c++11新特性,所有知識(shí)點(diǎn)都在這了!
c++程序員面試過(guò)程中基本上都會(huì)被問(wèn)到c++11新特性吧,你是怎么回答的呢?
本文基本上涵蓋了c++11的所有新特性,并有詳細(xì)代碼介紹其用法,對(duì)關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)做了深入分析,對(duì)重要的知識(shí)點(diǎn)我單獨(dú)寫(xiě)了相關(guān)文章并附上了相關(guān)鏈接,我整理了完備的c++新特性腦圖(由于圖片太大,我沒(méi)有放在文章里,同學(xué)可以在后臺(tái)回復(fù)消息“新特性”,即可下載完整圖片)。
auto & decltype
關(guān)于C++11新特性,最先提到的肯定是類型推導(dǎo),C++11引入了auto和decltype關(guān)鍵字,使用他們可以在編譯期就推導(dǎo)出變量或者表達(dá)式的類型,方便開(kāi)發(fā)者編碼也簡(jiǎn)化了代碼。
auto:讓編譯器在編譯器就推導(dǎo)出變量的類型,可以通過(guò)=右邊的類型推導(dǎo)出變量的類型。
auto a = 10; // 10是int型,可以自動(dòng)推導(dǎo)出a是int
decltype:相對(duì)于auto用于推導(dǎo)變量類型,而decltype則用于推導(dǎo)表達(dá)式類型,這里只用于編譯器分析表達(dá)式的類型,表達(dá)式實(shí)際不會(huì)進(jìn)行運(yùn)算。
cont int &i = 1;
int a = 2;
decltype(i) b = 2; // b是const int&
關(guān)于auto和decltype的詳細(xì)介紹請(qǐng)看:一文吃透C++11中auto和decltype知識(shí)點(diǎn)
左值右值
眾所周知C++11新增了右值引用,這里涉及到很多概念:
左值:可以取地址并且有名字的東西就是左值。
右值:不能取地址的沒(méi)有名字的東西就是右值。
純右值:運(yùn)算表達(dá)式產(chǎn)生的臨時(shí)變量、不和對(duì)象關(guān)聯(lián)的原始字面量、非引用返回的臨時(shí)變量、lambda表達(dá)式等都是純右值。
將亡值:可以理解為即將要銷毀的值。
左值引用:對(duì)左值進(jìn)行引用的類型。
右值引用:對(duì)右值進(jìn)行引用的類型。
移動(dòng)語(yǔ)義:轉(zhuǎn)移資源所有權(quán),類似于轉(zhuǎn)讓或者資源竊取的意思,對(duì)于那塊資源,轉(zhuǎn)為自己所擁有,別人不再擁有也不會(huì)再使用。
完美轉(zhuǎn)發(fā):可以寫(xiě)一個(gè)接受任意實(shí)參的函數(shù)模板,并轉(zhuǎn)發(fā)到其它函數(shù),目標(biāo)函數(shù)會(huì)收到與轉(zhuǎn)發(fā)函數(shù)完全相同的實(shí)參。
返回值優(yōu)化:當(dāng)函數(shù)需要返回一個(gè)對(duì)象實(shí)例時(shí)候,就會(huì)創(chuàng)建一個(gè)臨時(shí)對(duì)象并通過(guò)復(fù)制構(gòu)造函數(shù)將目標(biāo)對(duì)象復(fù)制到臨時(shí)對(duì)象,這里有復(fù)制構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)會(huì)被多余的調(diào)用到,有代價(jià),而通過(guò)返回值優(yōu)化,C++標(biāo)準(zhǔn)允許省略調(diào)用這些復(fù)制構(gòu)造函數(shù)。
這里的詳細(xì)介紹請(qǐng)看:左值引用、右值引用、移動(dòng)語(yǔ)義、完美轉(zhuǎn)發(fā),你知道的不知道的都在這里
列表初始化
在C++11中可以直接在變量名后面加上初始化列表來(lái)進(jìn)行對(duì)象的初始化,詳細(xì)介紹一定要看這篇文章:學(xué)會(huì)C++11列表初始化
std::function & std::bind & lambda表達(dá)式
c++11新增了std::function、std::bind、lambda表達(dá)式等封裝使函數(shù)調(diào)用更加方便,詳細(xì)介紹請(qǐng)看:搞定c++11新特性std::function和lambda表達(dá)式
模板的改進(jìn)
C++11關(guān)于模板有一些細(xì)節(jié)的改進(jìn):
模板的右尖括號(hào)
模板的別名
函數(shù)模板的默認(rèn)模板參數(shù)
詳細(xì)介紹請(qǐng)看:C++11的模板改進(jìn)
并發(fā)
c++11關(guān)于并發(fā)引入了好多好東西,有:
std::thread相關(guān)
std::mutex相關(guān)
std::lock相關(guān)
std::atomic相關(guān)
std::call_once相關(guān)
volatile相關(guān)
std::condition_variable相關(guān)
std::future相關(guān)
