【C++11】｛｝初始化、std::initializer_list、decltype、STL新增容器

1. C++11简介

在2003年C++标准委员会曾经提交了一份技术勘误表(简称TC1)，使得C++03这个名字取代了C++98称为C++11之前的最新C++标准名称。 不过由于C++03(TC1)主要是对C++98标准中的漏洞进行修复，语言的核心部分则没有改动，因此人们习惯性的把两个标准合并称为C++98/03标准。

从C++0x到C++11，C++标准10年磨一剑，第二个真正意义上的标准珊珊来迟

相比于C++98/03，C++11则带来了数量可观的变化，其中包含了约140个新特性，以及对C++03标准中约600个缺陷的修正，这使得C++11更像是从C++98/03中孕育出的一种新语言。 相比较而言，C++11能更好地用于系统开发和库开发、语法更加泛化和简单化、更加稳定和安全，不仅功能更强大，而且能提升程序员的开发效率，公司实际项目开发中也用得比较多，所以我们要作为一个重点去学习。

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C++11增加的语法特性非常篇幅非常多，我们这里没办法一 一讲解，所以最近的几篇文章主要讲解实际中比较实用的语法

官方文档

小故事：

1998年是C++标准委员会成立的第一年，本来计划以后每5年视实际需要更新一次标准，C++国际标准委员会在研究C++ 03的下一个版本的时候，一开始计划是2007年发布，所以最初这个标准叫C++ 07。但是到06年的时候，官方觉得2007年肯定完不成C++ 07，而且官方觉得2008年可能也完不成。最后干脆叫C++ 0x。x的意思是不知道到底能在07还是08还是09年完成。 结果2010年的时候也没完成，最后在2011年终于完成了C++标准。所以最终定名为C++11。

2. 统一的列表初始化

首先声明一下：

这个列表初始化和我们类和对象那里学的初始化列表不是一个概念，是不同的。

2.1 ｛｝初始化

在C++98中，标准允许使用花括号{}对数组或者结构体元素进行统一的列表初始值设定。 比如：

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那我们C语言里面其实就是这样搞的嘛，所以可以认为C++支持这样就是因为要兼容C嘛

那么在C++11中：

C++11扩大了用大括号括起的列表的使用范围，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。

🆗，我们来演示一下：

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大家看，C++11支持我们这样使用{}初始化，并且赋值=也可以省略

然后要注意：

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这样写是咋回事？ 🆗，这是不是可以认为是调int的默认构造啊，我们之前说过，有了模板之后，内置类型也需要有构造函数了。

然后：

C++11中列表初始化也可以适用于new表达式中

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另外：

创建对象时也可以使用列表初始化方式调用构造函数初始化

比如我们之前写过的日期类：

class Date
{
public:
	Date(int year, int month, int day)
		:_year(year)
		, _month(month)
		, _day(day)
	{
		cout << "Date(int year, int month, int day)" << endl;
	}
private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};

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2.2 std::initializer_list

那除了上面的场景呢，C++11还支持了STL里面的容器也可以这样去初始化

比如：

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🆗，都是可以的，其它容器也可以，大家可以自己试。

那大家思考一下，在容器这里它是如何支持可以这样写的呢？

首先我们来看一下这个：

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这里我们直接给一个大括号，里面放一些元素，这是个啥啊。 之前我们初始化数组可以这样写嘛，那它在这里也是一个数组吗？ 那数组怎么直接赋值给一个vector呢？ 🆗，那不清楚的话我们可以打印看一下它的类型是什么：

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大家看，它的类型是一个叫做initializer_list<int>的东西。

那为什么这个东西可以赋值给vector呢？

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🆗，大家看红色圈出来的部分，C++11给STL中的这些容器增加了这样一个构造函数。 支持用initializer_list类型的对象去构造vector这些容器。 所以正常使用这个构造应该是这样写：

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那我们写成这样

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当然也可以，因为构造函数支持隐式类型转换嘛。

那initializer_list这个类是个啥呢？

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initializer_list是C++11引入的一种特殊类型，用于简化初始化列表的使用。它可以在构造函数或函数参数中以列表的形式传递一组值。 可以认为它就是一个常量数组，存储在常量区，initializer_list对象中的元素永远是常量值，我们无法改变initializer_list对象中元素的值。

