Leehm

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1. 新增扩展int类型:long long int,也称long long。 

  在C++11新特性中,long long一定是最容易被接受的一个。多数程序员看到它时甚至不会意识到这是一个新特性。

  与 long long 整型相关的一共有3个:LONG_MIN、LONG_MAX 和ULONG_MAX, 它们分别代表了平台上最小的long long 值、最大的long long 值,以及最大的unsigned long long 值。long long int  64位 , unsigned long long  64位

  int64_t用来表示64位整数,在32位系统中是long long int,在64位系统中是long int,所以打印int64_t的格式化方法是:

printf("%ld", value);      // 64bit OS  
printf("%lld", value);     // 32bit OS  

2.   noexcept

  noexcept替代传统的throw抛异常,更大的作用就是保证应用程序的安全

  比如: 一个类析构函数不应该抛异常,那么对于常被析构调用的delete,c++11默认将delete设置为noexcept,

       使用: .h.cpp文件都需要写

  自定义的函数可以如下:
  void func() noexcept;
  void func() noexcept(true/false);

 

3.   允许使用 = 或者 {} 进行就地初始化非静态数据成员 

如果同时使用类的初始化列表(又称:冒号语法初始化),则初始化列表生效

如下,初始化后,m_high=10,m_strName=test
看起来,是就地初始化先执行,然后才是初始化列表。

class Father
{
public:
    Father()
    :m_high(10)
    ,m_strName("test")
    {}
privateint m_high = 20;
    std::string m_strName{"name1"};

注意:
c++11中使用{}初始化,是唯一一种可以防止类型收窄,narrowing的初始化方式, 即:数据变化或者精度丢失,如float->int,高精度到低精度等
这也是{}与其它方式初始化不一样的地方
使用{}初始化,编译器会检查是否出现类型收窄。因此,建议能用{}初始化变量

4. final/override

final:       使派生类无法覆盖它所修饰的虚函数
override: 使用override,则派生类必须覆盖即重写所修饰的虚函数,建议能用就用,避免手一抖写错,新增了一个函数而无法识别

5.  using

在c++11前,如果派生类要使用基类的成员函数,可以通过声明using来完成

c++11中,此想法被扩展到构造函数中,使用using来声明继承基类的构造函数,但只能初始化基类的成员,如果要初始化派生类自己的成员,可以使用就地初始化。

如:
#include <iostream>
#include <string>

class A
{
public:
    A(int i);
    A(int i, char c);

public:
    double f(double i) {
        std::cout << __FUNCTION__ << std::endl;
        return i;
    }

private:
    int m_num = 0;
    char m_c = 'A';
};


class B : public A
{
public:
    using A :: A;  //使用A的构造函数,C++11后支持
public:
    using A::f;    //使用A的f函数,c++11前就支持
    int f(std::string name) {
        std::cout << __FUNCTION__ << std::endl;
        return 0;
    }

private:
    std::string m_strName{"testB"};
};       


使用:
int main()
{
    int i = 10;
    char c = 'B';
    double d = 9.98f;
    
    B b{i,c};   //c++11中,使用using A :: A 表示使用基类A的构造,
                //如果没有使用using,此处B没有构造函数,编译报错,如果要实现与A一样的构造,需要全部重写类似B的构造,比较繁琐
                //如:B(int i); B(int i, char c).
                //有了using,直接using,然后自己的变量,就地初始化,方便。
    
    b.f(d);    //使用using A::f; 表示使用基类的A的f(double)函数
               //如果没有,此处基类A中的f(double)已经被B的f(string)的覆盖了,编译会报错。