async相關(guān)
詳細(xì)介紹請(qǐng)看:c++11新特性之線程相關(guān)所有知識(shí)點(diǎn)
這里也使用c++11來(lái)實(shí)現(xiàn)的線程池和定時(shí)器,可以看:
C++定時(shí)器的實(shí)現(xiàn)之格式修訂版
智能指針
很多人談到c++,說(shuō)它特別難,可能有一部分就是因?yàn)閏++的內(nèi)存管理吧,不像java那樣有虛擬機(jī)動(dòng)態(tài)的管理內(nèi)存,在程序運(yùn)行過(guò)程中可能就會(huì)出現(xiàn)內(nèi)存泄漏,然而這種問(wèn)題其實(shí)都可以通過(guò)c++11引入的智能指針來(lái)解決,相反我還認(rèn)為這種內(nèi)存管理還是c++語(yǔ)言的優(yōu)勢(shì),因?yàn)楸M在掌握。
c++11引入了三種智能指針:
std::shared_ptr
std::weak_ptr
std::unique_ptr
詳細(xì)介紹請(qǐng)看:c++11新特性之智能指針
基于范圍的for循環(huán)
直接看代碼
vector<int> vec;
for (auto iter = vec.begin(); iter != vec.end(); iter++) { // before c++11
cout << *iter << endl;
}
for (int i : vec) { // c++11基于范圍的for循環(huán)
cout << "i" << endl;
}
委托構(gòu)造函數(shù)
委托構(gòu)造函數(shù)允許在同一個(gè)類中一個(gè)構(gòu)造函數(shù)調(diào)用另外一個(gè)構(gòu)造函數(shù),可以在變量初始化時(shí)簡(jiǎn)化操作,通過(guò)代碼來(lái)感受下委托構(gòu)造函數(shù)的妙處吧:
不使用委托構(gòu)造函數(shù):
struct A {
A(){}
A(int a) { a_ = a; }
A(int a, int b) { // 好麻煩
a_ = a;
b_ = b;
}
A(int a, int b, int c) { // 好麻煩
a_ = a;
b_ = b;
c_ = c;
}
int a_;
int b_;
int c_;
};
使用委托構(gòu)造函數(shù):
struct A {
A(){}
A(int a) { a_ = a; }
A(int a, int b) : A(a) { b_ = b; }
A(int a, int b, int c) : A(a, b) { c_ = c; }
int a_;
int b_;
int c_;
};
初始化變量是不是方便了許多。
繼承構(gòu)造函數(shù)
繼承構(gòu)造函數(shù)可以讓派生類直接使用基類的構(gòu)造函數(shù),如果有一個(gè)派生類,我們希望派生類采用和基類一樣的構(gòu)造方式,可以直接使用基類的構(gòu)造函數(shù),而不是再重新寫(xiě)一遍構(gòu)造函數(shù),老規(guī)矩,看代碼:
不使用繼承構(gòu)造函數(shù):
struct Base {
Base() {}
Base(int a) { a_ = a; }
Base(int a, int b) : Base(a) { b_ = b; }
Base(int a, int b, int c) : Base(a, b) { c_ = c; }
int a_;
int b_;
int c_;
};
struct Derived : Base {
Derived() {}
Derived(int a) : Base(a) {} // 好麻煩
Derived(int a, int b) : Base(a, b) {} // 好麻煩
Derived(int a, int b, int c) : Base(a, b, c) {} // 好麻煩
};
int main() {
Derived a(1, 2, 3);
return 0;
}
使用繼承構(gòu)造函數(shù):
struct Base {
Base() {}
Base(int a) { a_ = a; }
Base(int a, int b) : Base(a) { b_ = b; }
Base(int a, int b, int c) : Base(a, b) { c_ = c; }
int a_;
int b_;
int c_;
};
struct Derived : Base {
using Base::Base;
};
int main() {
Derived a(1, 2, 3);
return 0;
}
只需要使用using Base::Base繼承構(gòu)造函數(shù),就免去了很多重寫(xiě)代碼的麻煩。
nullptr
nullptr是c++11用來(lái)表示空指針新引入的常量值,在c++中如果表示空指針語(yǔ)義時(shí)建議使用nullptr而不要使用NULL,因?yàn)镹ULL本質(zhì)上是個(gè)int型的0,其實(shí)不是個(gè)指針。舉例:
void func(void *ptr) {
cout << "func ptr" << endl;
}
