Stroustrup

C++11標準推出了很多有用的新特性，本文特別關注那些相比C++98更像是一門新語言的特性，理由是：

• 這些特性改變了編寫C++程序使用的代碼風格和習語【譯注 1】，通常也包括你設計C++函數庫的方式。例如，你會看到更多參數和返回值類型為智能指針(smart pointer)，同時也會看到函數通過值傳遞返回大型對象。你將會發現在大多數的代碼示例中充斥著新特性的身影。例如，幾乎每5行現代C++代碼示例都會使用到auto。
• C++11的其他特性也很棒。但是請先熟悉下面這些，正是由于這些特性的廣泛使用使得C++11代碼如同其他現代主流語言一樣整潔、安全和高效，與此同時保持了C++傳統的性能優勢。

提示：

• 與Strunk & White【譯注 2】一樣，本文只做概要總結而不是詳盡基本原理和優缺點分析。詳細分析請參見其他文章。
• 本文會不斷更新，主要變更及內容增加請參見文末變更歷史。

譯注：

1. Programming idiom：編程習語，在一種或多種編程語言中重復出現的表達形式，用來表示沒有在編程語言中內置的簡單的任務或者算法，也可以用來表示在編程語言中內置的不常用或者不典型的某個特性。編程習語也可以在更廣泛的范圍內使用，比如代指復雜的算法或者設計模式。

2. Strunk & White：代指William Strunk Jr.和E. B. White出版的”The elements of style”，中文版《風格的要素》一書，該書介紹了英語寫作要遵循的基本風格。

auto

基于以下兩個原因，盡可能使用auto：首先，使用auto會避免重復聲明編譯器已經知道的類型。

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// C++98 map<int,string>::iterator i = m.begin(); ?? // C++11 auto i = begin(m);

其次，當使用未知類型或者類型名稱不易理解時使用auto會更加便利，例如大多數的lambda函數【譯注 3】——你甚至不能簡單的拼寫出類型的名字。

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// C++98 binder2nd< greater<int> > x = bind2nd( greater<int>(), 42 ); ?? // C++11 auto x = [](int i) { return i > 42; };

需要注意，使用auto并不改變代碼的含義。代碼仍然是靜態類型【譯注 4】，每個表達式的類型都是清晰和明確的；C++11只是不需要我們重復聲明類型名。一些人剛開始可能會害怕在這里使用auto，因為感覺好像沒有（重復）聲明我們需要的類型就意味著可能會碰巧得到一個不同的類型。如果你想要明確地進行一次強制類型轉換，沒有問題，聲明目標類型就好了。然而大多數情況下，只要使用auto就可以了；幾乎不會出現錯誤地拿到一個不同類型的情況，即便出現錯誤，C++的強靜態類型系統也會由編譯器讓你知道這個錯誤，因為你正試圖訪問一個變量沒有的成員函數或是錯誤地調用了該函數。

譯注：

3. lambda function (λ函數)：編程語言支持λ函數/λ表達式可以使得代碼更易于理解，同時也可以使得代碼變得更簡潔，關于λ函數的技術解釋可以參考，維基百科labmda calculus，也可以從《從.NET中委托寫法的演變談開去（中）：Lambda表達式及其優勢》博客中得到直觀的解釋。

4. 動態類型語言（dynamic typing language）是指類型檢查發生在運行期間（run-time）的語言。靜態類型語言（static typing language）是類型檢查發生在編譯期間（compile-time）的語言。

智能指針：無須delete

請始終使用標準智能指針以及非占有原始指針(non-owning raw pointer)。絕不要使用占有原生指針(owning raw pointer)和delete操作，除非你是在實現自己的底層數據結構這種少見的情況下（即使在此時也需要在class范圍內保持完好的封裝）。如果只能夠知道你是另一個對象唯一的所有者，請使用unique_ptr來表示唯一所有權。一個“new T”表達式會馬上初始化另一個引用它的對象，通常是一個unique_ptr。

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// C++11 Pimpl Idiom class widget { widget(); ~widget(); private: class impl; unique_ptr<impl> pimpl; }; ?? // in .cpp file class impl { ::: }; ?? widget::widget() : pimpl( new impl() ) { } ?? widget::~widget() = default;

使用shared_ptr來表示共享所有權。推薦使用make_shared來有效地創建共享對象。

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// C++98 widget* pw = new widget(); ::: delete pw; ?? // C++11 auto pw = make_shared<widget>();

使用weak_ptr來退出循環并且表示可選項（例如，實現一個對象緩存）

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// C++11 class gadget; ?? class widget { private: shared_ptr<gadget> g; // if shared ownership }; ?? class gadget { private: weak_ptr<widget> w; };