}

6. 委派构造

  看名字,就知道与构造函数有关
  c++11中,所谓委派构造是指将构造的任务委派给了目标函数来完成类的构造
  直白点,就是构造函数委派另外的构造函数进行构造
  注意: 当使用了委派构造后,就不能使用初始化列表进行构造了。只能选其一

class Info
{
public:
    Info():m_a(0),m_strName("") { 
        Init();
    }
    Info(int i):Info()       //委派info构造
{ Init(); m_a
= i; } Info(std::string name,int i) :Info(i) //委派info(i)构造
  {
        Init();
        m_strName = name;
    }
    //error, if use initialize list, then can not use delegate constructor func
//     Info(std::string name) :Info(), m_a(i) {
//         Init();
//         m_strName = name;
//     }

private:
    void Init()
    {
        //do any other initialize
        std::cout << __FUNCTION__ << __FILE__ << __LINE__ << std::endl;
        
    }

private:
    int m_a;
    std::string m_strName;

};

7.左值,右值

c语言一个典型的说法,=左边的是是左值,右边的是右值
c++中,一个更广泛认同的说法:那就是可以取地址的,有名字的就是左值,反之就是右值
更为细致的,c++中,右值分为:将亡值和纯右值

纯右值:

1. 函数的非引用返回的临时变量,
2. 一些计算表达式值,如2+3,
3. 不跟对象关联的纯值,如:1,c,d,
4. 类型转换的返回值
5. lambda表达式


将亡值:则是与右值引用 &&相关的
1. 返回右值引用的函数返回值
2. std::move
3. 类型转发后的&&

 

左值引用 &
右值引用 &&

c++中,由于右值通常不具有名字,所以我只能通过引用的方式找打它,因此就有了右值引用的表达:&&

比如: T&& a = returnValue();

returnValue返回临时对象,本该在函数返回后,生命周期结束,但是由于使用右值引用T&& a接收,因此其生命就被绑定到a上面,
相比于: T a = returnValue();
减少了一次对象的析构与一次对象的构建。

C++11之后引入了引用折叠规则,如:T &&,
当实参类型是一个左值引用,则会推导为X& &&,引用折叠规则最终为X&
当实参类型是一个右值引用,则会推导为X&& &&,引用折叠规则最终为X&&。

即,可以理解T&&为万能引用,无论左值引用右值引用,它都可以接收。

 

8 . 移动构造std::move

std::move 其实就是将左值强制转换为右值引用,继而我们可以继续通过右值引用使用这个值。而被转换的左值,其声明周期也没有因为转换而变化
static_cast<T&&>(lValue)

使用场景:
  假如是个左值,如成员变量为指针或者引用,没有使用右值,通过左值构造对象或者传递参数,就会进行默认的拷贝构造,多一次析构与创建
  但是如果使用std::move转换为右值,进入移动构造,则会减少了一次对象的析构与一次对象的构建

  如下: 使用move转为右值,强行转换进行移动构造

#pragma once
#include <utility>

class HugeMem
{
public:
    HugeMem(int size) :sz(size > 0 ? size:1) {
        c = new char[sz];
    }
    //移动构造
    HugeMem(HugeMem && hm) :sz(hm.sz), c(hm.c) {
        hm.c = nullptr;
    }
    virtual ~HugeMem() { 
        delete [] c; 
        c = nullptr; 
    }
private:
    char *c;
    int sz;
};

class Moveable
{
public:
    Moveable() :c(new char[3]),h(1024) {
    }
    //强制使用移动构造,如果没有,会进入拷贝构造
    Moveable(Moveable && hm) : c(hm.c),h(std::move(hm.h)) {
        hm.c = nullptr;
    }
    virtual ~Moveable() {
        delete[] c;
        c = nullptr;
    }
private:
    char *c;
    HugeMem h;
};

实际上: 程序员在编写移动构造函数的时候,应该总记得使用std::move将类似于指针,文件句柄等资源转为右值进行传参
这样的好处:

  1. 如果成员支持移动构造,直接移动构造
  2. 如果成员不支持移动构造,那么将接收的还是左值,实现拷贝构造,也不会引起什么大问题。

 

 

当类中同时包含拷贝构造函数和移动构造函数时,如果使用临时对象初始化当前类的对象,编译器会优先调用移动构造函数来完成此操作。

只有当类中没有合适的移动构造函数时,编译器才会退而求其次,调用拷贝构造函数。

具体可以参考:string类c++11版本

https://www.cnblogs.com/leehm/p/14321979.html

 