void func(int i) {
cout << "func i" << endl;
}
int main() {
func(NULL); // 編譯失敗,會(huì)產(chǎn)生二義性
func(nullptr); // 輸出func ptr
return 0;
}
final & override
c++11關(guān)于繼承新增了兩個(gè)關(guān)鍵字,final用于修飾一個(gè)類,表示禁止該類進(jìn)一步派生和虛函數(shù)的進(jìn)一步重載,override用于修飾派生類中的成員函數(shù),標(biāo)明該函數(shù)重寫(xiě)了基類函數(shù),如果一個(gè)函數(shù)聲明了override但父類卻沒(méi)有這個(gè)虛函數(shù),編譯報(bào)錯(cuò),使用override關(guān)鍵字可以避免開(kāi)發(fā)者在重寫(xiě)基類函數(shù)時(shí)無(wú)意產(chǎn)生的錯(cuò)誤。
示例代碼1:
struct Base {
virtual void func() {
cout << "base" << endl;
}
};
struct Derived : public Base{
void func() override { // 確保func被重寫(xiě)
cout << "derived" << endl;
}
void fu() override { // error,基類沒(méi)有fu(),不可以被重寫(xiě)
}
};
示例代碼2:
struct Base final {
virtual void func() {
cout << "base" << endl;
}
};
struct Derived : public Base{ // 編譯失敗,final修飾的類不可以被繼承
void func() override {
cout << "derived" << endl;
}
};
default
c++11引入default特性,多數(shù)時(shí)候用于聲明構(gòu)造函數(shù)為默認(rèn)構(gòu)造函數(shù),如果類中有了自定義的構(gòu)造函數(shù),編譯器就不會(huì)隱式生成默認(rèn)構(gòu)造函數(shù),如下代碼:
struct A {
int a;
A(int i) { a = i; }
};
int main() {
A a; // 編譯出錯(cuò)
return 0;
}
上面代碼編譯出錯(cuò),因?yàn)闆](méi)有匹配的構(gòu)造函數(shù),因?yàn)榫幾g器沒(méi)有生成默認(rèn)構(gòu)造函數(shù),而通過(guò)default,程序員只需在函數(shù)聲明后加上“=default;
”,就可將該函數(shù)聲明為 defaulted 函數(shù),編譯器將為顯式聲明的 defaulted 函數(shù)自動(dòng)生成函數(shù)體,如下:
struct A {
A() = default;
int a;
A(int i) { a = i; }
};
int main() {
A a;
return 0;
}
編譯通過(guò)。
delete
c++中,如果開(kāi)發(fā)人員沒(méi)有定義特殊成員函數(shù),那么編譯器在需要特殊成員函數(shù)時(shí)候會(huì)隱式自動(dòng)生成一個(gè)默認(rèn)的特殊成員函數(shù),例如拷貝構(gòu)造函數(shù)或者拷貝賦值操作符,如下代碼:
struct A {
A() = default;
int a;
A(int i) { a = i; }
};
int main() {
A a1;
A a2 = a1; // 正確,調(diào)用編譯器隱式生成的默認(rèn)拷貝構(gòu)造函數(shù)
A a3;
a3 = a1; // 正確,調(diào)用編譯器隱式生成的默認(rèn)拷貝賦值操作符
}
而我們有時(shí)候想禁止對(duì)象的拷貝與賦值,可以使用delete修飾,如下:
struct A {
A() = default;
A(const A&) = delete;
A& operator=(const A&) = delete;
int a;
A(int i) { a = i; }
};
int main() {
A a1;
A a2 = a1; // 錯(cuò)誤,拷貝構(gòu)造函數(shù)被禁用
A a3;
a3 = a1; // 錯(cuò)誤,拷貝賦值操作符被禁用
}
delele函數(shù)在c++11中很常用,std::unique_ptr就是通過(guò)delete修飾來(lái)禁止對(duì)象的拷貝的。
explicit
explicit專用于修飾構(gòu)造函數(shù),表示只能顯式構(gòu)造,不可以被隱式轉(zhuǎn)換,根據(jù)代碼看explicit的作用:
不用explicit:
struct A {
A(int value) { // 沒(méi)有explicit關(guān)鍵字
cout << "value" << endl;
}
};
int main() {
A a = 1; // 可以隱式轉(zhuǎn)換
return 0;
}
