1.统一列表初始化{}

使用

在C++98时期，使用{}只能初始化数组，结构体。如下：

struct XX
{int x;int y;
};
int main()
{int a[] = { 0,1,2,3,4 };int b[5] = { 0 };XX x = { 1,2 };return 0;
}

C++11为了方便我们统一列表初始化数据：

1. 使用{}可以初始化所有的内置类型和用户自定义类型。并且=可以省略

struct XX
{int x;int y;
};
int main()
{//C++98int a[] = { 0,1,2,3,4 };int b[5] = { 0 };XX x = { 1,2 };//C++11int aa[]{ 0, 1, 2, 3, 4 };int bb[5]{ 0 };XX xx{ 1,2 };//C++11中初始化列表也可以适用于new表达式中// pa指向int数组的第一个元素，是整形的。//将三个数都初始化为1int* pa = new int[3]{ 1, 1, 1};return 0;
}

2. 创建对象时也可以使用{}来调用构造函数

string str("hello world");  //c++98string str1 = { "hello world" };string str2{ "hello world" };map<int, string> m1 = { {1, "小明"}, {2, "小红"} };map<int, string> m2{ {1, "小明"}, {2, "小红"} };

原理

使用{}构造函数，其实是事先生成了一个initializer_list对象。

然后我们stl容器，都支持使用initializer_list对象调用构造：



因此我们实际上使用{}时，是先生成initializer_list对象，然后再构造。

2. 声明

关键字 auto

自动推断类型：非常方便

关键字 decltype

将变量的类型声明为指定类型：

1. 可以使用该关键字声明变量
2. 也可以使用该关键字创建指定类型的对象

	const int a = 10;double b = 1.1;decltype(a * b) ret;   //ret类型为 doubledecltype(&a) p;       // p的类型为 const int*cout << typeid(ret).name() << endl;cout << typeid(p).name() << endl;vector<decltype(a* b)> v;   //v的类型为doublecout << typeid(v).name() << endl;

nullptr

3. 范围for

可以使用该语法遍历容器或者数组

	vector<int> v{ 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 };for (auto e : v){cout << e << " ";}cout << endl;

5. stl增加的容器

6. 右值引用

左值和右值的区分

左值：可以取地址，可以对它赋值，可以出现在赋值符号的左边。
右值：不可取地址，不能出现在赋值符号的左边。

注意：定义时const修饰的后的左值，不能给它赋值，但是可以取地址，因此它是左值。

如下左值引用和右值引用例子:

	//下面都是左值int a = 10;int* p = &a;const int b = 10;//左值的引用int& ra = a;int*& rp = p;const int& rb = b;///int x = 10;int y = 20;int add(int, int);//下面都是右值20;     //字面常量x + y;    //表达式返回值add(x, y);  //函数返回值//下面是右值引用int&& name1 = 20;int&& name2 = x + y;int&& name3 = add(x, y);

加上const可以实现，左值引用给右值取别名：

	const int& cc = 10;cout << cc;    //  10

使用move函数，可以实现右值引用给左值取别名：

	int a = 10;int&& b = move(a);  //使a暂时变为右值cout << b;   // 10

左值和右值引用场景

看下面这段代码：分别是普通的左值引用构造，右值引用构造（注意看形参就可以区分）
然后主要介绍左值引用解决的什么情况，右值引用解决了什么情况。

//拷贝构造函数string(const string& str):_size(str._size), _capacity(str._capacity){_str = new char[_capacity + 1];strcpy(_str, str._str);}//移动构造string(string&& str):_str(nullptr),_size(0),_capacity(0){cout << "string(string&& str)--移动构造" << endl;swap(str);}//原赋值函数string& operator=(const string& s){if (this != &s){char* tem = new char[s._capacity + 1]; //先申请新空间strcpy(tem, s._str);   //拷贝//没有抛异常，往下执行delete[] _str;//释放空间_str = tem;   //赋回来_size = s._size;_capacity = s._capacity;}return *this;}//移动赋值string& operator=(string&& s){if (this != &s){cout << "string& operator=(string&& s)---移动赋值" << endl;swap(s);}return *this;}

移动构造

• 左值引用解决的问题：直接减少拷贝。1. 左值引用传参 2.传引用返回（函数内的局部对象不能用传引用返回，因为出作用域会销毁）
• 左值引用短板：如果是局部对象，就不能传引用返回，只能传值返回，传值返回（这样至少会产生一次拷贝构造）
  

• 右值引用本质上将参数右值的资源窃取过来，占为己有，（那么就不需要申请资源了），swap实现了这个功能。因为将亡值或者临时变量，本来就是要删除的数据，将这个数据直接返回，更高效。
• 右值引用可以解决上面的资源浪费的问题：增加了移动构造后，因为返回值是将亡值，所以会被识别成右值，调用移动构造。
  

