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C++11语法及库详解

news 来源：原创 2025/5/18 2:48:10

一、c++11语法

1. 自动类型推导 (auto)

2. 基于范围的 for 循环

3. Lambda 表达式

4. 智能指针

5. 右值引用和移动语义

6. nullptr 关键字

7. constexpr 关键字

8. 初始化列表

9. std::thread 多线程支持

10. std::function 和 std::bind

11. std::unordered_map 和 std::unordered_set

12. std::array

13. std::tuple

14. std::chrono 时间库

15. override 和 final 关键字

二、c++11库

总结

一、c++11语法

1. 自动类型推导 (`auto`)

C++11 引入了 auto 关键字，用于自动推导变量的类型。

auto x = 10;       // x 的类型被推导为 int
auto y = 3.14;     // y 的类型被推导为 double
auto z = "hello";  // z 的类型被推导为 const char*

优点：简化代码，尤其是在处理复杂类型（如迭代器）时。
注意：auto 不能用于函数参数或类成员变量的声明。

2. 基于范围的 `for` 循环

C++11 提供了更简洁的遍历容器的方式。

std::vector<int> vec = {1, 2, 3, 4};
for (auto& val : vec) {val *= 2;  // 修改容器中的值
}
Copy

优点：避免手动管理迭代器，代码更简洁。
注意：遍历时默认是值传递，如果需要修改容器中的值，需使用引用（auto&）。

3. Lambda 表达式

Lambda 表达式允许在代码中定义匿名函数。

auto add = [](int a, int b) { return a + b; };
int result = add(3, 4);  // result = 7

捕获列表：
- []：不捕获任何外部变量。
- [&]：以引用方式捕获所有外部变量。
- [=]：以值方式捕获所有外部变量。
- [&x, y]：混合捕获。
优点：简化代码，尤其是在需要传递函数对象时。

4. 智能指针

C++11 引入了智能指针，用于自动管理动态内存，避免内存泄漏。

std::unique_ptr：独占所有权的智能指针。

std::unique_ptr<int> ptr(new int(10));

std::shared_ptr：共享所有权的智能指针。

std::shared_ptr<int> ptr1 = std::make_shared<int>(10);
std::shared_ptr<int> ptr2 = ptr1;  // 共享所有权

std::weak_ptr：弱引用，用于解决 shared_ptr 的循环引用问题。、

std::weak_ptr<int> wptr = ptr1;

优点：自动管理内存，减少手动 delete 的错误。

5. 右值引用和移动语义

C++11 引入了右值引用（&&）和移动语义，用于优化资源管理。

右值引用：

int&& rref = 10;  // 右值引用

移动语义：

std::vector<int> v1 = {1, 2, 3};
std::vector<int> v2 = std::move(v1);  // 移动 v1 的资源到 v2

优点：避免不必要的拷贝，提高性能。
左值拷贝为深拷贝

右值拷贝将将亡值移动拷贝；将将亡值的数据给继承者，然后自己销毁

左值move以后，左值将会被释放

左值引用减少了拷贝，左值引用传参，传引用返回

函数内的局部变量不能用引用返回

6. `nullptr` 关键字

C++11 引入了 nullptr，用于替代 NULL，表示空指针。

int* ptr = nullptr;  // 更安全的空指针表示

优点：避免 NULL 可能引起的类型歧义。

7. `constexpr` 关键字

constexpr 用于声明编译时常量或常量表达式。

constexpr int square(int x) {return x * x;
}
int arr[square(3)];  // 编译时计算

优点：提高性能，允许在编译时进行计算。

8. 初始化列表

C++11 引入了统一的初始化语法。

std::vector<int> vec = {1, 2, 3, 4};  // 初始化列表
int arr[]{1, 2, 3};                  // 数组初始化

优点：简化初始化代码，避免歧义。

9. `std::thread` 多线程支持

C++11 提供了标准的多线程库。

#include <thread>
void task() {std::cout << "Hello from thread!\n";
}
int main() {std::thread t(task);t.join();  // 等待线程结束return 0;
}

优点：标准化多线程编程，避免平台依赖。

10. `std::function` 和 `std::bind`

std::function：用于存储可调用对象（函数、Lambda、函数对象等）。

std::function<int(int, int)> func = [](int a, int b) { return a + b; };
int result = func(3, 4);  // result = 7

std::bind：用于绑定函数参数。

auto add = std::bind([](int a, int b) { return a + b; }, std::placeholders::_1, 10);
int result = add(5);  // result = 15