使用explicit:
struct A {
explicit A(int value) {
cout << "value" << endl;
}
};
int main() {
A a = 1; // error,不可以隱式轉(zhuǎn)換
A aa(2); // ok
return 0;
}
const
因?yàn)橐v后面的constexpr,所以這里簡(jiǎn)單介紹下const。
const字面意思為只讀,可用于定義變量,表示變量是只讀的,不可以更改,如果更改,編譯期間就會(huì)報(bào)錯(cuò)。
主要用法如下:
用于定義常量,const的修飾的變量不可更改。
const int value = 5;
指針也可以使用const,這里有個(gè)小技巧,從右向左讀,即可知道const究竟修飾的是指針還是指針?biāo)赶虻膬?nèi)容。
char *const ptr; // 指針本身是常量
const char* ptr; // 指針指向的變量為常量
在函數(shù)參數(shù)中使用const,一般會(huì)傳遞類對(duì)象時(shí)會(huì)傳遞一個(gè)const的引用或者指針,這樣可以避免對(duì)象的拷貝,也可以防止對(duì)象被修改。
class A{};
void func(const A& a);
const修飾類的成員變量,表示是成員常量,不能被修改,可以在初始化列表中被賦值。
class A {
const int value = 5;
};
class B {
const int value;
B(int v) : value(v){}
};
修飾類成員函數(shù),表示在該函數(shù)內(nèi)不可以修改該類的成員變量。
class A{
void func() const;
};
修飾類對(duì)象,類對(duì)象只能調(diào)用該對(duì)象的const成員函數(shù)。
class A {
void func() const;
};
const A a;
a.func();
constexpr
constexpr是c++11新引入的關(guān)鍵字,用于編譯時(shí)的常量和常量函數(shù),這里直接介紹constexpr和const的區(qū)別:
兩者都代表可讀,const只表示read only的語(yǔ)義,只保證了運(yùn)行時(shí)不可以被修改,但它修飾的仍然有可能是個(gè)動(dòng)態(tài)變量,而constexpr修飾的才是真正的常量,它會(huì)在編譯期間就會(huì)被計(jì)算出來(lái),整個(gè)運(yùn)行過(guò)程中都不可以被改變,constexpr可以用于修飾函數(shù),這個(gè)函數(shù)的返回值會(huì)盡可能在編譯期間被計(jì)算出來(lái)當(dāng)作一個(gè)常量,但是如果編譯期間此函數(shù)不能被計(jì)算出來(lái),那它就會(huì)當(dāng)作一個(gè)普通函數(shù)被處理。如下代碼:
using namespace std;
constexpr int func(int i) {
return i + 1;
}
int main() {
int i = 2;
func(i);// 普通函數(shù)
func(2);// 編譯期間就會(huì)被計(jì)算出來(lái)
}
enum class
c++11新增有作用域的枚舉類型,看代碼
不帶作用域的枚舉代碼:
enum AColor {
kRed,
kGreen,
kBlue
};
enum BColor {
kWhite,
kBlack,
kYellow
};
int main() {
if (kRed == kWhite) {
cout << "red == white" << endl;
}
return 0;
}
如上代碼,不帶作用域的枚舉類型可以自動(dòng)轉(zhuǎn)換成整形,且不同的枚舉可以相互比較,代碼中的紅色居然可以和白色比較,這都是潛在的難以調(diào)試的bug,而這種完全可以通過(guò)有作用域的枚舉來(lái)規(guī)避。
有作用域的枚舉代碼:
enum class AColor {
kRed,
kGreen,
kBlue
};
enum class BColor {
kWhite,
kBlack,
kYellow
};
int main() {
if (AColor::kRed == BColor::kWhite) { // 編譯失敗
cout << "red == white" << endl;
}
return 0;
}
使用帶有作用域的枚舉類型后,對(duì)不同的枚舉進(jìn)行比較會(huì)導(dǎo)致編譯失敗,消除潛在bug,同時(shí)帶作用域的枚舉類型可以選擇底層類型,默認(rèn)是int,可以改成char等別的類型。
enum class AColor : char {
kRed,
kGreen,
kBlue
};
我們平時(shí)編程過(guò)程中使用枚舉,一定要使用有作用域的枚舉取代傳統(tǒng)的枚舉。
非受限聯(lián)合體
c++11之前union中數(shù)據(jù)成員的類型不允許有非POD類型,而這個(gè)限制在c++11被取消,允許數(shù)據(jù)成員類型有非POD類型,看代碼:
struct A {