如果你知道另一個對象存在時間會更長久并且希望跟蹤它，使用一個非占有 （non-owning)原始指針。

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// C++11 class node { vector< unique_ptr<node> > children; node* parent; public: ::: };

nullptr

始終使用nullptr表示一個null指針值，絕不要使用數字0或者NULL宏，因為它們也可以代表一個整數或者指針從而產生歧義。

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// C++98 int* p = 0; ?? // C++11 int* p = nullptr;

Range for

基于范圍的循環使得按順序訪問其中的每個元素變得非常方便。

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// C++98 for( vector<double>::iterator i = v.begin(); i != v.end(); ++i ) { total += *i; } ?? // C++11 for( auto d : v ) { total += d; }

非成員（nonmember） begin和end

始終使用非成員begin和end，因為它是可擴展的并且可以應用在所有的容器類型(container type)，不僅僅是遵循了STL風格提供了.begin()和.end()成員函數的容器，甚至數組都可以使用。

如果你使用了一個非STL風格的collection類型，雖然提供了迭代但沒有提供STL的.begin()和.end()，通常可以為這個類型編寫自己的非成員begin和end來進行重載。這樣你就可以使用STL容器的編程風格來遍歷該類型。C++11標準提供了示例數組就是這樣一個類型，標準同時為數組提供了begin和end。

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vector<int> v; int a[100]; ?? // C++98 sort( v.begin(), v.end() ); sort( &a[0], &a[0] + sizeof(a)/sizeof(a[0]) ); ?? // C++11 sort( begin(v), end(v) ); sort( begin(a), end(a) );

Lambda函數和算法

Lambda函數是決定乾坤的因素，它會使你編寫的代碼變得更優雅、更快速。Lambda使得STL算法的可用性提高了近100倍。新近開發的C++函數庫都是基于lambda可以用的前提（例如，PPL）并且有些函數庫甚至要求你編寫lambda來調用函數庫（例如，C++ AMP）

下面是一個快速示例：找到v里面大于x并且小于y的第一個元素。在C++11中，最簡單和干凈的代碼就是調用一個標準函數。

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// C++98: 直接編寫一個循環 （使用std::find_if會非常困難） vector<int>::iterator i = v.begin(); // 因為我們需要在后邊用到i for( ; i != v.end(); ++i ) { if( *i > x && *i < y ) break; } ?? // C++11: use std::find_if auto i = find_if( begin(v), end(v), [=](int i) { return i > x && i < y; } );

想要使用C++編寫一個循環或者類似的新特性？不用著急；只要編寫一個模板函數（template function)(函數庫算法），并且幾乎可以將lambda當做語言特性來使用，與此同時會更加靈活，因為它不是固定的語言特性而是一個真正的函數庫。

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// C# lock( mut_x ) { ... use x ... }

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// 不使用lambda的C++11：已經非常簡潔并且更靈活（例如，可以使用超時以及其他選項） { lock_guard<mutex> hold( mut_x ); ... use x ... } ?? // 使用了lambda的C++11可以帶一個輔助算法：在C++中使用C#的文法 // 算法：template<typename T, typename F> void lock( T& t, F f ) { lock_guard<T> hold(t); f(); } lock( mut_x, [&]{ ... use x ... });

去熟悉lambda吧。你會不斷用到它，不僅僅在C++中——lambda已經廣泛應用于很多主流的編程語言。一個開始的好去處請參考我在PDC2010的演講《無處不在的lambda》

Move / &&

Move被認為是copy的最佳優化，盡管它也使得其他事情成為可能比如信息被轉發。

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// C++98：避免copy的替代方法 vector<int>* make_big_vector(); // 選擇1: 返回指針: 沒有拷貝，但不要忘記delete ::: vector<int>* result = make_big_vector(); void make_big_vector( vector<int>& out ); // 選擇2: 通過引用傳遞: 沒有拷貝，但是調用者需要傳入一個有名對象 ::: vector<int> result; make_big_vector( result ); ?? // C++11: move vector<int> make_big_vector(); // 通常對于”被調用者(callee)分配的空間“也適用 ::: vector<int> result = make_big_vector();

Move語法改變了我們設計API的方式。我們可以更多地設計通過值傳遞。為你的類型啟用move語法，使用時會比copy更有效。

更多變化

還有更多現代C++的特性。并且我計劃在未來編寫更多深入C++11新特性以及其他特性的短文，我們會知道更多并且喜歡上它。

但目前，這是必須知道的新特性。這些特性組成了現代C++風格的核心，使得C++代碼看起來和執行時像他們設計的那樣，你將會看到這些特性會出現在幾乎每一段你看到或者編寫的現代C++代碼中。并且它們使得現代C++更加干凈、安全且快速，使得C++在未來的若干年仍然是我們產業的依靠。

主要變更

2011-10-30: 為Lambda增加C# lock示例. 重新組織智能指針首先介紹unique_prt。

轉載于:https://www.cnblogs.com/Zephyroal/archive/2011/11/15/2249309.html

總結

以上是生活随笔為你收集整理的C++11 现代C++风格的新元素(转)的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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