优点：增强函数的灵活性。

11. `std::unordered_map` 和 `std::unordered_set`

C++11 引入了基于哈希表的无序容器。

std::unordered_map<std::string, int> map = {{"apple", 1}, {"banana", 2}};
std::unordered_set<int> set = {1, 2, 3};

优点：提供更高效的查找性能（平均 O(1) 时间复杂度）。

12. `std::array`

C++11 提供了固定大小的数组容器。

std::array<int, 3> arr = {1, 2, 3};

优点：比原生数组更安全，支持迭代器和标准库算法。

13. `std::tuple`

std::tuple 用于存储多个不同类型的值。

std::tuple<int, double, std::string> t(1, 3.14, "hello");
int x = std::get<0>(t);  // x = 1

优点：简化多值返回的场景。

14. `std::chrono` 时间库

C++11 提供了标准的时间库。

#include <chrono>
auto start = std::chrono::high_resolution_clock::now();
// 执行一些操作
auto end = std::chrono::high_resolution_clock::now();
auto duration = std::chrono::duration_cast<std::chrono::milliseconds>(end - start);
std::cout << "Time taken: " << duration.count() << " ms\n";

优点：提供高精度的时间测量。

15. `override` 和 `final` 关键字

override：显式标记重写虚函数。

class Base {
public:virtual void func() {}
};
class Derived : public Base {
public:void func() override {}  // 显式标记重写
};

final：禁止类被继承或函数被重写。
```
class Base final {};  // 禁止继承
```
优点：提高代码的可读性和安全性。

二、c++11库

1. 智能指针库 (`<memory>`)

C++11 引入了智能指针，用于自动管理动态内存，避免内存泄漏。

std::unique_ptr：独占所有权的智能指针。
```
std::unique_ptr<int> ptr(new int(10));
```

std::shared_ptr：共享所有权的智能指针。

std::shared_ptr<int> ptr1 = std::make_shared<int>(10);
std::shared_ptr<int> ptr2 = ptr1;  // 共享所有权

std::weak_ptr：弱引用，用于解决 shared_ptr 的循环引用问题。
```
std::weak_ptr<int> wptr = ptr1;
```
std::make_shared 和 std::make_unique（C++14）：更安全地创建智能指针。
```
auto ptr = std::make_shared<int>(10);
```

2. 多线程库 (`<thread>`, `<mutex>`, `<condition_variable>`, `<future>`)

C++11 提供了标准的多线程支持。

std::thread：创建和管理线程。

#include <thread>
void task() {std::cout << "Hello from thread!\n";
}
int main() {std::thread t(task);t.join();  // 等待线程结束return 0;
}

std::mutex：互斥锁，用于保护共享资源。

std::mutex mtx;
mtx.lock();
// 临界区
mtx.unlock();

std::lock_guard 和 std::unique_lock：RAII 风格的锁管理。
```
std::lock_guard<std::mutex> lock(mtx);  // 自动解锁
```

std::condition_variable：线程间同步。

std::condition_variable cv;
cv.notify_one();  // 唤醒一个等待线程

std::future 和 std::promise：异步操作和结果传递。

std::promise<int> p;
std::future<int> f = p.get_future();
p.set_value(42);  // 设置结果
int result = f.get();  // 获取结果

3. 时间库 (`<chrono>`)

C++11 提供了高精度的时间库。

std::chrono::system_clock：系统时钟。
std::chrono::steady_clock：单调时钟。
std::chrono::high_resolution_clock：高精度时钟。

示例：

auto start = std::chrono::high_resolution_clock::now();
// 执行一些操作
auto end = std::chrono::high_resolution_clock::now();
auto duration = std::chrono::duration_cast<std::chrono::milliseconds>(end - start);
std::cout << "Time taken: " << duration.count() << " ms\n";

4. 随机数库 (`<random>`)

C++11 提供了更强大的随机数生成工具。

std::mt19937：Mersenne Twister 随机数生成器。
std::uniform_int_distribution 和 std::uniform_real_distribution：均匀分布。

示例：

std::mt19937 rng(std::random_device{}());
std::uniform_int_distribution<int> dist(1, 100);
int random_number = dist(rng);  // 生成 1 到 100 的随机数

5. 正则表达式库 (`<regex>`)