int a;
int *b;
};
union U {
A a; // 非POD類型 c++11之前不可以這樣定義聯(lián)合體
int b;
};
對(duì)于什么是POD類型,大家可以自行查下資料,大體上可以理解為對(duì)象可以直接memcpy的類型。
sizeof
c++11中sizeof可以用的類的數(shù)據(jù)成員上,看代碼:
c++11前:
struct A {
int data[10];
int a;
};
int main() {
A a;
cout << "size " << sizeof(a.data) << endl;
return 0;
}
c++11后:
struct A {
int data[10];
int a;
};
int main() {
cout << "size " << sizeof(A::data) << endl;
return 0;
}
想知道類中數(shù)據(jù)成員的大小在c++11中是不是方便了許多,而不需要定義一個(gè)對(duì)象,在計(jì)算對(duì)象的成員大小。
assertion
static_assert(true/false, message);
c++11引入static_assert聲明,用于在編譯期間檢查,如果第一個(gè)參數(shù)值為false,則打印message,編譯失敗。
自定義字面量
c++11可以自定義字面量,我們平時(shí)c++中都或多或少使用過(guò)chrono中的時(shí)間,例如:
std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(100)); // 100ms
std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(100)); // 100s
其實(shí)沒(méi)必要這么麻煩,也可以這么寫(xiě):
std::this_thread::sleep_for(100ms); // c++14里可以這么使用,這里只是舉個(gè)自定義字面量使用的例子
std::this_thread::sleep_for(100s);
這就是自定義字面量的使用,示例如下:
struct mytype {
unsigned long long value;
};
constexpr mytype operator"" _mytype ( unsigned long long n ) {
return mytype{n};
}
mytype mm = 123_mytype;
cout << mm.value << endl;
關(guān)于自定義字面量,可以看下chrono的源代碼,相信大家會(huì)有很大收獲,需要源碼分析chrono的話,可以留言給我。
內(nèi)存對(duì)齊
什么是內(nèi)存對(duì)齊
理論上計(jì)算機(jī)對(duì)于任何變量的訪問(wèn)都可以從任意位置開(kāi)始,然而實(shí)際上系統(tǒng)會(huì)對(duì)這些變量的存放地址有限制,通常將變量首地址設(shè)為某個(gè)數(shù)N的倍數(shù),這就是內(nèi)存對(duì)齊。
為什么要內(nèi)存對(duì)齊
硬件平臺(tái)限制,內(nèi)存以字節(jié)為單位,不同硬件平臺(tái)不一定支持任何內(nèi)存地址的存取,一般可能以雙字節(jié)、4字節(jié)等為單位存取內(nèi)存,為了保證處理器正確存取數(shù)據(jù),需要進(jìn)行內(nèi)存對(duì)齊。
提高CPU內(nèi)存訪問(wèn)速度,一般處理器的內(nèi)存存取粒度都是N的整數(shù)倍,假如訪問(wèn)N大小的數(shù)據(jù),沒(méi)有進(jìn)行內(nèi)存對(duì)齊,有可能就需要兩次訪問(wèn)才可以讀取出數(shù)據(jù),而進(jìn)行內(nèi)存對(duì)齊可以一次性把數(shù)據(jù)全部讀取出來(lái),提高效率。
在c++11之前如果想創(chuàng)建內(nèi)存對(duì)齊需要:
void align_cpp11_before()
{
static char data[sizeof(void *) + sizeof(A)];
const uintptr_t kAlign = sizeof(void *) - 1;
char *align_ptr =
reinterpret_cast<char *>(reinterpret_cast<uintptr_t>(data + kAlign) & ~kAlign);
A *attr = new (align_ptr) A;
}
c++11關(guān)于內(nèi)存對(duì)齊新增了一些函數(shù):
void align_cpp11_after()
{
static std::aligned_storage<sizeof(A),
alignof(A)>::type data;
A *attr = new (&data) A;
}
還有:alignof()、std::alignment_of()、alignas(),關(guān)于內(nèi)存對(duì)齊詳情可以看這篇文章:內(nèi)存對(duì)齊之格式修訂版
thread_local