 

 

9. std::forward

背景:
  void forwardTest(T t){ run(t);}

如上: 实际执行的是run,forwardTest只是对外包装一层,转发了调用而已。
似乎平常,都是这么写代码的,貌似是透传,但实际却没那么简单,

这中间在参数t传递给run的时候,就进行了一次临时对象的拷贝,尽管功能上实现了转发,但谈不上完美。

所以,通常需要做的是引用类型,引用不会有拷贝的开销,但如果碰上使用右值的地方,就没法使用了,

或者,run接收的是const t,那岂不是要为run重载几个版本?,
如此std::forward登场了
void forwardTest(T&& t){ run(std::forward<t>);}

结合折叠规则和自动推导
如果是左值, std::forward转化为static_cast<T&>(t)
如果是右值, std::forward转化为static_cast<T&&>(t)

总结:
  move和forward在实现上差别并不大,都是强转,不过库既然这么设计,也许是为了让不同的名字有对应的用途,以对应将来的扩展
  区别就是:move强行转换成了右值,而forward则是保留了原有的左右值,

使用场景:
  但需要将一参数直接透传到另一个函数执行时,可以使用std::forward,减少一次对象的拷贝与析构

 

10. 显示类型转换 explict

c++11之前,explict用来修饰构造函数,显示指定构造函数类型,不能通过隐式转换

class A
{
publi:
A(int i):m_data(i){}
private:
int m_data;
}

没有使用explict,可以有如:A a = 10;隐式转换调用了构造函数。
加入了explic后,就会提示需要显示指定,编译通不过,只能A a(10);

c++11 以后,允许explict用来修饰类型转换操作符()上,意味着,只有通过直接构造或者强制类型转换才成功使用类型.

class B;
class A
{
publi:
explict operator B () const {return B();}
}

void Func(B b);
void main()
{
A a;
B b1(a); //直接构造初始化
B b2 = static_cast<B>(a); //强制类型转换
//其它都不行,拷贝构造
B b3 = a; 
Func(a); 
}

 

11. POD

 

12. 非首先联合体union
c++11之前,联合体成员数据类型有一些限制,比如:自定义的结构体类型若增加了构造函数,则是不允许作为联合体的成员的,
c++11之后,取消了对联合体成员数据类型的限制。标准规定,任何非引用类型都可以作为联合体的成员
需要自己写构造函数初始化一些带有构造函数的类成员。(默认的构造函数会被删掉)

 

13. inline namespace, 解决父子命名空间的繁锁

 

14. 使用using定义类型的别名,类似typdef   

  typedef unsigned int UINT   

  using UINT = unsigned int

 

 

15. 右 > 的改进

  c++11之前,实例化模板类遇到两个>中间需要加空格,避免编译错误,因为会被当做右移>>

  如:vector<vector<int> > vec
  c++11后,没有了,不会报错,自动匹配解析了。
  为了避免与右移动重复,真正右移动的时候,建议(不是强制)加括号避免被解析出错如:(3>>2)


16. typeid

  c++11之前,就支持RTTI运行时类型识别,RTTI为每个类型生成type_info,typeid(类型)可以返回变量的类型type_info信息数据
  而type_info.name()成员函数就可以返回类型的名字。

  C++11之后,新增了hash_code()这个成员函数,返回类型的唯一hash,用于类型的比较=====C#有点像

 

17. auto与decltype

  c++11新增的自动类型推导

  auto从变量推导:
    如:auto i=10;
  不能使用auto四种情况:
    1. func函数,auto不能作为形参
    2. 结构体,非静态成员变量,不能为auto
    3. 声明auto数组
    4. 实例化模板的时候,不能使用auto,如std::vector<auto> v = {1};

  decltype从表达式推导
    如:auto a = 10, b = 20;
    decltype(a + b) c = 10; c的类型与a+b一样

  decltype规则:decltype(e)
    1. 如果e是不带括号的标记符表达式或者类成员访问表达式,那么decltype(e)就是e所命名的实体类型, e不能是被重载的函数
    2. 假设e的类型是T,如果e是将亡值,则decltype(e) = T&&
    3. 假设e的类型是T,如果e是左值,则decltype(e) = T&
    4. 假设e的类型是T,则decltype(e) = T