移动赋值

当编译器识别出要赋值的参数为右值时，自动调用移动赋值，减少了拷贝，提高效率。

右值引用move()

将一个左值强制转化为右值
std::move()

下面例子将s1强制识别成右值，运行完之后，s1的数据被s2掠夺。

完美转发forward()

模板中的万能引用

模板中的&&不表示右值引用。它可以作推理使用：
当传进来左值时，折叠一个&，自动识别成左值引用。
当传进来右值时，识别成右值引用。
如下所示：

template<class T>
void Test(T&& t)
{Fun(t);
}
void Fun(int& x)
{cout << "左值引用" << endl;
}void Fun(int&& x)
{cout << "右值引用" << endl;
}
void Fun(const int& x)
{cout << "const 左值引用" << endl;
}void Fun(const int&& x)
{cout << "const 右值引用" << endl;
}
int main()
{int a = 10;Fun(a);   //左值引用Fun(move(a));  //右值引用return 0;
}

forward作用

实际上，当模板识别成右值时，为了swap会自动把右值转换成左值（为了掠夺资源，变成左值），但是有时候我们可能需要保持它的右值属性（我们暂时不掠夺呢，把它传到应该掠夺的部分）。所以我们应该维持它的右值属性，继续往下传递。

使用forward可以保持右值属性不变，继续传下去。

按道理来说，上面小节的测试，应该都是左值引用，因为在Test里被识别成左值了。但是编译器应该做了一些处理，导致右值属性被保留。

---

工程中涉及到完美转发的情形就是利用forward一直保留变量的属性，直至进行资源掠夺阶段。

7. 新的类成员函数

移动构造和移动赋值的知识背景是右值引用部分。

移动构造

• 若自己没实现移动构造函数，并且没有实现析构函数、拷贝构造、拷贝赋值重载中的任意一个，那么编译器会自动生成一个默认移动构造，对内置类型成员会执行逐成员按字节拷贝。自定义类型成员，则需要看这个成员是否实现移动构造，如果实现了就调用移动构造，没实现就调用拷贝构造。
• 如果你提供了移动构造，编译器不会提供拷贝构造。

移动赋值

• 如果自己没实现移动赋值重载函数，并且没有实现析构函数、拷贝构造、宝贝赋值重载中的任意一个，那么编译器会自动生成一个默认移动赋值。默认生成的移动赋值函数，对于内置类型成员会逐字节拷贝，自定义类型成员，则需要看这个成员是否实现移动赋值，如果实现了就调用移动赋值，没实现就调用拷贝赋值。
• 如果你提供了移动赋值，编译器不会提供拷贝赋值。

强制生成默认函数的关键字default

假设你要使用某个默认的函数，但是因为一些原因这个函数没有默认生成。比如: 我们提供了拷贝构造，就不会生成移动构造了，那么我们可以使用default关键字显示指定移动构造生成。
语法如下：

class string
{
//必须生成一个默认的移动构造string(string&& s) = default;
}

禁止生成默认函数的关键字delete

如果能想要限制某些默认函数的生成，在C++98中，是该函数设置成private，并且只声明补丁已，这样只要其他人想要调用就会报错。在C++11中更简单，只需在该函数声明加上=delete即可，该语法指示编译器不生成对应函数的默认版本，称=delete修饰的函数为删除函数。

class string
{
//不再生成该移动构造函数string(string&& s) = delete;
}

8. lambda表达式

lambda表达式是C++借鉴其他语言所得到的产物。
其底层实现逻辑类似于仿函数的逻辑。
产生原因：
每次写仿函数都要实现一个类，很麻烦。

lambda语法

[capture-list] (parameters) mutable -> return-type {statement}

• [capture-list]：捕捉列表，编译器根据[]来判断下边的代码是否为lambda函数，捕捉列表能够捕捉上下文中的变量供lambda函数使用。
• (parameters)：参数列表，与普通函数参数列表一致，如果不需要传递参数，可与()一同省略
• mutable：默认情况下，lambda函数总是const函数，mutable可以取消其常量性，使用该修饰符时，参数列表不可省略(即使参数为空)
• -> return-type：返回值类型。用追踪返回类型形式声明函数的返回值类型，没有返回值时此部分可省略。返回值类型明确情况下，也可省略，由编译器对返回类型进行推导
• {statement}：函数体。可以使用捕获到的变量

注意:
在lambda函数定义中，参数列表和返回值类型都是可选部分，而捕捉列表和函数体可以为空。因此C++11中最简单的lambda函数为：[]{}; 该lambda函数不能做任何事情。