c++11引入thread_local,用thread_local修飾的變量具有thread周期,每一個(gè)線程都擁有并只擁有一個(gè)該變量的獨(dú)立實(shí)例,一般用于需要保證線程安全的函數(shù)中。
class A {
public:
A() {}
~A() {}
void test(const std::string &name) {
thread_local int count = 0;
++count;
std::cout << name << ": " << count << std::endl;
}
};
void func(const std::string &name) {
A a1;
a1.test(name);
a1.test(name);
A a2;
a2.test(name);
a2.test(name);
}
int main() {
std::thread(func, "thread1").join();
std::thread(func, "thread2").join();
return 0;
}
輸出:
thread1: 1
thread1: 2
thread1: 3
thread1: 4
thread2: 1
thread2: 2
thread2: 3
thread2: 4
驗(yàn)證上述說(shuō)法,對(duì)于一個(gè)線程私有變量,一個(gè)線程擁有且只擁有一個(gè)該實(shí)例,類似于static。
基礎(chǔ)數(shù)值類型
c++11新增了幾種數(shù)據(jù)類型:long long、char16_t、char32_t等
隨機(jī)數(shù)功能
c++11關(guān)于隨機(jī)數(shù)功能則較之前豐富了很多,典型的可以選擇概率分布類型,先看如下代碼:
using namespace std;
int main() {
std::default_random_engine random(time(nullptr));
std::uniform_int_distribution<int> int_dis(0, 100); // 整數(shù)均勻分布
std::uniform_real_distribution<float> real_dis(0.0, 1.0); // 浮點(diǎn)數(shù)均勻分布
for (int i = 0; i < 10; ++i) {
cout << int_dis(random) << ' ';
}
cout << endl;
for (int i = 0; i < 10; ++i) {
cout << real_dis(random) << ' ';
}
cout << endl;
return 0;
}
輸出:
38 100 93 7 66 0 68 99 41 7
0.232202 0.617716 0.959241 0.970859 0.230406 0.430682 0.477359 0.971858 0.0171148 0.64863
代碼中舉例的是整數(shù)均勻分布和浮點(diǎn)數(shù)均勻分布,c++11提供的概率分布類型還有好多,例如伯努利分布、正態(tài)分布等,具體可以見(jiàn)最后的參考資料。
正則表達(dá)式
c++11引入了regex庫(kù)更好的支持正則表達(dá)式,見(jiàn)代碼:
int main() {
std::string s = "I know, I'll use2 regular expressions.";
// 忽略大小寫(xiě)
std::regex self_regex("REGULAR EXPRESSIONS", std::regex_constants::icase);
if (std::regex_search(s, self_regex)) {
std::cout << "Text contains the phrase 'regular expressions'\n";
}
std::regex word_regex("(\\w+)"); // 匹配字母數(shù)字等字符
auto words_begin = std::sregex_iterator(s.begin(), s.end(), word_regex);
auto words_end = std::sregex_iterator();
std::cout << "Found " << std::distance(words_begin, words_end) << " words\n";
const int N = 6;
std::cout << "Words longer than " << N << " characters:\n";
for (std::sregex_iterator i = words_begin; i != words_end; ++i) {
std::smatch match = *i;
std::string match_str = match.str();
if (match_str.size() > N) {
std::cout << " " << match_str << '\n';
}
}
std::regex long_word_regex("(\\w{7,})");
// 超過(guò)7個(gè)字符的單詞用[]包圍
