目录
- 一、列表初始化
- C++98中使用{}初始化的问题
- 内置类型的列表初始化
- 自定义类型的列表初始化
- 二、变量类型推导(decltype)
- 类型推导
- 类型推导的场景
- 四、类成员的新功能
- 显示缺省参数
- 删除默认函数
- final和override
- 四、可变参数列表
- 五、lambda表达式
- 引入
- lambda表达式语法
一、列表初始化
C++98中使用{}初始化的问题
在C++98中,标准允许使用花括号{}对数组元素进行统一的列表初始值设定。比如:
int array1[] = {1,2,3,4,5};
int array2[5] = {0};
对于一些自定义的类型,却无法使用这样的初始化。比如:
vector<int> v{1,2,3,4,5};
就无法通过编译,导致每次定义vector时,都需要先把vector定义出来,然后使用循环对其赋初始值,非常不方便。C++11为了兼容C语言的这种特性,扩大了用大括号括起的列表(初始化列表)的使用范围,使其可用于所有的内置类型和用户自定义的类型,使用初始化列表时,可添加等号(=),也可不添加。
内置类型的列表初始化
#include<iostream>
#include<vector>
#include<list>using namespace std;int main()
{int x1 = 1;int x2 = { 1 };int x3{ 1 };int arr1[]{ 1,2,3,4,5 }; //省略赋值符号// 动态数组,在C++98中不支持int* arr2 = new int[5]{ 1,2,3,4,5 };//容器vector<int> v1 = { 1,2,3,4,5 };vector<int> v2 { 1,2,3,4,5 };list<int> lt1 = { 1,2,3,4,5 };list<int> lt2 { 1,2,3,4,5 };auto it = { 1,2,3,4,5 };cout << typeid(it).name() << endl;return 0;
}
注意:列表初始化可以在{}之前使用等号,其效果与不使用=没有什么区别.
为什么vector和list也支持?
实际上是使用initializer_list是系统自定义的类模板。
而STL容器在c++11新增了参数列表为initializer_list的构造函数
initializer_list的迭代器其实就是指向常量区数据的指针
自定义类型的列表初始化
1.标准库支持单个对象的列表初始化
#include<iostream> #include<vector> #include<list> #include<initializer_list>using namespace std;class Date { public: Date(int year,int month,int day) :_year(year),_month(month),_day(day) {}; private: int _year;int _month; int _day; };int main() { Date d1 = { 2023,9,22 }; Date d2{ 2023,9,22 }; return 0; }
#include<iostream> #include<vector> #include<list> #include<initializer_list>using namespace std;class Date { public: Date(int year,int month,int day) :_year(year),_month(month) ,_day(day) {}; private: int _year;int _month; int _day; };int main() { Date d1 = { 2023,9,22 }; Date d2{ 2023,9,23 }; Dated3{ 2023,9,24 };vector<Date> ve1 = { d1,d2,d3 }; vector<Date> ve2{{2023,9,22},{2023,9,23},{2023,9,24} }; } return 0; }
2.多个对象的列表初始化
多个对象想要支持列表初始化,需给该类(模板类)添加一个带有initializer_list类型参数的构造函数即可。
二、变量类型推导(decltype)
类型推导
decltype是根据表达式的实际类型推演出定义变量时所用的类型
1.推演表达式类型作为变量的定义类型
int main() {int a = 10;int b = 20;// 用decltype推演a+b的实际类型,作为定义c的类型decltype(a+b) c;cout<<typeid(c).name()<<endl; // typeid只能用作打印出对象的类型return 0; }
2. 推演函数返回值的类型
void* func(size_t size) {return malloc(size); } int main() {// 如果没有带参数,推导函数的类型cout << typeid(decltype(func)).name() << endl;// 如果带参数列表,推导的是函数返回值的类型,注意:此处只是推演,不会执行函数cout << typeid(decltype(func(0))).name() <<endl;return 0; }
