【C++】C++11的新特性 --- 列表初始化，auto关键字，decltype关键字

1 C++ 11介绍

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这个名字已经取代了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、语法更加泛华和简单化、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！

接下来我将通过几篇文章来介绍一下C++11中重要的特性！

2 列表初始化

在C++11中加入了initializer_list标准库类型，用于表示某种特定类型的数组。在类初始化中使用比较常见，通过{}指定数据，可以快速初始化容器，可以说是从int arr[] = {1 , 2 , 3};扩展到其他形式！在C++早期，{}可以初始化数组和结构体:

struct Point
{
public:
	int a;
	int b;

};

int main()
{
	Point p = { 2 , 33 };
	int arr[] = {1 , 2 , 3};
	cout << p.a << " " << p.b << endl;
	return 0;
}

对于类来说，可以通过隐式类型转换做到初始化：

class Point
{
public:
	Point(int a , int b)
		:_a(a),
		_b(b)
	{
	}
private:
	int _a;
	int _b;
};

int main()
{
	//多参数的隐式类型转换
	Point p = { 2 , 33 };
	return 0;
}

这里是多参数的隐式类型转换，类似之前的单参数的隐式类型转化。（注意临时变量具有常性，引用需要使用const）。

const Point& a = {2 , 2};

C++11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，一切皆可列表初始化。使用初始化列表时，可添加等号(=)，也可不添加。

#include<vector>
#include<iostream>

using namespace std;

int main()
{
	vector<int> a = { 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 , 7 , 8 , 9 };
	vector<int> b { 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 , 7 , 8 , 9 };

	for (auto e : a)
	{
		cout << e << " ";
	}
	cout << endl;
	for (auto e : b)
	{
		cout << e << " ";
	}
	cout << endl;
	return 0;
}

如果只提供隐式类型转换，初始化一个vector容器就得写出多个构造函数：

vector(const T& a){}
vector(const T& a  , const T& b ){}
vector(const T& a  , const T& b , const T& c){}
vector(const T& a  , const T& b , const T& c , const T& b){}
...

这可不得劲！有没有可以方便我们进行列表初始化的方法呢？当然，initializer_list就是解决这些问题的容器。使用{}赋值，会默认识别为initializer_list

其本质是一个静态数组，底层是两个指针:起始指针和终止指针。

在64位环境下，每个指针是8字节，两个指针正好是16字节。遍历这个initializer_list就可以通过范围for来快速访问。这样vector就可以遍历一遍进行插入就可以了！

vector(initializer_list<T> il)
{
	reserve(il.size());
	for (auto& e : il)
	{
		push_back(e);
	}
}

需要注意：vector<int> a （{ 1 , 2 , 3 }） 是构造，vector<int> a = { 1 , 2 , 3 }是隐式类型转换，但是隐式类型转换都是依赖于构造的！必须有两种类型之间的构造转换才可以进行隐式类型转换。所以只要容器想要用不固定的{ }数据个数来初始化，使用initializer_list绝对没毛病！

map<string, string> dict = { {"sort" , "排序"} , {"insert" , "插入"} };

这个map的初始化就是通过隐式类型转换 + 列表初始化进行的：

1. pair的多参数隐式类型转换
2. map的initializer_list初始化构造

今后就可以使用initializer_list方便我们的代码书写。

3 声明

3.1 auto关键字

在C++98中auto是一个存储类型的说明符，表明变量是局部自动存储类型，但是局部域中定义局部的变量默认就是自动存储类型，所以auto就没什么价值了。C++11中废弃auto原来的用法，将其用于实现自动类型推断。这样要求必须进行显示初始化，让编译器将定义对象的类型设置为初始化值的类型。在遇到比较复杂的类型时，可以使用auto进行快速推断，方便我们的书写。

int main()
{
	std::map<std::string, std::string> dict = { {"sort" , "排序"} , {"insert" , "插入"} };
	
	std::map<std::string, std::string>::const_iterator it1 = dict.begin();
	auto it2 = dict.begin();

	cout << typeid(it1).name() << endl;
	cout << typeid(it2).name() << endl;

	return 0;
}

这样就减少了程序员的工作量（但是会导致可读性下降）！

auto也可以进行引用，默认情况下是拷贝，加上&就会变成引用。

int i = 1;
auto a =  i;
auto& b = i;

b就成为了i的别名，可以修改i。再来看：

int i = 1;
auto& j = i;
auto y = j;

在这种情况下，y并不是别名！而是进行了拷贝。因为这里的i j 指向同一个空间，i和j是一致的，y = j就是进行一个简单的拷贝！

3.2 decltype关键字

关键字decltype将变量的类型声明为表达式指定的类型。他和typeid有点像，不过进行的工作不一样：

1. typeid：是用来查看变量的类型，返回值是一个字符串。不能用来声明对象
2. decltype：是用来声明变量，他可以推断变量类型并可以用来声明

std::map<std::string, std::string>::const_iterator it1 = dict.begin();
decltype(it1) it2 = dict.begin();

这个在上面的场景是可以通过auto来代替的，但是有些情况decltype更加好用： 比如我们需要获取一个变量的类型来进行模版类初始化，auto就不能帮助我们了！decltype却可以帮助来获取类型！

3.3 nullptr

由于C++中NULL被定义成字面量0，这样就可能回带来一些问题，因为0既能指针常量，又能表示整形常量。所以出于清晰和安全的角度考虑，C++11中新增了nullptr，用于表示空指针

3.4 总结

这两个关键字在使用中很有可能会变成祸根！如果auto调用了多层，就很难确定一个变量的类型，让代码的可读性变得很差！让代码的维护变得更加困难！所以使用中要谨慎使用！！！

4 STL中的新容器

4.1 array

这是一个静态数组，可以在初始化中就确定数组大小，对越界的检查比int arr[]更加严格。但是其在实际使用中并不实用，因为vector完全可以替代！

4.2 forward_list

这一个单链表，比list少使用一个指针，没有什么特别用处！

4.3 unordered系列

这个之前详细讲解过，非常重要！！！ 链接：unordered系列

Thanks♪(･ω･)ﾉ谢谢阅读！！！

下一篇文章见！！！