使用示例：

struct Stu
{string _name;int _age;
};
int main()
{vector<Stu> v{ {"zhangsan", 10}, {"lisi", 20}, {"wangwu", 3} };//lanmda表达式，按年龄排序sort(v.begin(), v.end(), [](Stu s1, Stu s2)->bool {return s1._age < s2._age; });//定义一个lambda表达式,按字符串排序auto com = [](Stu s1, Stu s2)->bool {return s1._name < s2._name; };sort(v.begin(), v.end(), com);return 0;
}

捕捉列表具体介绍[]

捕捉列表描述了上下文哪些东西可以被lambda使用，以及实用的方式是传值还是传引用。

• [var] ：表示传递的方式是捕捉变量
• [=]：表示值传递方式捕获所有父作用域中的变量(包括this)
• [&var]：表示引用的捕捉变量（不是取地址！！）
• [&=]：表示引用传递捕捉所有父作用域中的变量(包括this）
• [this]：表示值传递的方式，捕获当前this指针

注意：

• 父作用域是包含lambda函数的语句块
• 捕捉列表可以灵活使用，以逗号分隔
  比如：[=,&a,&b]：以引用的方式捕捉变量ab，剩下的按值传递。
  [&, a, this]：a和this按值传递捕捉，其他变量按引用捕捉
• 捕捉列表不允许重复捕捉，否则会编译错误
  比如：[=, a]就会重复捕捉a
• 块作用域以外的lambda函数捕捉列表必须为空
• lambda表达式不能互相赋值

函数对象（仿函数）

函数对象，又称为仿函数，即可以像函数一样使用的对象，就是在类中重载了operator0运算符的类对象。

class Mutil
{
public:int operator()(const int& x, const int& y){return x * y;}
};int main()
{Mutil t1;cout << t1(5, 6) << endl;auto t2 = [](int x , int y) {return x * y; };cout << t2(5, 6) << endl;return 0;
}

1. 首先仿函数和lambda使用方法完全类似，并且底层汇编i代码，调用也类似
   

实际在底层编译器对于lambda表达式的处理方式，完全就是按照函数对象的方式处理的，即:如果定义了一个lambda表达式，编译器会自动生成一个类，在该类中重载了operator()。

9.可变参数模板Args

首先看一下可变参数模板的示例：

//Args是一个模板参数包，args是一个函数形参参数包
//声明一个参数包Args...args，这个参数包中可以包含0~n任意个模板参数
template<class ...Args>
void ShowList(Args... args)
{//语法就是这样的cout << sizeof...(args) << endl;
}int main()
{ShowList();ShowList('a');ShowList('a','b');ShowList('a','b',1,2);return 0;
}

运行结果：

可知可变参数包可以接收任意个数的参数。

---

上面的args的前面有省略号，表示args一个可变的模板参数，我们把带有省略号的参数称为称为“参数包”，它里面包含了0~N个模板参数。

我们无法直接获取args的每个参数，只能通过展开参数包的方式来获取参数包中的每个参数。

下面举例，如何展开参数包里的参数：

int N = 0;
template<class T>
void ShowList(const T& val)
{//语法就是这样的,必须有一个单参数的，结束递归cout << "单参函数打印：" << val << endl;
}//Args是一个模板参数包，args是一个函数形参参数包
//声明一个参数包Args...args，这个参数包中可以包含0~n任意个模板参数
template<class T, class ...Args>
void ShowList(const T& val, Args... args)
{//语法就是这样的N++;cout << val << endl;ShowList(args...);
}int main()
{ShowList('a','b',1,2);cout << N;return 0;
}

代码解释：
首先main函数传进去四个参数，一个给T&模板，剩下三个给args函数包。以此类推，直到函数包只有一个参数2，最后一个参数传递，必须再写一个递归终止函数，否则会报错。

使用逗号表达式展开可变参数包

//template<class T>
//int PrintArg(T t)
//{
//	cout << t << " ";
//	return 0;
//}template<class T>
void PrintArg(T t)
{cout << t << " ";
}template<class ...Args>
void ShowList(Args... args)
{int arr[] = { (PrintArg(args),0)... };//int arr1[] = { PrintArg(args)... };cout << endl;
}//上面的showlist会推演成下面的表达式：template<class ...Args>
void ShowList(Args... args)
{int arr[] = { (PrintArg(1),0),(PrintArg('a'),0),(PrintArg(2),0),(PrintArg(string("123214")),0)};//int arr1[] = { PrintArg(args)... };cout << endl;
}int main()
{ShowList(1,'a', 3, string("123214"));return 0;
}

