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【C++】语法简化和增强,C++11都做了什么?
2026/10/25 23:50:06 网站建设 项目流程

目录

  • 1、统一的列表初始化
    • 1.2 std::initializer_list
  • 2、声明
    • 2.1 auto
    • 2.2 decltype
    • 2.3 nullptr
    • 2.4 constexpr
  • 结语

相比于C++98,C++11在C++98的基础上进行了大量的改进和扩展,包含了很多新特性,也包括对一些缺陷的修正,这些新特性和改进不仅提高了代码的质量和效率,还为开发者提供了更强大的工具和更灵活的编程方式。

1、统一的列表初始化

C++11支持一切皆可列表初始化。

在C++98中我们可以对数组和结构体用{}进行初始化,C++11扩大了{}的使用范围,使其可以对所有内置类型和自定义类型初始化,可是说是统一了列表的初始化方式。其中初始化列表时,=是可以省略的。

structPoint{int_a;int_b;};intmain(){inta=1;intb{2};intarr1[]={1,2,3};intarr2[]{4,5,6};Point{7,8};//c++11中列表初始化也适用new表达式int*p=newint[1]{0};return0;}

C++11也支持创建对象时使用列表初始化调用构造函数初始化。

classDate{public:Date(intyear,intmonth,intday):_year(year),_month(month),_day(day){}private:int_year;int_month;int_day;};intmain(){Dated1(2024,10,18);Date d2{2024,10,18};Date d3={2024,10,18};return0;}

上面的初始化方式和容器的初始化方式很像,但两者有本质的区别,要分清楚。

intmain(){Date d3={2024,10,18};vector<int>v={2024,10,18};return0;}
  • 自定义类型{}初始化时必须和构造参数个数匹配
  • 容器{}初始化可以有任意多个参数

1.2 std::initializer_list

std::initializer_list是C++11引入的一种特殊类型,它提供了一种简洁、直观的方式来初始化容器或数组,以及作为函数(特别是构造函数)的参数来接受多个同类型的值。

std::initializer_list提供了迭代器,可以通过begin()和end()成员函数获取指向列表首元素和尾元素(不包括尾元素本身)的迭代器。
作为函数参数,特别是当函数需要处理多个同类型参数时,使用std::initializer_list可以使函数接口更加简洁和灵活。

| 列表初始化和initializer_list的区别和联系:

  • 区别:
    • 列表初始化是一种初始化方式,而initializer_list是一种类型
    • 列表初始化使用大括号{}来包围初始化器的值,而initializer_list则是一个模板类,用于接收这些值
  • 联系:
    • 当使用列表初始化语法时,编译器会生成一个std::initializer_list对象来存储初始化列表中的元素
    • 类的构造函数可以重载以接受一个std::initializer_list类型的参数,从而允许使用列表初始化来创建对象

2、声明

2.1 auto

C++11后,auto关键字用于自动类型推断,这意味着编译器会根据初始化表达式来自动确定变量的类型。这个特性使得对一些长类型更加方便。

intmain(){std::map<std::string,std::string>m={{"front","前"},{"behind","后"}};//std::map<std::string, std::string>::iterator it = m.begin();autoit=m.begin();return0;}

2.2 decltype

decltype关键字将变量的类型声明为表达式指定的类型。
假如我们想用vector存map的迭代器:

//vector<std::map<std::string, std::string>::iterator> v;vector<decltype(it)>v;

这个时候用decltype就很方便。


2.3 nullptr

  • NULL实际是一个宏,C++中NULL可能被定义为字面常量0,或者C中被定义为无类型指针(void*)的常量,不论采取何种定义,在使用空值的指针时,都不可避免的会遇到一些麻烦,本想通过f(NULL)调用指针版本的f(int*)函数,但是由于NULL被定义成0,调用了f(int x),因此与程序的初衷相悖,f((void*)NULL)调用会报错

  • C++11中引入nullptr,nullptr是一个特殊的关键字,nullptr是一种特殊类型的字面量,它可以转换成任意其他类型的指针类型,使用nullptr定义空指针可以避免类型转换的问题,因为nullptr只能被隐式地转换为指针类型,而不能被转换为整数类型

2.4 constexpr

  • 字面含义:const:常量、expr:expression(表达式)。
  • 常量表达式—— 在编译期就能计算出结果的值。

让编译器在编译阶段完成计算,而不是等到运行时。

constexprintsquare(intx){returnx*x;}intmain(){constexprintresult=square(5);// 编译期计算:result = 25intarr[result];// 编译期常量可用作数组大小return0;}

constvsconstexpr

特性constconstexpr
修饰对象变量、成员函数、指针变量、函数、构造函数
保证运行时不可修改编译期常量
初始化时机运行时或编译期必须编译期初始化
函数不能修饰普通函数可以修饰函数(编译期求值)
intx=10;constinta=x;// ✅ 合法:运行时初始化,之后不可改constexprintb=x;// ❌ 非法:x 不是编译期常量constexprintc=42;// ✅ 合法:编译期常量constintd=c;// ✅ 合法:d 也是编译期常量

C++11 的constexpr函数只能有一条 return 语句:

// C++11 合法constexprintsquare(intx){returnx*x;}// C++11 非法:多条语句constexprintsum(intn){intresult=0;// ❌ 不能有局部变量for(inti=1;i<=n;++i)result+=i;// ❌ 不能有循环returnresult;}

那 C++11 能做什么?

  1. 简单的数学计算
constexprintfactorial(intn){returnn<=1?1:n*factorial(n-1);// 递归(单表达式)}constexprintf=factorial(5);// 120
  1. 编译期常量(替代宏)
constexprdoublePI=3.141592653589793;constexprdoubleE=2.718281828459045;
  1. 编译期数组大小
constexprintSIZE=100;intarr[SIZE];// 合法

结语

本文只介绍了C++11带来的一些语法简化和增强,后面会重点介绍C++11的新特性和功能,Lambda表达式、智能指针、多线程支持、右值引用等等,敬请期待。

本篇文章的分享就到这里了,如果您觉得在本文有所收获,还请留下您的三连支持哦~

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