std::string new_s = std::regex_replace(s, long_word_regex, "[$&]");
std::cout << new_s << '\n';
}
chrono
c++11關(guān)于時(shí)間引入了chrono庫(kù),源于boost,功能強(qiáng)大,chrono主要有三個(gè)點(diǎn):
duration
time_point
clocks
duration
std::chrono::duration表示一段時(shí)間,常見(jiàn)的單位有s、ms等,示例代碼:
// 拿休眠一段時(shí)間舉例,這里表示休眠100ms
std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(100));
sleep_for里面其實(shí)就是std::chrono::duration,表示一段時(shí)間,實(shí)際是這樣:
typedef duration<int64_t, milli> milliseconds;
typedef duration<int64_t> seconds;
duration具體模板如下:
1 template <class Rep, class Period = ratio<1> > class duration;
Rep表示一種數(shù)值類型,用來(lái)表示Period的數(shù)量,比如int、float、double,Period是ratio類型,用來(lái)表示【用秒表示的時(shí)間單位】比如second,常用的duration<Rep, Period>已經(jīng)定義好了,在std::chrono::duration下:
ratio<3600, 1>:hours
ratio<60, 1>:minutes
ratio<1, 1>:seconds
ratio<1, 1000>:microseconds
ratio<1, 1000000>:microseconds
ratio<1, 1000000000>:nanosecons
ratio的具體模板如下:
template <intmax_t N, intmax_t D = 1> class ratio;
N代表分子,D代表分母,所以ratio表示一個(gè)分?jǐn)?shù),我們可以自定義Period,比如ratio<2, 1>表示單位時(shí)間是2秒。
time_point
表示一個(gè)具體時(shí)間點(diǎn),如2020年5月10日10點(diǎn)10分10秒,拿獲取當(dāng)前時(shí)間舉例:
std::chrono::time_point<std::chrono::high_resolution_clock> Now() {
return std::chrono::high_resolution_clock::now();
}
// std::chrono::high_resolution_clock為高精度時(shí)鐘,下面會(huì)提到
clocks
時(shí)鐘,chrono里面提供了三種時(shí)鐘:
steady_clock
system_clock
high_resolution_clock
steady_clock
穩(wěn)定的時(shí)間間隔,表示相對(duì)時(shí)間,相對(duì)于系統(tǒng)開(kāi)機(jī)啟動(dòng)的時(shí)間,無(wú)論系統(tǒng)時(shí)間如何被更改,后一次調(diào)用now()肯定比前一次調(diào)用now()的數(shù)值大,可用于計(jì)時(shí)。
system_clock
表示當(dāng)前的系統(tǒng)時(shí)鐘,可以用于獲取當(dāng)前時(shí)間:
int main() {
using std::chrono::system_clock;
system_clock::time_point today = system_clock::now();
std::time_t tt = system_clock::to_time_t(today);
std::cout << "today is: " << ctime(&tt);
return 0;
}
// today is: Sun May 10 09:48:36 2020
high_resolution_clock
high_resolution_clock表示系統(tǒng)可用的最高精度的時(shí)鐘,實(shí)際上就是system_clock或者steady_clock其中一種的定義,官方?jīng)]有說(shuō)明具體是哪個(gè),不同系統(tǒng)可能不一樣,我之前看gcc chrono源碼中high_resolution_clock是steady_clock的typedef。
更多關(guān)于chrono的介紹可以看下我之前的文章:RAII妙用之計(jì)算函數(shù)耗時(shí)
新增數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
std::forward_list:?jiǎn)蜗蜴湵?,只可以前進(jìn),在特定場(chǎng)景下使用,相比于std::list節(jié)省了內(nèi)存,提高了性能