11.包装器

function包装器也叫适配器。C++中的function本质是一个类模板，也是一个包装器。

引入背景

ret = func(x)

上面这段代码func的具体类型是什么样的？func可能是函数？函数指针？函数对象（仿函数）？也有可能是lambda表达式对象？这些都是可调用的类型！

这些在一起会导致模板效率低下，如下：

template<class F, class T>
T useF(F f, T x)
{static int count = 0;cout << "count:" << ++count << endl;cout << "count:" << &count << endl;return f(x);
}double f(double i)
{return i / 2;
}struct Functor
{double operator()(double y){return y / 3;}
};int main()
{//函数名cout << useF(f, 11.11)<<endl;//函数对象cout << useF(Functor(), 11.11) << endl;//lambda公式cout << useF([](double d)->double {return d / 4; }, 11.11);return 0;}

由上面的代码可知，count有三个，即useF实例化出了三份代码，分别是函数指针类型的、仿函数类型的、lambda表达式类型的。包装器可以很好解决上面的问题。

---

#include<functional>template<class F, class T>
T useF(F f, T x)
{static int count = 0;cout << "count:" << ++count << endl;cout << "count:" << &count << endl;return f(x);
}double f(double i)
{return i / 2;
}struct Functor
{double operator()(double y){return y / 3;}
};int main()
{函数名//cout << useF(f, 11.11)<<endl;函数对象//cout << useF(Functor(), 11.11) << endl;lambda公式//cout << useF([](double d)->double {return d / 4; }, 11.11);//函数名function<double(double)> f1 = f;//仿函数function<double(double)> f2 = Functor();//lambda公式function<double(double)> f3 = [](double d)->double {return d / 4; };cout << useF(f1, 11.11) << endl;cout << useF(f2, 11.11) << endl;cout << useF(f3, 11.11) << endl;return 0;}

使用functional包装后，模板只实例化出一份。

包装器使用方法

记得要实例化成：返回值（参数）的格式。

下面是：普通函数，仿函数，lambda表达式，类成员函数，类静态成员函数的包装方法。

#include<functional>int f(int a, int b)
{return a + b;
}struct Functor
{int operator()(int a, int b){return a + b;}
};class Plus
{
public:static int plusi(int a, int b){return a + b;}double plusd(double a, double b){return a + b;}};int main()
{//函数名std::function<int(int, int)> f1 = f;cout << f1(1, 2) << endl;//函数对象std::function<int(int, int)> f2 = Functor();cout << f2(1, 2) << endl;//lambda表达式std::function<int(int, int)> f3 = [](int a, int b)->int {return a + b; };cout << f3(1, 2) << endl;//类的静态成员函数（无this指针）std::function<int(int, int)> f4 = &Plus::plusi;cout << f4(1, 2) << endl;//类的动态成员函数(得传入this指针)std::function<double(Plus, double, double)> f5 = &Plus::plusd;cout << f5(Plus(), 1.1, 2.0) << endl;return 0;
}

bind

bind是一个函数模板，它就像一个函数包装器（适配器），接受一个可调用对象，生成一个新的可调用对象来“适应”原对象的参数列表。
功能1：原本n个参数的函数->需要m个参数的函数
功能2：调整参数顺序

类的声明如下：

auto newFunc = bind(func, arg_list);

newFunc是一个新的可调用对象，arg_list是func的参数列表。当调用newFunc的时候，newFunc会调用func，并把arg_list中的参数传给func。

如下例子：

#include<functional>int Plus(int a, int b)
{return a - b;
}class Sub
{
public:int sub(int a, int b){return a - b;}
};int main()
{//表示绑定函数Plus， 其中原函数的第二个参数被放到了第一个位置//原函数的第一个参数被放到了第二个位置function<int(int, int)> func1 = bind(Plus, placeholders::_2, placeholders::_1);//auto func1 = bind(Plus, placeholders::_2, placeholders::_1);  cout << func1(1, 2) << endl;   //因为参数颠倒了，变为了 2-1//此函数是，绑定了第二个参数，第一个参数需要自己指定auto func2 = bind(Plus, placeholders::_1, 1);cout << func2(2) << endl;//此函数是，绑定了第1个参数，第二个参数需要自己指定auto func3 = bind(Plus, 1, placeholders::_1);cout << func3(2) << endl;//此函数绑定了成员函数，需要制定类域的函数地址，需要传入this指针auto func4 = bind(&Sub::sub, Sub(), 1, 2);cout << func4() << endl;//此函数传入了对象的地址Sub s;auto func5 = bind(&Sub::sub, &s, 1, 2);cout << func5() << endl;
}