    最容易迷糊的是1和3,来我们看:
    int i = 0;
    decltype(i) a; ===规则1, i不带括号,就是i,int
    decltype( (i) ) a ===规则3, i带括号,(i)不是一个表达式,确是一个左值可以取地址,因此是 int&

    解释一下1中的标记符表达式:
      基本上除去所有关键字,字面量等编译器标记的之外,所有自己定义的变量都是,成员变量也是
      如: int arry[10];
        int *prt = nullptr;
        Struct S {double d;}s;
        像array,prt,s.d都是,而类似a+b这种则不是,得归到规则4种。

    decltype与auto不同的是:
      auto不能带带走cv修饰符即:const/volatile
      decltype是能带走的,即没法继承cv修饰符,被去掉了。

 

18. 追踪返回类型:自动推导返回值

  解决泛型种如下问题:比如需要泛型返回值,自动推导,下面会编译不过,因为不认识t1和t2

template<typename T1, typename T2>
  decltype(t1 + t2) Sum(T1 t1, T2 t2){ 
    return t1 + t2; 
  }
  //c++11之后:返回值后置
  auto Sum(T1 t1, T2 t2) -> decltype(t1 + t2) 
  { 
    return t1 + t2; 
  }
如:
old:
    int func(char *a, int b);
new:
    auto func(char *a, int b)->int;

19. for循环

  int array = {123};
  for(auto i : array)
  {}

20. enum

  c++11以前: enum的变量全局的,容易混,容易污染
    如: enum Type{General, Light, Medium, Heavy}
       enum Category {General, Pisotol, MachineGun, Cannon }
  General有重复,需要自己加命名空间,加类封装等等

 c++11 强类型枚举: enum class type name{。。。}
  如: enum class char C {c1 = 1, c2= 2}
     enum class int D {D1 = 1, D2 = 2, Dbig = 0xFFFF}
  使用: C:c1 D:D1
  加上了名称,强作用域,隔开,type可以为wchar_t的任意类型。


21. 智能指针

  1. unique_ptr 看名字,独占的指针, 从实现上看,是一个删除了拷贝构造,保留了移动构造的指针封装
    std::unique_ptr<int> p1(new int(11));
    std::unique_ptr<int> p2 = p1;   //编译不过,独占,不能被复制
    std::unique_ptr<int> p3 = std::move(p1); //唯一,可以移动构造,完了之后,p1失效


  2. share_prt 看名字,共享指针,有引用计数,只要有赋值,就是++,到0后自动删除


  3. weak_ptr 不会增加引用技术,通过lock返回share_ptr,如果无效,返回空,交叉引用使用,父->子,share,子->父 weak, 避免相互,无法释放,内存泄漏。
    share_ptr<int> sp(new int(11)); //计数1
    weak_ptr<int> wp = sp// 计数1,不增加
    share_ptr<int> sp1 = wp.lock() //转化为share,如果sp已经被删除,sp1为空


22. constexptr

  由constexptr修饰的变量就是所谓的常量表达式值。

  c++11中, constexptr是不能修饰自定义的变量的。

  const int i = 10; //常量表达式
  constexptr int j = i; //常量表达式值
  二者大部分没啥区别,有一点:
    如果i在全局声明,则编译器一定会为i产生数据
    而对于j,只要没有代码显示使用j的地址,编译器可以不为其产生数据,而仅仅作为编译数据


23. 变长模板,变长函数/参数


24. 多线程

  std::thread, lock_guard, mutex, condition_variable

  

  std::lock_guard
  std::unique_lock

    1. 正常情况,为了省去手动的lock/unlock,采用lock_guard包装,即可打到加锁保护的目的
      std::lock_guard<std::mutex> lk(mQueMutex);

