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【C++11（中）】—— 我与C++的不解之缘（三十一）

news 来源：原创 2025/9/2 16:53:14

一、可变参数模版

基本语法：

C++11支持可变参数模版，简单来说就是支持可变数量参数的函数模版或者类模版；

可变数目的参数被称为参数包，存在两种参数包：模版参数包(表示0个或者多个模版参数)，函数参数包(表示0个或者多个函数参数)。

template<class ...Args>
void func(Args ...args)
{}
template<class ...Args>
void func(Args& ...args)
{}
template<class ...Args>
void func(Args&& ...args)
{}

在这里插入图片描述

我们使用...来指出一个模版参数或者函数参数，表示一个参数包；
在模版参数列表在，class...或者typename...指出接下来的参数表示0个或者多个类型列表；
在函数参数列表中，类型名后跟...指出接下来表示0个或者多个形参对象列表；
函数参数包可以使用左值引用或右指引用表示，每一个参数实例化时依然遵循引用折叠的规则。

这里我们可以使用sizeof...()来计算参数包里面有多少个参数。

template<class ...Args>
void func(Args ...args)
{cout << sizeof...(args) << endl;
}
int main()
{func();//0个参数func(1);//1个参数func(1, "love");//2个参数func(1, "love", 1.1);//3个参数return 0;
}

在这里插入图片描述

原理：

这里可变模版参数的原理和模版类似，本质上还是编译器去实例化对应类型和个数的多个函数。

就以上述代码来说，编译器实际上是根据我们传参的类型实例化出来了多个函数：

void func();
void func(int&& a);
void func(int&& a, string&& b);
void func(int&& a, string&& b, double c);

这里我们如果实现下列普通函数模版，也能到达目的：

void func();
template <class T1>
void func(T1&& a);
template <class T1, class T2>
void func(T1&& a, T2&& b);
template <class T1, class T2, class T3>
void func(T1&& a, T2&& b, T3&& c);

但是这样未必有些太麻烦了，如果我们还要传递4、5、6个甚至更多参数的，那还要一个个去实现。

而有了可变参数模板，我们只需要实现一个，就可以达到普通函数模板多个的效果。

**理解：**这里我们可以简单的理解成，可变参数函数模板先实例化出多个普通函数模板，在这进一步实例化出具体类型的函数。

当然编译器并不会这样去做，而是直接实例化出参数类型个个数对应的函数。

包扩展：

对于一个参数包，我们能够使用sizeof...()去计算它的个数，除此之外，唯一能做的就是扩展它了。

那如何扩展呢？

当扩展一个参数包时，我们还需要提供一个用来扩展每一个元素的模式（扩展包简单来说就是将包中元素一个个取出来），这里对每一个元素应用模式，获得扩展之后的列表。
通过在模版的右边放一个...来触发扩展操作。

void ShowList()
{//编译器递归推导,当参数包中参数个数为0时匹配cout << endl;
}
template <class T, class ...Args>
void ShowList(T x, Args... args)
{cout << x << " ";//args参数包中参数的个数为N//调用ShowList，参数包的第一个参数传给x，剩下的N-1个参数传给第二个参数包ShowList(args...);
}template<class ...Args>
void func(Args ...args)
{ShowList(args);
}
int main()
{func();//0个参数func(1);//1个参数func(1, "love");//2个参数func(1, "love", 1.1);//3个参数return 0;
}

在这里插入图片描述

这里，也可以这样去扩展包

template <class T>
const T& GetArg(const T& x)
{cout << x << " ";return x;
}
template <class ...Args>
void Arguments(Args... args)
{}
template <class ...Args>
void func(Args... args)
{// 注意GetArg必须返回获得到的对象，这样才能组成参数包给ArgumentsArguments(GetArg(args)...);
}

这里本质上，编译器将上述模版函数扩展实例化为下面这样

void func(int x, string y, double z)
{Arguments(GetArg(x), GetArg(y), GetArg(z));
}

