14. C++11 / 14新特性常用的用法详解

C++11 和 C++14 引入了许多新特性，使得 C++ 编程更加现代化和高效。以下是你提到的一些关键特性的简要说明：

1. auto 关键字

• C++11 引入了 auto 关键字，用于自动推导变量的类型。编译器会根据初始化表达式自动推断变量的类型。

  auto x = 42; // x 的类型被推导为 int
  auto y = 3.14; // y 的类型被推导为 double
  auto z = "hello"; // z 的类型被推导为 const char*

• 这个特性在模板编程和复杂类型声明中特别有用，可以减少代码冗余。

2. 范围 for 循环

• C++11 引入了基于范围的 for 循环，使得遍历容器（如数组、向量等）更加简洁。

  std::vector<int> vec = {1, 2, 3, 4, 5};
  for (auto& elem : vec) {
      std::cout << elem << std::endl;
  }

• 这种循环语法避免了手动管理迭代器，代码更加清晰。

3. 智能指针

• C++11 引入了三种智能指针：std::unique_ptr, std::shared_ptr, 和 std::weak_ptr，用于自动管理动态内存，避免内存泄漏。

  • std::unique_ptr: 独占所有权的智能指针，不能复制，只能移动。

    std::unique_ptr<int> ptr(new int(10));

  • std::shared_ptr: 共享所有权的智能指针，使用引用计数来管理资源。

    std::shared_ptr<int> ptr1 = std::make_shared<int>(10);
    std::shared_ptr<int> ptr2 = ptr1; // 引用计数增加

  • std::weak_ptr: 弱引用指针，不增加引用计数，通常与 std::shared_ptr 配合使用，避免循环引用。

    std::weak_ptr<int> wptr = ptr1;

4. Lambda 表达式

• C++11 引入了 Lambda 表达式，允许在代码中定义匿名函数。

  auto add = [](int a, int b) { return a + b; };
  int result = add(3, 4); // result = 7

• Lambda 表达式可以捕获外部变量，并且可以指定捕获方式（按值或按引用）。

  int x = 10;
  auto lambda = [x](int y) { return x + y; };

5. 移动语义与右值引用

• C++11 引入了移动语义和右值引用，允许资源的高效转移，而不是复制。

  • 右值引用 使用 && 表示，通常用于临时对象或即将销毁的对象。

    void foo(int&& x) {
        // x 是一个右值引用
    }

  • 移动语义 通过 std::move 实现，可以将资源从一个对象转移到另一个对象，避免不必要的复制。

    std::vector<int> v1 = {1, 2, 3};
    std::vector<int> v2 = std::move(v1); // v1 的资源被移动到 v2，v1 现在为空

• 移动语义在实现高性能的容器和资源管理类时非常有用。

C++14 的改进

• C++14 在 C++11 的基础上进一步简化了代码编写，并引入了一些新特性：

  • 泛型 Lambda：Lambda 表达式可以接受 auto 参数。

    auto lambda = [](auto x, auto y) { return x + y; };

  • std::make_unique：C++14 引入了 std::make_unique，类似于 std::make_shared，用于创建 std::unique_ptr。

    auto ptr = std::make_unique<int>(10);

  • 二进制字面量：C++14 支持二进制字面量。

    int x = 0b101010; // x = 42

这些新特性使得 C++ 编程更加现代化、简洁和高效，特别是在处理复杂类型、内存管理和并发编程时。