    2. 线程在wait的时候,就得使用unique_lock,不能使用lock_guard
      std::unique_lock<std::mutex> lk(mQueMutex);
      mQueCondVar.wait_for(lk, std::chrono::milliseconds(10));
      理由:
        std:lock_guard中无法暂时释放锁和加锁,而unique_lock可以临时释放锁,枷锁
        wait过程需要临时释放锁,如果一直锁着不释放,会永远无法捕捉变量得更新

  std::recursive_mutex
  std::mutex

    1. 正常情况,mutex配合上述lock,直接使用

    2. 同一个线程,重复加锁,使用mutex则会导致死锁,此时就需要使用std::recursive_mutex

    recursive_mutex 递归锁
      可以允许一个线程对同一互斥量多次加锁,解锁时,需要调用与lock()相同次数的unlock()才能释放使用权
      如下也可行:std::lock_guard<std::recursive_mutex>

       

        condition_variable

                  m_cv.notify_one();

                  std::unique_lock<std::mutex> lk(m_mtx);
                  m_cv.wait_for(lk, std::chrono::seconds(5));
                  lk.unlock();

                  互斥量可以保护共享数据的修改,如果线程正在等待共享数据的某个条件出现,仅用互斥量的话就需要反复对互斥对象锁定解锁,以检查值的变化,这样将频繁查询的效率非常低。

               条件变量可以让等待共享数据条件的线程进入休眠,并在条件达成时唤醒等待线程,提供一种更高效的线程同步方式。

               条件变量一般和互斥锁同时使用,提供一种更高效的线程同步方式。

  原子类型: atomic_bool, atomic_int,......

  内存顺序: memory_order_relaxed...

    c++11中,所有的原子操作都可以使用memory_order作为一个参数
    int t = 1;
    atomic<int> a;
    a.store(1, memory_order_relaxed);

 

 

 

 

25. 线程局部存储

 

  ====c++11只做了语法统一,没有性能的规定
  int thread_local errorCode;
  一旦声明thread_local类型变量,其值从线程开始初始化,结束后不在有效。

  如:两个线程T1,T2。

  1. 每个定义一个全局errorCode,各自为战
  2. 定义一个全局的errorCode,到底是哪个报的error,无法确定

26. nullptr

  从0到NULL, 再从NULL到nullptr

 

27. 类的默认函数: 五大函数+析构

  1. 构造
  2. 拷贝构造
  3. 移动构造
  4. 拷贝赋值(operator =)
  5. 移动赋值
  6. 析构

具体可以参考:string类c++11版本

https://www.cnblogs.com/leehm/p/14321979.html

 

 

28. ==default和==delete


29. lambda表达式


30. std::function和std::bind

          类模版std::function是一种通用、多态的函数封装。简而言之就是将c时代的函数指针等包装成可调用对象形式。

        包括:普通函数、Lambda表达式、函数指针、以及其它函数对象等。

            std::function对象是对C++中现有的可调用实体的一种类型安全的包裹(我们知道像函数指针这类可调用实体,是类型不安全的)。
            std::function是一个函数对象类,它包装其它任意的函数对象,被包装的函数对象具有类型为T1, …,TN的N个参数,并且返回一个可转换到R类型的值。
            std::function使用模板转换构造函数接收被包装的函数对象;特别是,闭包类型可以隐式地转换为std::function

            注意:封装类的成员函数的时候,就需要使用std::bind来进行对象转换了

例:

 1 //声明一个模板
 2 typedef std::function<int(int)> Functional;
 3   
 4 
 5 //普通函数
 6 int TestFunc(int a)
 7 {
 8     return a;
 9 }
10  
11 //Lambda表达式
12 auto lambda = [](int a)->int{return a;};
13  
14 //functor仿函数
15 class Functor
16 {
17 public:
18     int operator() (int a)
19     {
20         return a;
21     }
22 };
23 //类的成员函数和类的静态成员函数
24 class CTest
25 {
26 public:
27     int Func(int a)
28     {
29         return a;
30     }
31     static int SFunc(int a)
32     {
33         return a;
34     }
35 };
36  
37  
38 int main(int argc, char* argv[])
39 {
40     //封装普通函数
41     Functional obj = TestFunc;
42     int res = obj(0);
43     cout << "normal function : " << res << endl;
44  
45     //封装lambda表达式
46     obj = lambda;
47     res = obj(1);
48     cout << "lambda expression : " << res << endl;
49  
50     //封装仿函数
51     Functor functorObj;
52     obj = functorObj;
53     res = obj(2);
54     cout << "functor : " << res << endl;
55  
56     //封装类的成员函数
57     CTest t;
58     obj = std::bind(&CTest::Func, &t, std::placeholders::_1);
59     res = obj(3);
60     cout << "member function : " << res << endl;
61  
62     //封装类static成员函数
63     obj = CTest::SFunc;
64     res = obj(4);
65     cout << "static member function : " << res << endl;
66  
67     return 0;
68 }

实际项目:
如:c++ rabbitmq操作库:amqpcpp
其中有个event声明,如下:

注意,要使用c++11生效,编译库的时候需要修改makefile加上std=c++11

/////////////////////////////////////
void addEvent( AMQPEvents_e eventType, int (*event)(AMQPMessage*) );
#if __cplusplus > 199711L // C++11 or greater
void addEvent( AMQPEvents_e eventType, std::function<int(AMQPMessage*)>& event );
#endif
virtual ~AMQPQueue();
/////////////////////////////////////

调用的时候,c方式:

//自定义回调
int
onMessage(AMQPMessage* message) {...} queue->addEvent(AMQP_MESSAGE, onMessage);

c++方式:

如果还是按照上面c的方式调用,会报编译错误
调用方式如下:
使用bind声明好可调用对象,然后再传参

onMessage在类的成员函数里面

//自定义回调
int
CMQProcessor::onMessage(AMQPMessage* message) {...} typedef std::function<int(AMQPMessage*)> AMQEVENT; AMQEVENT onMessageEvent = std::bind(&CMQProcessor::onMessage,this, std::placeholders::_1); queue->addEvent(AMQP_MESSAGE, onMessageEvent);

 

 

 


31. 数据对齐:

  操作符: alignof() --->查看对齐字节数

struct A{
int a;
char c;
};
//alignof(A) = 8 说明8字节对齐

  对齐描述符: alignas() ---->指定使用几个字节对齐,既可以是类型,也可以是具体数值

struct alignas(4) A{
int a;
char c;
};
//使A按4字节对齐
//alignas(double)和alignas(8)一样,
//stl:std::align等


32. unicode支持,常见的由UTF-8, UTF-16,UTF-32

  Windows UTF-16
  linux/mac UTF-8

  UTF-8:变长编码unicode,英文通常1字节表示,与ASCII码兼容,

      中文采用3字节,省空间,一个汉字就是 3+‘\0’= 10字节, 没有大小端问题。 没有u8string,需要函数与多字节转换

  UTF-16:定长编码, 由字节序问题,LE和BE版本 有u16string,u32string,方便操作


  c++11前: wchar_t表示,Windows下被实现位16位宽,理论长度可以为8位,16位,32位,
  这样各个平台不一致,难以移植


  c++11后:     char16_t        16字节, 存储UTF-16编码的unicode数据
        char32_t         32字节, UTF-32
        char                8字节,   UTF-8,
  各个平台统一。
  增加前缀来表示unicode字符
    u8    UTF-8       u8"123"
    u      UTF-16     u“ab”
    U     UTF-32     U"唐"

  之前的 L 表示宽字符wchar_t,四种前缀
  L“123456”

  普通的就不用加,默认的 “123456”

 

33. 原生字符串的支持 R

  所见即所得,不转义,看见的就是输入的
  cout << R("hello \n world") << endl;
  输出:

  hello \n world   

       \n没有转义,是什么就输出什么。

  unicode u8R, u16R, u32R也一样


posted on 2020-07-13 22:23  Leehm  阅读(636)  评论(0编辑  收藏  举报