C++11 引入了正则表达式支持。

std::regex：正则表达式对象。
std::smatch：匹配结果。

示例：

std::string text = "Hello, 123 world!";
std::regex pattern(R"(\d+)");  // 匹配数字
std::smatch matches;
if (std::regex_search(text, matches, pattern)) {std::cout << "Found: " << matches.str() << "\n";
}

6. 无序容器 (`<unordered_map>`, `<unordered_set>`)

C++11 引入了基于哈希表的无序容器。

std::unordered_map：无序映射。

std::unordered_map<std::string, int> map = {{"apple", 1}, {"banana", 2}};

std::unordered_set：无序集合。

std::unordered_set<int> set = {1, 2, 3};

优点：提供更高效的查找性能（平均 O(1) 时间复杂度）。

7. 元组库 (`<tuple>`)

C++11 提供了元组（std::tuple），用于存储多个不同类型的值。

示例：

std::tuple<int, double, std::string> t(1, 3.14, "hello");
int x = std::get<0>(t);  // x = 1

优点：简化多值返回的场景。

8. 函数对象库 (`<functional>`)

C++11 增强了函数对象和函数包装器的支持。

std::function：存储可调用对象。

std::function<int(int, int)> func = [](int a, int b) { return a + b; };
int result = func(3, 4);  // result = 7

std::bind：绑定函数参数。

auto add = std::bind([](int a, int b) { return a + b; }, std::placeholders::_1, 10);
int result = add(5);  // result = 15

9. 数组容器 (`<array>`)

C++11 提供了固定大小的数组容器 std::array。

示例：
```
std::array<int, 3> arr = {1, 2, 3};
```
优点：比原生数组更安全，支持迭代器和标准库算法。

10. 原子操作库 (`<atomic>`)

C++11 提供了原子操作支持，用于无锁编程。

std::atomic：原子类型。

std::atomic<int> counter(0);
counter.fetch_add(1);  // 原子操作

11. 类型特征库 (`<type_traits>`)

C++11 提供了类型特征支持，用于编译时类型检查。

std::is_integral：检查是否为整数类型。

static_assert(std::is_integral<int>::value, "Not an integral type");

std::enable_if：条件编译。

template<typename T, typename = std::enable_if_t<std::is_integral<T>::value>>
void func(T x) {}

12. 初始化列表支持 (`<initializer_list>`)

C++11 引入了初始化列表支持。

示例：

std::vector<int> vec = {1, 2, 3, 4};  // 初始化列表

总结

C++11 引入了许多现代编程语言的特性，极大地提升了 C++ 的表达能力和开发效率。掌握这些特性可以帮助开发者编写更高效、更安全的代码。

C++11 的标准库扩展极大地增强了语言的功能性，提供了更现代化的工具和组件。这些库组件与语言特性相结合，使得 C++11 成为一个更强大、更高效的编程语言版本。

C++11语法及库详解

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编程日记 2025/5/16 12:38:14

windows11上，使用pipx安装Poetry，Poetry的安装路径是什么？

当使用 pipx 安装 Poetry 时，pipx 会将 Poetry 安装到一个独立的虚拟环境中，并将其可执行文件链接到一个集中的目录中。以下是 pipx 安装 Poetry 时的路径信息： 1. Poetry 的安装路径 pipx 会为每个工具（如 Poetry）创…...

编程日记 2025/5/16 13:40:06

使用 vcpkg 简化 C++ 项目依赖管理

使用 vcpkg 简化 C 项目依赖管理什么是 vcpkg？ vcpkg 是微软推出的跨平台 C/C 包管理工具，支持 Windows/Linux/macOS。它可以帮助开发者： ✅ 一键安装 2000 开源库 ✅ 自动解决依赖关系 ✅ 生成 Visual Studio 集成配置 ✅ 支持自定义编译…...

编程日记 2025/5/18 5:53:00

怎样确定网站访问速度出现问题是后台还是服务器造成的？

网站的访问速度会影响到用户的体验感，当网络过于卡顿或访问速度较慢时，会给用户带来不好的体验感，但是网站访问速度不仅会是后台造成影响的，也可能是服务器的原因，那么我们该如何分辨呢？ 当网站使用了数据库…...

编程日记 2025/5/17 11:23:32

【Elasticsearch】管道聚合

管道聚合就是在已有聚合结果之上在进行聚合，管道聚合是针对于聚合的聚合在 Elasticsearch 中，管道聚合（Pipeline Aggregations）是一种特殊的聚合类型，用于对其他聚合的结果进行进一步的计算和处理，而不是直…...