类型推导的场景
我们在以前学习auto的时候可以使用auto定义变量来推导变量的类型,可是auto不能作为参数,此时需要我们的decltype类型推导
#include<iostream> #include<vector> #include<list> #include<initializer_list>using namespace std;int main() {int x = 1;double y = 2.2;decltype(x * y) ret;cout << typeid(ret).name() << endl;vector<decltype(x* y)> v1;v1.push_back(3);v1.push_back(1);return 0; }
四、类成员的新功能
显示缺省参数
在C++11中,可以在默认函数定义或者声明时加上=default,从而显式的指示编译器生成该函数的默认版本,用=default修饰的函数称为显式缺省函数。
如果不想显式的写出构造函数,就可以使用default,这样编译器就会认为并没有默认构造函数,就会自动生成。
person() = default;
删除默认函数
class person
{
public:person(int age = 10, string name = "edward"):_age(age),_name(name){}person(const person& p) = delete; // C++11做法,使用delete关键字private:int _age;string _name;person(const person& p); // C++98做法:将拷贝构造私有,并且只声明不实现
};int main()
{person p1;return 0;
}
final和override
这两个关键字也是C++11新增的,但是其实我们在学习继承和多态的时候已经见过了,这里不再过多描述。
final:修饰类,使该类不能被继承;修饰虚函数,该虚函数不能被重写。
override:检查派生类虚函数是否重写了基类某个虚函数,如果没有重写编译报错
四、可变参数列表
// Args是一个模板参数包,args是一个函数形参参数包
// 声明一个参数包Args...args,这个参数包中可以包含0到任意个模板参数。
template <class ...Args>
void ShowList(Args... args)
{}
上面的参数args前面有省略号,所以它就是一个可变模版参数,我们把带省略号的参数称为“参数 包”,它里面包含了0到N(N>=0)个模版参数。我们无法直接获取参数包args中的每个参数的,
只能通过展开参数包的方式来获取参数包中的每个参数,这是使用可变模版参数的一个主要特
点,也是最大的难点,即如何展开可变模版参数。由于语法不支持使用args[i]这样方式获取可变
参数,所以我们的用一些奇招来一一获取参数包的值。
递归方式展开参数包
#include<iostream>
using namespace std;void ShowList()
{cout << endl;
}// 展开函数 递归
template <class T, class ...Args>void ShowList(T value, Args... args)
{cout << value << " ";ShowList(args...);
}int main()
{ShowList();ShowList(1);ShowList(1, 'A');ShowList(1, 'A', std::string("sort"));return 0;
}
计算参数包中有多少个参数
五、lambda表达式
引入
在C++98中,如果想要对一个数据集合中的元素进行排序,可以使用std::sort方法
#include <algorithm>
#include <functional>int main()
{int array[] = {4,1,8,5,3,7,0,9,2,6};// 默认按照小于比较,排出来结果是升序std::sort(array, array+sizeof(array)/sizeof(array[0]));// 如果需要降序,需要改变元素的比较规则std::sort(array, array + sizeof(array) / sizeof(array[0]),、greater<int>());
return 0;
}
如果待排序元素为自定义类型,需要用户定义排序时的比较规则:
#include<iostream>
#include<vector>
#include<algorithm>
using namespace std;struct Goods
{string _name; // 名字double _price; // 价格int _evaluate; // 评价Goods(const char* str, double price, int evaluate):_name(str), _price(price), _evaluate(evaluate){}