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这是它的一些接口

那我们接下来做一件事情：

我们之前不是模拟实现过STL里面的各种容器的，那以vector为例，我们来对它改造一下，让它也支持用initializer_list进行{}初始化和赋值。

怎么做呢？给它增加这个构造函数就行了

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🆗，每增加之前我们自己的vector肯定是不行的，而且大家看这个报错，编译器自动就把后面的常量数组识别成initializer list类型了 我们来写一下：

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这下我们再来运行

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就可以了 然后再提一下就是

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如果这里用迭代器遍历的话前面加一个typename，这个我们之前也提过，就是类模板里面直接取内嵌类型它会分不清是类型还是静态成员变量。

当然不止vector可以，我们说了C++11给STL这几个容器都增加了initializer_list版本的构造：

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当然除了构造还支持了initializer_list版本的赋值重载：

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3. 声明

c++11提供了多种简化声明的方式

3.1 auto

那auto呢我们在C++专栏第一篇文章C++入门的时候就介绍过了，所以这里就不再重复了

3.2 decltype

再来学一个C++11引入的关键字——decltype

什么作用呢？

decltype是可以获取表达式或变量类型的关键字 我们之前用过typeid(变量/表达式).name()可以获取变量或表达式的类型，然后我们可以打印出来查看，而使用decltype我们可以获取类型并使用这个类型

比如：

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但是大家可能会说：

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上面的场景用auto也是可以的啊。

确实，但是有的场景auto就不行，比如：

我们要定义一个vector，要求vector里面存储的数据类型跟表达式x*y的返回类型一致

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大家看，这个场景auto就不行了吧

4. nullptr

这个我们之前也介绍过了

5. 范围for循环

也介绍过了

6. 智能指针

关于智能指针我们后面会单独作为一个章节来给大家讲解

7. C++11STL中的一些变化

下面我们来分析一下C++11中STL与之前相比有了那些变化

首先它增加了一些新容器：

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用橘色圈起来是C++11中的一些几个新容器，我们也都介绍过了，但是实际最有用的是unordered_map和unordered_set，另外两个就显得非常鸡肋

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其次呢就是增加了一些新方法：

比如提供了cbegin和cend方法返回const迭代器等等，但是实际意义不大，因为begin和end也是可以返回const迭代器的，这些都是属于锦上添花的操作。 实际上C++11更新后，容器中增加的新方法最实用的就是插入接口函数的右值引用版本

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那关于这里3、4两点提到的右值引用和移动语义我们后面也会花大量篇幅给大家讲解…

8. 演示代码

把上面演示过的代码给大家：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <iostream>
using namespace std;

//struct Point
//{
//	int _x;
//	int _y;
//};
//
//int main()
//{
//	int a(4);
//
//	int b = { 2 };
//	int c{ 3 };
//
//	int arr[]{ 1,2,3,4,5 };
//
//	Point p{ 1,2 };
//
//	// C++11中列表初始化也可以适用于new表达式中
//	int* pa = new int{ 5 };
//	cout << *pa << endl;
//	return 0;
//}

//class Date
//{
//public:
//	Date(int year, int month, int day)
//		:_year(year)
//		, _month(month)
//		, _day(day)
//	{
//		cout << "Date(int year, int month, int day)" << endl;
//	}
//private:
//	int _year;
//	int _month;
//	int _day;
//};
//int main()
//{
//	Date d1(2022, 1, 1); // old style
//
//	// C++11支持的列表初始化，这里会调用构造函数初始化
//	Date d2 = { 2022, 1, 2 };
//	Date d3{ 2022, 1, 3 };
//	return 0;
//}

#include <vector>
#include <list>
//int main()
//{
//	vector<int> v = { 1,2,3,4 };
//
//	vector<int> v2({ 1,2,3,4 });
//
//	list<int> lt = { 2,4,6,8,9 };
//
//	initializer_list<int> il = { 1,2,3,4,5,6,7,8 };
//
//	vector<int> v3 = il;
//
//	return 0;
//}

int main()
{
	const int x = 1;
	double y = 2.2;
	//decltype(x * y) ret; // ret的类型是double
	//decltype(&x) p;		// p的类型是const int*

	auto ret = x * y;
	auto p = &x;

	vector<decltype(x* y)> v;

	cout << typeid(ret).name() << endl;
	cout << typeid(p).name() << endl;

	return 0;
}