàn)樾枰暾?qǐng)內(nèi)存，然后拷貝字符，而 move 就只需要交換兩個(gè)數(shù)據(jù)成員，無(wú)須申請(qǐng)、釋放內(nèi)存和拷貝字符數(shù)組：
[cpp] view plain copy

void?moveswapstr(string&?empty,?string?&?filled)??

{??

//pseudo?code,?but?you?get?the?idea??

?size_t?sz=empty.size();??

?const?char?*p=?empty.data();??

//move?filled's?resources?to?empty??

?empty.setsize(filled.size());??

?empty.setdata(filled.data());??

//filled?becomes?empty??

?filled.setsize(sz);??

?filled.setdata(p);??

}??

要實(shí)現(xiàn)支持 move 的類(lèi)，需要聲明 move 構(gòu)造函數(shù)和 move 賦值操作符，如下：
[cpp] view plain copy

class?Movable??

{??

Movable?(Movable&&);?//move?constructor??

Movable&&?operator=(Movable&&);?//move?assignment?operator??

};??

C++11 的標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)廣泛使用 move 語(yǔ)義，很多算法和容器都已經(jīng)使用 move 語(yǔ)義優(yōu)化過(guò)了。

C++11 的標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)

除 TR1 包含的新容器（unordered_set, unordered_map, unordered_multiset, 和unordered_multimap），還有一些新的庫(kù)，如正則表達(dá)式，tuple，函數(shù)對(duì)象封裝器等。下面介紹一些 C++11 的標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)新特性：

線程庫(kù)

從程序員的角度來(lái)看，C++11 最重要的特性就是并發(fā)了。C++11 提供了 thread 類(lèi)，也提供了 promise 和 future 用以并發(fā)環(huán)境中的同步，用 async() 函數(shù)模板執(zhí)行并發(fā)任務(wù)，和 thread_local 存儲(chǔ)聲明為特定線程獨(dú)占的數(shù)據(jù)，這里（http://www.devx.com/SpecialReports/Article/38883）有一個(gè)簡(jiǎn)單的 C++11 線程庫(kù)教程（英文）。

新的智能指針類(lèi)

C++98 定義的唯一的智能指針類(lèi) auto_ptr 已經(jīng)被棄用，C++11 引入了新的智能針對(duì)類(lèi) shared_ptr 和 unique_ptr。它們都是標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)的其它組件兼容，可以安全地把智能指針存入標(biāo)準(zhǔn)容器，也可以安全地用標(biāo)準(zhǔn)算法“倒騰”它們。

新的算法

主要是 all_of()、any_of() 和 none_of()，下面是例子：

[cpp] view plain copy

#include?<algorithm>??

//C++11?code??

//are?all?of?the?elements?positive???

all_of(first,?first+n,?ispositive());?//false??

//is?there?at?least?one?positive?element???

any_of(first,?first+n,?ispositive());//true??

//?are?none?of?the?elements?positive???

none_of(first,?first+n,?ispositive());?//false??

還有一個(gè)新的 copy_n：
[cpp] view plain copy

#include?<algorithm>??

int?source[5]={0,12,34,50,80};??

int?target[5];??

//從?source?拷貝?5?個(gè)元素到?target??

copy_n(source,5,target);??

iota() 算法可以用來(lái)創(chuàng)建遞增序列，它先把初值賦值給 *first，然后用前置 ++ 操作符增長(zhǎng)初值并賦值到給下一個(gè)迭代器指向的元素，如下：
[cpp] view plain copy

#include?<numeric>??

int?a[5]={0};??

char?c[3]={0};??

iota(a,?a+5,?10);?//changes?a?to?{10,11,12,13,14}??

iota(c,?c+3,?'a');?//{'a','b','c'}??

是的，C++11 仍然缺少一些很有用的庫(kù)如 XML API，socket，GUI、反射——以及自動(dòng)垃圾收集。然而現(xiàn)有特性已經(jīng)讓 C++ 更安全、高效（是的，效率更高了，可以參見(jiàn) Google 的 基準(zhǔn)測(cè)試結(jié)果http://www.itproportal.com/2011/06/07/googles-rates-c-most-complex-highest-performing-language/）以及更加易于學(xué)習(xí)和使用。
如果覺(jué)得 C++ 變化太大了，不必驚恐，花點(diǎn)時(shí)間來(lái)學(xué)習(xí)就好了。可能在你融會(huì)貫通新特性以后，你會(huì)同意 Stroustrup 的觀點(diǎn)：C++11 是一門(mén)新的語(yǔ)言——一個(gè)更好的 C++。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的C++11中值得关注的几大变化的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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