};struct ComparePriceLess
{bool operator()(const Goods& gl, const Goods& gr){return gl._price < gr._price;}
};struct ComparePriceGreater
{bool operator()(const Goods& gl, const Goods& gr){return gl._price > gr._price;}
};int main()
{vector<Goods> v = { { "苹果", 2.1, 5 }, { "香蕉", 3, 4 }, { "橙子", 2.2,3 }, { "菠萝", 1.5, 4 } };sort(v.begin(), v.end(), ComparePriceLess());sort(v.begin(), v.end(), ComparePriceGreater());return 0;
}
我们发现上面的这种写法太复杂,每次使用仿函数都得自己去实现,如果实现多个仿函数,如果命名相似,对使用带来极大的不便。
C++11引入lambda表达式解决这一问题
int main()
{vector<Goods> v = { { "苹果", 2.1, 5 }, { "香蕉", 3, 4 }, { "橙子", 2.2, 3 }, { "菠萝", 1.5, 4 } };sort(v.begin(), v.end(), [](const Goods& g1, const Goods& g2){return g1._price < g2._price; });
}
lambda表达式语法
lambda表达式书写格式:[capture-list] (parameters) mutable -> return-type { statement }
lambda表达式各部分说明
[capture-list] : 捕捉列表,该列表总是出现在lambda函数的开始位置,编译器根据[]来判断接下来的代码是否为lambda函数,捕捉列表能够捕捉上下文中的变量供lambda函数使用。
(parameters):参数列表。与普通函数的参数列表一致,如果不需要参数传递,则可以连同()一起省略
mutable:默认情况下,lambda函数总是一个const函数,mutable可以取消其常量性。使用该修饰符时,参数列表不可省略(即使参数为空)。
->returntype:返回值类型。用追踪返回类型形式声明函数的返回值类型,没有返回值时此部分可省略。返回值类型明确情况下,也可省略,由编译器对返回类型进行推导。
{statement}:函数体。在该函数体内,除了可以使用其参数外,还可以使用所有捕获到的变量。
注意:
在lambda函数定义中,参数列表和返回值类型都是可选部分,而捕捉列表和函数体可以为空。
因此C++11中最简单的lambda函数为:[]{}; 该lambda函数不能做任何事情。0
int main()
{// 最简单的lambda表达式, 该lambda表达式没有任何意义[]{};// 省略参数列表和返回值类型,返回值类型由编译器推导为intint a = 3, b = 4;[=]{return a + 3; };// 省略了返回值类型,无返回值类型auto fun1 = [&](int c){b = a + c; };fun1(10)cout<< a <<" "<<b<<endl;// 各部分都很完善的lambda函数auto fun2 = [=, &b](int c)->int{return b += a+ c; };cout<<fun2(10)<<endl;// 赋值捕捉xint x = 10;auto add_x = [x](int a) mutable { x *= 2; return a + x; };cout << add_x(10) << endl;return 0;
}
通过上述例子可以看出,lambda表达式实际上可以理解为无名函数,该函数无法直接调用,如果想要直接调用,可借助auto将其赋值给一个变量。
捕捉列表描述了上下文中那些数据可以被lambda使用,以及使用的方式传值还是传引用。
[var]:表示值传递方式捕捉变量var
[=]:表示值传递方式捕获所有父作用域中的变量(包括this)
[&var]:表示引用传递捕捉变量var
[&]:表示引用传递捕捉所有父作用域中的变量(包括this)
[this]:表示值传递方式捕捉当前的this指针
注意:
a. 父作用域指包含lambda函数的语句块
b. 语法上捕捉列表可由多个捕捉项组成,并以逗号分割。 比如:[=, &a, &b]:以引用传递的方式捕捉变量a和b,值传递方式捕捉其他所有变量 [&,a,this]:值传递方式捕捉变量a和this,引用方式捕捉其他变量
c. 捕捉列表不允许变量重复传递,否则就会导致编译错误。 比如:[=, a]:=已经以值传递方式捕捉了所有变量,捕捉a重复
d. 在块作用域以外的lambda函数捕捉列表必须为空。
e. lambda表达式之间不能相互赋值,即使看起来类型相同
实际在底层编译器对于lambda表达式的处理方式,完全就是按照函数对象的方式处理的,即:如果定义了一个lambda表达式,编译器会自动生成一个类,在该类中重载了operator()。