C++11系列-什么是C++11

什么是C++0x?

C++0x是C++最新标准标准化过程中的曾用名,在这一系列文章中我们将介绍最新标准添加的一系列新的语言特性。在2011年9月份,C++0x正式由官方发布并命名C++11,现在很多编译器已经支持了部分C++11特性。

C++11包括大量的新特性:主要特征像lambda表达式和移动语义,实用的类型推导关键字auto,更简单的容器遍历方法,和大量使模板更容易使用的改进。这一系列教程将包含所以以上特性。

你该关注C++11吗?

很明显,C++11为C++带来了大量的新特性。C++11将修复大量缺陷和降低代码拖沓,比如lambda表达式的支持将使代码更简洁。像移动语义这种特性会提高语言内核的基础效率,使你可以写出更快的代码。对模板系统的优化可以使你更容易写出泛型的代码。

新的标准库同时也会包含新的特性,包括对多线程的支持和优化智能指针,后者将给那些还没用类似于boost::shared_ptr的人提供更简单的内存管理方法。

我已经开始使用新的C++11特性,并且非常喜欢:新的auto关键字,对模板”>>“写法的支持,lambda表达式和新的函数定义语法。

C++11是如何开发出来的?

C++11的出现,首先要感谢C++标准委员会的辛勤工作,一群来自学术界和工业界的专家,他们的多次会晤攻克难题,终于设计出了一种跨平台,被多种编译器支持,可以生成高效易维护代码的语言。而C++11新标准,就像对灵活强大的C++的一次不可思议的扩展。

C++11包括什么?

更易用的语言

使用过C++11后,我发现它提供了大量的基础方法使C++变成了一种更易使用的语言。这不是说它变成了简单的语言—这里有大量的新特性—提供了大量的方法使编程更容易。让我们看一个例子,auto关键字。在C++11中,假如编译器可以从变量的初始化中得到它的类型,那么你不必要指定类型。比如,你可以这样写:

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int x = 3;
auto y = x;

编译器可以推导出y的类型是int。当然,这不是一个证明auto有用的一个闪亮的例子。当使用模板特别是STL时auto很好用。为什么这么说,想象使用一个迭代器(iterator):

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map<string, string> address_book;
address_book["Alex"] = "webmaster@towriting.com";
//add a bunch of people to address_book

现在你想遍历address_book中的元素,要这样做,你需要一个迭代器:

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map<string, string>::iterator iter = address_book.begin();

这是一个恐怖的长类型声明,当你已经知道这个类型的时候。这样是不是简洁多了:

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auto iter = address_book.begin();

代码变得更简单明了,我觉得可读性也更高了,因为模板语法使这一行其它内容变模糊了。这是我特别喜欢的一个特性,我发现它消除了许多头疼和难以追踪的编译错误,节省了时间而没有丢掉表达式的意思。

区间迭代(range-based for loop)

下面迭代器的例子是C++11提供的一种处理迭代的更好方法,有些人叫做区间迭代(基本上所有的现代语言都支持)。这个例子足够证明这种语法是多么优雅:

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vector<int> vec;
vec.push_back(10);
vec.push_back(20);

for (int &i: vec)
{
    cout<<i;
}

你需要做的就是给出一个变量和要迭代的区间。但是如果你想迭代一个map怎么办?你怎么设置map中值的类型?你知道vector值的类型是int。但map的值类型是pair,通过.first和.second给你提供键和值。但是用auto,你根本无需关心确切类型,你可以简单的写成:

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for (auto address_entry: address_book)
{
    cout<<address_entry.first<<" "<address_entry.second<<endl;
}

这将打印出:

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Alex webmaster@towriting.com

这是一个不错的C++11新特性组合用法吧?

>>(right angle brackets)

我这里还有更易用的优化—在以前的C++标准中,假如你写一个含有其他模板类型的模板:

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vector<vector<int> > vector_of_int_vectors;

你必须在结束的两个’>‘之间添加空格。这不仅烦人,而且当你写成>>而没有空格时,你将得到困惑和误导的编译错误信息。产生这种行为的原因是C++词法分析的最大匹配原则(maximal munch rule)。一个好消息是从今往后,你再也不用担心了:

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vector<vector<int>> vector_of_int_vectors;

对,这确实是个小东西,不过却是人工代码克服机器工具的胜利。另外,这样写就不那么丑了。

多线程

这是第一次,C++11将包含一种内存模型和对应的多线程库,这意味着你将可以编写符合标准的多线程代码。新标准将提供所有的通用线程方法,比如线程、线程局部存储和原子操作。它也提供了一系列有趣的特性:futures和promises。futures和promises的主要思想是,你可以编写代码表示,“这个对象,一个future代码还没计算完的结果”,它将可以在后台计算结果。当这个值需要的时候,你向future发请求,假如这个值准备好了,那就可以得到它,要不然继续等待。

我将在后续的文章中深入探讨多线程。

还有好多其他的东西

C++11特性的数量是客观的。你可以阅读维基百科里的C++11页面,而我计划在这一系列文章中深入探索这些特性,包括:

C++11的编译器支持

当然,如果无法使用再好的语言特性又有什么用,好消息是大量的编译器已经开始支持C++11。Apache基金会整理了一个列表,列出了C++11的语言特性和编译器的支持情况:支持C++11的编译器。假如你对GCC感兴趣,这里有GCC4.7支持C++11

有些编译器,比如GCC,不会默认支持这些新特性—例如,为了支持C++11特性,编译时必须指定 -std=c++0x。当然这也是很有用的,你可以在你的项目中选择编译器和语言集。

下一篇:如何用auto、decltype和新的函数语法编写更好的代码

译者:toWriting.com;翻译自:What is C++0x? – Cprogramming.com