std::forward_list<int> fl = {1, 2, 3, 4, 5};
for (const auto &elem : fl) {
cout << elem;
}
std::unordered_set:基于hash表實(shí)現(xiàn)的set,內(nèi)部不會(huì)排序,使用方法和set類似
std::unordered_map:基于hash表實(shí)現(xiàn)的map,內(nèi)部不會(huì)排序,使用方法和set類似
std::array:數(shù)組,在越界訪問(wèn)時(shí)拋出異常,建議使用std::array替代普通的數(shù)組
std::tuple:元組類型,類似pair,但比pair擴(kuò)展性好
typedef std::tuple<int, double, int, double> Mytuple;
Mytuple t(0, 1, 2, 3);
std::cout << "0 " << std::get<0>(t);
std::cout << "1 " << std::get<1>(t);
std::cout << "2 " << std::get<2>(t);
std::cout << "3 " << std::get<3>(t);
新增算法
all_of:檢測(cè)表達(dá)式是否對(duì)范圍[first, last)中所有元素都返回true,如果都滿足,則返回true
std::vector<int> v(10, 2);
if (std::all_of(v.cbegin(), v.cend(), [](int i) { return i % 2 == 0; })) {
std::cout << "All numbers are even\n";
}
any_of:檢測(cè)表達(dá)式是否對(duì)范圍[first, last)中至少一個(gè)元素返回true,如果滿足,則返回true,否則返回false,用法和上面一樣
none_of:檢測(cè)表達(dá)式是否對(duì)范圍[first, last)中所有元素都不返回true,如果都不滿足,則返回true,否則返回false,用法和上面一樣
find_if_not:找到第一個(gè)不符合要求的元素迭代器,和find_if相反
copy_if:復(fù)制滿足條件的元素
itoa:對(duì)容器內(nèi)的元素按序遞增
std::vector<int> l(10);
std::iota(l.begin(), l.end(), 19); // 19為初始值
for (auto n : l) std::cout << n << ' ';
// 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28
minmax_element:返回容器內(nèi)最大元素和最小元素位置
int main() {
std::vector<int> v = {3, 9, 1, 4, 2, 5, 9};
auto result = std::minmax_element(v.begin(), v.end());
std::cout << "min element at: " << *(result.first) << '\n';
std::cout << "max element at: " << *(result.second) << '\n';
return 0;
}
// min element at: 1
// max element at: 9
is_sorted、is_sorted_until:返回容器內(nèi)元素是否已經(jīng)排好序。
關(guān)于c++11的新特性基本上就是這些,相信各位看完一定會(huì)有所收獲。
參考資料
https://zh.cppreference.com/w/cpp/language/range-for
https://juejin.im/post/5dcaa857e51d457f7675360b
https://zhuanlan.zhihu.com/p/21930436
https://zh.wikipedia.org/wiki/Nullptr
https://zh.wikipedia.org/wiki/Constexpr
https://zh.cppreference.com/w/cpp/language/enum
https://kheresy.wordpress.com/2019/03/27/using-enum-class/
https://zh.cppreference.com/w/cpp/language/union
http://c.biancheng.net/view/7165.html
https://zhuanlan.zhihu.com/p/77585472
http://www.cplusplus.com/reference/random/
https://zh.cppreference.com/w/cpp/regex
https://www.cnblogs.com/jwk000/p/3560086.html
https://zh.cppreference.com/w/cpp/algorithm/all_any_none_of
REVIEW
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