使用C++11的一点总结

      C++11已不是新鲜技术，但对于我来说，工作中用得还不够多（前东家长时间使用gcc3.4.5，虽然去年升了4.8.2，但旧模块维护还是3.4.5居多；新东家用的是4.4.6，不能完整支持C++11，而且有内部有基础库早已支持了C++11 STL的部分功能），再加上自己的练习也写得少，了解仅是几点简单的皮毛，这里对C++11学习总结一番，期望对他人以及未来的我有点技术知识索引上的帮助。

     首先，wiki是最全面的：https://en.wikipedia.org/wiki/C%2B%2B11，这是C++完整的新功能，个人使用的编译器可能不完整支持，可以看这个编译器+版本对C++1X的支持情况：http://en.cppreference.com/w/cpp/compiler_support 。

     然后，看英文不够快，找一篇看起来比较全的中文总结（不全，还是要看wiki）：http://www.cnblogs.com/pzhfei/archive/2013/03/02/CPP_new_feature.html 。

一、新特性简介

C++11之前被称为C++0x，因为原本计划在2010年发布，所以之前一些编译器使用C++11的编译参数是：-std=c++0x，后面使用：-std=c++11。C++11 设计的核心是：少改动语言，多改动基础库。

改动涉及到这几点：支持多线程编程（增加了thread库）、加强泛型编程（增加了hash容器、任意多个元素的tuple、bind函数、lambda函数）、统一初始化（以花括号调用构造函数）、性能（右值引用和move），其它stl库（正则表达式、原子操作库），另外还有一些语法糖的支持，如：default、delete定义（可以在派生类中delete掉基类的public函数），裸字符串的定义、类非静态成员变量直接赋值、nullptr、支持连续两个右尖括号、后置返回类型、Range-based的for循环、构造函数可以调用另一个构造函数、override关键字用于发现虚函数的覆盖错误、string literal.......。

二、部分常用新特性\库

挑选几个常用的记录如下

1、统一初始化

 之前，我想初始化一个放着map对象的容器，需要这样子：

std::vector<std::map<std::string, std::string> > a;
std::map<std::string, std::string> tmp;
tmp.insert(std::make_pair("", ""));
a.push_back(tmp);

现在，我可以直接用大括号：

std::vector<std::map<std::string, std::string>> a{ { { "", "" } } }

注： 部分统一初始化要到gcc4.7之后才支持。

2、函数绑定和lambda

函数绑定是基础库支持的，把一个函数转换为一个对象，在异步编程上用的很多（回调函数bind成一个对象，然后把对象交给异步工作完成的通知者，由它触发异步回调调用）。

lambda语法，则可以跟标准库的算法配合使用，或者跟bind一起用在异步编程上。

eg1: bind

class Work {
public:
 void do_work() {
    std::cout << "do work" << std::endl;
  }
};
int main() {
    Work work;
    auto bar = std::bind(&Work::do_work, &work);
    bar();
}

eg2：清除字符串中的'a'字符：

std::string tmp = "abcdefgdaaa";
tmp.erase(std::remove_if(tmp.begin(), tmp.end(), [](char x) {
        return x == 'a';
    }), tmp.end());
std::cout << tmp << std::endl;

lambda语法：

[capture](parameters)->return-type->{body}

[capture](parameters){body}

[] // 没有定义任何变量。使用未定义变量会导致错误。

[x, &y] // x 以传值方式传入(默认)，y 以引用方式传入。

[&] // 任何被使用到的外部变量皆隐式地以引用方式加以使用。

[=] // 任何被使用到的外部变量皆隐式地以传值方式加以使用。

[&, x] // x 显示地以传值方式加以使用。其余变量以引用方式加以使用。

[=, &z] // z 显示地以引用方式加以使用。其余变量以传值方式加以使用。

注：lambda需要gcc4.5之后才支持

3、直接给类成员变量设置默认值

Non-static data member initializers

eg：

class A {
public:
    A () {}
    explicit A(int new_value) : value(new_value) {}

    int get() {
        return value;
    }
private:
    int value = ; // 支持直接写默认值
};