编程日记 2025/5/13 10:36:52

CNN-GRU卷积神经网络门控循环单元多变量多步预测，光伏功率预测（Matlab完整源码和数据)

代码地址：CNN-GRU卷积神经网络门控循环单元多变量多步预测，光伏功率预测（Matlab完整源码和数据) CNN-GRU卷积神经网络门控循环单元多变量多步预测，光伏功率预测一、引言 1.1、研究背景和意义随着全球能源危机和环境问题的日…...

编程日记 2025/5/18 11:09:56

后端java工程师经验之谈，工作7年，mysql使用心得

mysql 工作7年，mysql使用心得 mysql1.创建变量2.创建存储过程2.1：WHILE循环2.2：repeat循环2.3：loop循环2.4：存储过程，游标2.5：存储过程，有输入参数和输出参数 3.三种注释写法4.case …...

编程日记 2025/5/16 20:49:01

综合评价 | 基于随机变异系数-TOPSIS组合法的综合评价模型（Matlab）

基于随机变异系数-TOPSIS组合法的综合评价模型代码获取私信回复：综合评价 | 基于随机变异系数-TOPSIS组合法的综合评价模型（Matlab） 一、引言 1.1、研究背景与意义在现代社会，随着信息量的不断增加和数据复杂性的提升&#…...

编程日记 2025/5/12 12:58:42

Visual Studio Code中文出现黄色框子的解决办法

Visual Studio Code中文出现黄色框子的解决办法一、vsCode中文出现黄色框子-如图二、解决办法一、vsCode中文出现黄色框子-如图二、解决办法点击 “文件”点击 “首选项”点击 “设置” 搜索框直接搜索unicode选择“文本编辑器”，往下滑动，找到“Un…...

编程日记 2025/5/13 10:02:35

手写一个C++ Android Binder服务及源码分析

手写一个C Android Binder服务及源码分析前言一、基于C语言编写Android Binder跨进程通信Demo总结及改进二、C语言编写自己的Binder服务Demo1. binder服务demo功能介绍2. binder服务demo代码结构图3. binder服务demo代码实现3.1 IHelloService.h代码实现3.2 BnHelloService.c…...

编程日记 2025/5/18 14:08:45

一、c++11语法

1. 自动类型推导 (auto)

2. 基于范围的 for 循环

3. Lambda 表达式

4. 智能指针

5. 右值引用和移动语义

6. nullptr 关键字

7. constexpr 关键字

8. 初始化列表

9. std::thread 多线程支持

10. std::function 和 std::bind

11. std::unordered_map 和 std::unordered_set

12. std::array

13. std::tuple

14. std::chrono 时间库

15. override 和 final 关键字

二、c++11库

1. 智能指针库 (<memory>)

2. 多线程库 (<thread>, <mutex>, <condition_variable>, <future>)

3. 时间库 (<chrono>)

4. 随机数库 (<random>)

5. 正则表达式库 (<regex>)

6. 无序容器 (<unordered_map>, <unordered_set>)

7. 元组库 (<tuple>)

8. 函数对象库 (<functional>)

9. 数组容器 (<array>)

10. 原子操作库 (<atomic>)

11. 类型特征库 (<type_traits>)

12. 初始化列表支持 (<initializer_list>)

总结

相关文章：

1. 自动类型推导 (`auto`)

2. 基于范围的 `for` 循环

6. `nullptr` 关键字

7. `constexpr` 关键字

9. `std::thread` 多线程支持

10. `std::function` 和 `std::bind`

11. `std::unordered_map` 和 `std::unordered_set`

12. `std::array`

13. `std::tuple`

14. `std::chrono` 时间库

15. `override` 和 `final` 关键字

1. 智能指针库 (`<memory>`)

2. 多线程库 (`<thread>`, `<mutex>`, `<condition_variable>`, `<future>`)

3. 时间库 (`<chrono>`)

4. 随机数库 (`<random>`)

5. 正则表达式库 (`<regex>`)

6. 无序容器 (`<unordered_map>`, `<unordered_set>`)

7. 元组库 (`<tuple>`)

8. 函数对象库 (`<functional>`)

9. 数组容器 (`<array>`)

10. 原子操作库 (`<atomic>`)

11. 类型特征库 (`<type_traits>`)

12. 初始化列表支持 (`<initializer_list>`)