[GeekBand] C++11~14
一、关键字decltype
由对象得到对象的数据类型,例如
- Complex a(1, 2);
- decltype(a) b(3, 4);
declare type是让编译器去找到它的类型。
Decltype甚至允许你使用在函数被调用时才确定的数据类型,例如:
- template < class T1, class T2 > decltype(x + y) add(T1 x.T2 y);
则等价于新引入的->语法(与lambda表达式的语法相似)
- template < class T1, class T2 > auto add(T1 x, T2 y) - > decltype(x + y);
二、哈希容器
在C++11之前,存在hash_set,hash_multiset,hash_map,hash_multimap这几种基于哈希表的快速查找的容器;在C++11之后,hash统一更改为unordered.
unordered_set的接口为:
template < typename T, typename Hash = hash < T > , typename EqPred = equal_to < T > , typename Allocator = allocator < T >> class unordered_set;
比普通版本的容器多了这两类操作:
第一类是总的hash表大小相关的函数:
bucket_count(),max_bucket_count(),bucket_size(),bucket(const key_type& k)[返回k的bucket的下标];
第二类是和占空比相关的函数:
load_factor(),max_load_factor()/max_load_factor ( float z )[无参为取得最大占空比,有参未设置最大占空比],rehash ( size_type n )[改变大小为n并重新哈希],reserve ( size_type n )[改变大小为最适合装n个元素的哈希表并重新哈希];
(一)用法
三、lambda表达式
C++11 的 lambda 表达式规范如下:
[ capture ] ( params ) mutable exception attribute -> ret { body }
(1)
[ capture ] ( params ) -> ret { body }
(2)
[ capture ] ( params ) { body }
(3)
[ capture ] { body }
(4)
其中
- (1) 是完整的 lambda 表达式形式,
- (2) const 类型的 lambda 表达式,该类型的表达式不能更改捕获("capture")列表中的值。
- (3)省略了返回值类型的 lambda 表达式,但是该 lambda 表达式的返回类型可以按照下列规则推演出来:
- 如果 lambda 代码块中包含了 return 语句,则该 lambda 表达式的返回类型由 return 语句的返回类型确定。
- 如果没有 return 语句,则类似 void f(...) 函数。
- 此种形式最为常用。
- 省略了参数列表,类似于无参函数 f()。
mutable 修饰符说明 lambda 表达式体内的代码可以修改被捕获的变量,并且可以访问被捕获对象的 non-const 方法。
exception 说明 lambda 表达式是否抛出异常(noexcept),以及抛出何种异常,类似于void f() throw(X, Y)。
attribute 用来声明属性。
另外,capture 指定了在可见域范围内 lambda 表达式的代码内可见得外部变量的列表(也就是不需传参数直接就能看到的量),具体解释如下:
- [a,&b] a变量以值的方式捕获,b以引用的方式被捕获。
- [this] 以值的方式捕获 this 指针。
- [&] 以引用的方式捕获所有的外部自动变量。
- [=] 以值的方式捕获所有的外部自动变量。
- [] 不捕获外部的任何变量。
此外,params 指定 lambda 表达式的参数。
四、右值引用与搬移语义
目的:减少不必要的Copy。很多Copy是在我们不注意的情况下产生的,比如生成一个临时对象并放到容器去的时候,就涉及了一个拷贝,例如c.insert(string("123"))。
- 左值指的是"可以"出现在=左边的东西;右值指的是"只能"出现=在右边的东西。
通常来讲,没有名称的东西都是右值,最常用的是临时对象(包括中间运算结果)。但是在C++11中,我们可以写出这样的代码
- string s1, s2;
- string() = "World";
- s1 + s2 = s2;
这其实是很奇怪的,右值竟然出现在左边并通过了编译。
所谓的右值引用,是指让左边可以"窃取"到右边的资源,而不需要先拷贝右边,再将右边析构。
以vector::insert()为例,现在它有了insert(…… &x)和insert(…… &&x)两种定义。当我们如果使用了vector<myClass>.insert(myClass(1,2))时,就会调用到insert(…… &&x)的这个版本,这个版本内部会调用一个右值引用版本的拷贝构造函数,其接口为:
myClass(myClass&& rvalue) noexcept;//这里必须有无异常声明。
其行为仅仅是一个浅拷贝,这就要求原来的rvalue不能继续被使用,否则就会发生两个对象共享一个实例的情况。
对于临时对象来说,这一点一定得以保证;
如果对于其他对象,我们如果可以通过移动语义:
- myClass a; //生成对象a
- myClass(std::move(a)) b; //利用移动语义的拷贝构造函数,是一个浅复制,执行完之后a不再可用。
move的语义可以理解为,强行将一个左值变成右值;右值的特点是,会调用右值引用版本的拷贝构造和赋值函数。这两种函数应该通过浅复制实现来减少不必要的copy,也就是说:
如果b=move(a),则会变为b<->a,发生交换(采用交换而不是只管b的原因是必须让a不再为a,不然会出现共享实例);
对于myClass(std::move(a)),则是变为"临时对象"<->a,则a充当了临时对象的角色,而a的内容直接变成了目前的这个临时对象的内容(也就是空的东西)(这是一个浅复制)。
那么现在一个关键的问题就是,这种浅拷贝版本的构造函数myClass(myClass&& rvalue) noexcept的实现到底怎么写?
首先我们必须要理解,作为myClass&& rvalue形式接受进来的参数是什么的问题。对于myClass这一函数内部,rvalue其实是一个左值,myClass&&只代表接受参数的方式,在传参之后,rvalue就是一个普通有名变量,也就是通常意义上的左值【这一点,对于普通的引用传参也是一样的。可以类比,对于子函数,如果以引用形式接受参数,在子函数域内新的实参就是普通变量,和我采用了引用传递还是值传递没有什么关系】
在移动语义版本中,我们不再需要为指针变量分配新的空间,只需要:1.利用原对象对非指针变量进行初始化;2.简单改变指针指向;3.使原指针变为空指针。这一步是必须的,否则由于内存回收时调用析构函数会把原地址空间释放掉。并且,在析构的时候必须检查是否是空指针在进行delete,否则会发生内存泄露。
五、 容器
一、 Array容器类型
就是C++的数组的一个新包装。他的引入可以说就是为了使用数组时也可以使用容器的那些操作,是比较简单的一个容器。
二、 emplace操作
在C++11版本以后各个容器都引入了emplace的操作。
Emplace的意思是,构造的同时进行插入:
- std::vector < Foo > v;
- v.emplace(someIterator, 42, 3.1416); // 没有临时变量产生
- v.insert(someIterator, Foo(42, 3.1416)); // 需要产生一个临时变量
- v.insert(someIterator, {
- 42, 3.1416
- }); // 需要产生一个临时变量