【现代程序设计】【homework-07】

C++11 中值得关注的几大变化

1.Lambda 表达式

Lambda表达式来源于函数式编程，说白就了就是在使用的地方定义函数，有的语言叫“闭包”，如果 lambda 函数没有传回值(例如 void )，其回返类型可被完全忽略。 定义在与 lambda 函数相同作用域的变量参考也可以被使用。这种的变量集合一般被称作 closure（闭包）。表达式的简单语法如下

char s[]="Hello World!";
  int Uppercase = ; //modified by the lambda
 for_each(s, s+sizeof(s), [&Uppercase] (char c)
{
  if (isupper(c))
  Uppercase++;
 });
 cout << Uppercase << " uppercase letters in: " << s <<endl; 

在传统的STL中for_each()
这个玩意最后那个参数需要一个“函数对象”，所谓函数对象，其实是一个class，这个class重载了operator()，于是这个对象可以像函数的式样的使用。实现一个函数对象并不容易，需要使用template，比如下面这个例子就是函数对象的简单例子（实际的实现远比这个复杂）：

template <class T>
class less {
public:     bool operator()(const T&l, const T&r)const
  {
    return l < r;
 }
};

所以，C++引入Lambda的最主要原因就是1）可以定义匿名函数，2）编译器会把其转成函数对象。相信你会和我一样，会疑问为什么以前STL中的ptr_fun()这个函数对象不能用？（ptr_fun()就是把一个自然函数转成函数对象的）。原因是，ptr_fun() 的局限是其接收的自然函数只能有1或2个参数。

那么，除了方便外，为什么一定要使用Lambda呢？它比传统的函数或是函数对象有什么好处呢？我个人所理解的是，这种函数之年以叫“闭包”，就是因为其限制了别人的访问，更私有。也可以认为他是一次性的方法。Lambda表达式应该是简洁的，极私有的，为了更易的代码和更方便的编程。

2.自动类型推导 auto

在在这一节中，原文主要介绍了两个关键字 auto 和 deltype，示例如下

auto x=0; //x has type int because 0 is int

auto c='a'; //char

auto d=0.5; //double

auto national_debt=14400000000000LL;//long long

 

auto 最大的好处就是让代码简洁，尤其是那些模板类的声明，比如：STL中的容器的迭代子类型。

vector<int>::const_iterator ci = vi.begin();

可以变成：

auto ci = vi.begin();

 

模板这个特性让C++的代码变得很难读，不信你可以看看STL的源码，那是一个乱啊。使用auto必需一个初始化值，编译器可以通过这个初始化值推导出类型。因为auto是来简化模板类引入的代码难读的问题，如上面的示例，iteration这种类型就最适合用auto的，但是，我们不应该把其滥用。

比如下面的代码的可读性就降低了。因为，我不知道ProcessData返回什么？int? bool? 还是对象？或是别的什么？这让你后面的程序不知道怎么做。

auto obj = ProcessData(someVariables);

 

但是下面的程序就没有问题，因为pObject的型别在后面的new中有了。

auto pObject = new SomeType<OtherType>::SomeOtherType();

3.自动化推导 decltype

关于 decltype 是一个操作符，其可以评估括号内表达式的类型，其规则如下：

1. 如果表达式e是一个变量，那么就是这个变量的类型。
2. 如果表达式e是一个函数，那么就是这个函数返回值的类型。
3. 如果不符合1和2，如果e是左值，类型为T，那么decltype(e)是T&；如果是右值，则是T。

原文给出的示例如下，我们可以看到，这个让的确我们的定义变量省了很多事。

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const vector<int> vi; typedef decltype (vi.begin()) CIT; CIT another_const_iterator;

还有一个适合的用法是用来typedef函数指针，也会省很多事。比如：

decltype(&myfunc) pfunc = 0;

  

typedef decltype(&A::func1) type;

 

 

4.auto 和 decltype 的差别和关系

Wikipedia 上是这么说的（关于decltype的规则见上）

#include <vector>

  

int main()

{

    const std::vector<int> v(1);

    auto a = v[0];        // a 的类型是 int

    decltype(v[0]) b = 1; // b 的类型是 const int&, 因为函数的返回类型是

                          // std::vector<int>::operator[](size_type) const

    auto c = 0;           // c 的类型是 int

    auto d = c;           // d 的类型是 int

    decltype(c) e;        // e 的类型是 int, 因为 c 的类型是int

    decltype((c)) f = c;  // f 的类型是 int&, 因为 (c) 是左值

    decltype(0) g;        // g 的类型是 int, 因为 0 是右值

}

如果auto 和 decltype 在一起使用会是什么样子？能看下面的示例，下面这个示例也是引入decltype的一个原因——让C++有能力写一个 “ forwarding
function 模板”，

 

template< typename LHS, typename RHS>

  auto AddingFunc(const LHS &lhs, const RHS &rhs) -> decltype(lhs+rhs)

{return lhs + rhs;}

 

这个函数模板看起来相当费解，其用到了auto 和 decltype
来扩展了已有的模板技术的不足。怎么个不足呢？在上例中，我不知道AddingFunc会接收什么样类型的对象，这两个对象的 +
操作符返回的类型也不知道，老的模板函数无法定义AddingFunc返回值和这两个对象相加后的返回值匹配，所以，你可以使用上述的这种定义。

 

 

 

5.统一的初始化语法

C/C++的初始化的方法比较，C++ 11 用大括号统一了这些初始化的方法。

比如：POD的类型。

1 2	int arr[4]={0,1,2,3}; struct tm today={0};

关于POD相说两句，所谓POD就是Plain Old Data，当class/struct是极简的(trivial)、属于标准布局(standard-layout)，以及他的所有非静态（non-static）成员都是POD时，会被视为POD。如：

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struct A { int m; }; // POD struct B { ~B(); int m; }; // non-POD, compiler generated default ctor struct C { C() : m() {}; ~C(); int m; }; // non-POD, default-initialising m

POD的初始化有点怪，比如上例，new A; 和new A(); 是不一样的，对于其内部的m，前者没有被初始化，后者被初始化了（不同 的编译器行为不一样，VC++和GCC不一样）。而非POD的初始化，则都会被初始化。

从这点可以看出，C/C++的初始化问题很奇怪，所以，在C++ 2011版中就做了统一。原文作者给出了如下的示例：

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C c {0,0}; //C++11 only. 相当于: C c(0,0);    int* a = new int[3] { 1, 2, 0 }; /C++11 only    class X {     int a[4];     public:         X() : a{1,2,3,4} {} //C++11, member array initializer };

容器的初始化：

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// C++11 container initializer vector<string> vs={ "first", "second", "third"}; map singers = { {"Lady Gaga", "+1 (212) 555-7890"}, {"Beyonce Knowles", "+1 (212) 555-0987"}};

还支持像Java一样的成员初始化：

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class C {    int a=7; //C++11 only  public:    C(); };