注：至少需要gcc4.7

4、新增tuple类型

tuple类型在传输多种类型组成的数据时，可以省去定义struct，而且可以有任意多的成员。

eg：

std::tuple<std::string, std::string, std::string, int, int> record = std::make_tuple("a", "b", "c", , );
std::cout << std::get<>(record) << std::endl;
std::cout << std::get<>(record) << std::endl;

gcc4.4对tuple的支持不够完整（不用使用const 字符赋值给string），需要gcc4.7以上才完善。

5、新增hash表

std::unordered_set

std::unordered_multiset

std::unordered_map

std::unordered_multimap

查找性能比set、map的要快。

6、新增多线程支持

std::thread

std::async

std::promise，std::future，

要特别说明下promise、future的概念：

“主线程创建一个promise，将与promise关联的future交给新的线程，新线程等待从promise获取数据，主线程通过promise向期望设置值，新线程收到通知继续往下走。”

这说明，promise/future是用于异步编程时，线程之间的同步的，有点像多线程编程下的event通知。

eg:

#include <iostream>
#include <functional>
#include <thread>
#include <future>
void show(std::future<int>& fut) {
    std::cout << "work thread：" << std::this_thread::get_id() << std::endl;
    int x = fut.get(); // 等待获取到结果
    std::cout << x << std::endl;
}
int main(){
    std::cout << "main thread：" << std::this_thread::get_id() << std::endl;
    std::promise<int> promise;
    std::future<int> future = promise.get_future();
    std::thread work_thread(show, std::ref(future));
    std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds());
    promise.set_value();
    work_thread.join();
    return ;
}

注：promise/future至少需要gcc4.7才支持

扩展说明： 从上面的例子可以看到，标准库的promise/future不支持设置回调函数，需要自己通过get函数等待，这是异步调用者（主线程）主动的在等待通知，不像js可以通过.then函数设置回调通知函数，调用者可以被动的被调用。所以，当前不能做到彻底的异步编程（一个回调后面继续跟着回调）。但.then 函数已经在规划中，参见：

http://en.cppreference.com/w/cpp/experimental/future/then

http://stackoverflow.com/questions/35074578/understanding-continuations-with-stdfuturethen

"With .then, instead of waiting for the result, a continuation is “attached” to the asynchronous operation, which is invoked when the result is ready. "

"do this, and when it is done, then do this, and when it is done, then do this..."

有then函数的好处是，我们的代码可以实现彻底的异步，以上面的例子为例，我只要告诉future回调函数是xx，主线程就不用再等待，它可以去做别的，当工作完成的时候，工作线程主动的去触发回调函数xx的调用。

另外，boost已经有then的功能，

#include <iostream>
#include <string>

#define BOOST_THREAD_PROVIDES_FUTURE
#define BOOST_THREAD_PROVIDES_FUTURE_CONTINUATION

#include <boost/thread/future.hpp>

using namespace boost;

int main() {
    future<int> f1 = async([]() { return ; });
    future<std::string> f2 = f1.then([](future<int> f) {
        std::cout << f.get() << std::endl; // here .get() won't block
        return std::string("sgfsdfs");
    });
}

参考：http://stackoverflow.com/questions/22597948/using-boostfuture-with-then-continuations

部分公司使用boost，或者从boost里借鉴future.then()的实现造了一个基础库，就可以在代码中实现 : do this, and when it is done, then do this, and when it is done, then do this ....

7、其它

（1）可以定义一个无需转义的字符串，如：std::string b = R"x(c:\abc)" yy l)x";

其中x(是一个标识符，x可以任意，最长16个字符。

注意：Raw string literals至少需要gcc4.4

参考：http://en.cppreference.com/w/cpp/language/string_literal

（2）正则表达式库

（3）构造函数委托

（4）std::shared_ptr 智能指针

（5）railing-return-type 后置返回类型

 

本文所在：http://www.cnblogs.com/cswuyg/p/6220671.html

 

学习参考：

https://en.wikipedia.org/wiki/C%2B%2B11

http://en.cppreference.com/w/cpp/compiler_support

http://www.cnblogs.com/pzhfei/archive/2013/03/02/CPP_new_feature.html

http://www.cnblogs.com/l00l/archive/2012/02/04/2338038.html