包扩展这里简单了解一下就OK了好吧（很少去自己实现或者使用包扩展）

在更多的情况下，是直接将包向下传递，直接匹配参数列表。

二、`emplace`系列

template <class... Args>void emplace_back (Args&&... args);
template <class... Args>iterator emplace (const_iterator position,Args&&... args);

在C++11之后，STL容器新增了emplace系列的接口，emplace系列的接口都是可变参数模版，功能上和push和insert一样；

但是emplace也支持一些新的东西，就比如对于容器container<T>，emplace还支持直接插入构造T对象的参数，一些情况下会更加高效（在容器中直接构造T类型对象，而不是构造临时对象再进行拷贝构造/移动构造。

int main()
{list<HL::string> lt1;HL::string s1("111111111111");cout << "------------------------------------" << endl;//左值，调用拷贝构造lt1.push_back(s1);cout << "------------------------------------" << endl;//右值，调用移动构造lt1.push_back(move(s1));cout << "------------------------------------" << endl;//push_back()，先创建临时对象，再调用移动构造lt1.push_back("111111111111");cout << "------------------------------------" << endl << endl;list<HL::string> lt2;HL::string s2("111111111111");cout << "------------------------------------" << endl;//左值，调用拷贝构造lt2.emplace_back(s2);cout << "------------------------------------" << endl;//右值，调用移动构造lt2.emplace_back(move(s2));cout << "------------------------------------" << endl;//emplace_back()，直接构造lt2.emplace_back("111111111111");cout << "------------------------------------" << endl << endl;return 0;
}

在这里插入图片描述

这里可以看到，push_back()是先构造了临时对象，再进行移动构造；

而emplace_back()则是直接调用了构造函数。

这里push_back()是普通函数，在类模版实例化是时候，参数类型就已经确定了，上述代码中是string；而我们能够使用"111111111111"作为参数的原因就是：单参数的构造函数支持隐式类型转换。

而emplace_back()是可变参数函数模版，在类模版实例化时它不会被实例化，所以emplace_back(111111111111")，它接受的参数类型是const char*，它就会将参数列表继续向下传递，直到参数类型是const char*的构造函数。

这里使用上篇文章中自己实现的string类（可以去看一下上篇文章的string类，其中构造函数参数是const char*（输出了strinf(char* str)-构造）。

在这里插入图片描述

这里了解了emplace，现在我们来对之前实现过的list，增加上emplace_back()和emplace()接口

这里就只展示新增的代码了，详细请见：【list的模拟实现】—— 我与C++的模拟实现（十四）

ListNode

		template <class... Args>ListNode(Args&&... args): _next(nullptr), _prev(nullptr), _data(std::forward<Args>(args)...){}

list

		template <class... Args>void emplace_back(Args&&... args){emplace(end(), std::forward<Args>(args)...);}template <class... Args>iterator emplace(iterator pos, Args&&... args){Node* cur = pos._node;Node* newnode = new Node(std::forward<Args>(args)...);Node* prev = cur->_prev;// prev newnode curprev->_next = newnode;newnode->_prev = prev;newnode->_next = cur;cur->_prev = newnode;return iterator(newnode);}

这样我们在调用emplace_back()时，它会将参数包继续向下传到emplace，而emplace进行构造节点时，将参数包传递给了ListNode的构造函数。

这里要注意，为了保证参数包中参数的右值属性，我们要使用完美转发。

除此之外呢，可变参数函数模版emplace还可以这样来使用：

int main()
{list<pair<HL::string, int>> lt1;pair<HL::string, int> kv("苹果", 1);//和push_back()一样，对于左值需要进行深拷贝，拷贝到节点中lt1.emplace_back(kv);cout << "------------------------------------------------" << endl;//对于右值就是移动构造lt1.emplace_back(move(kv));cout << "------------------------------------------------" << endl;//push_back进行插入pair类型对象时，必须使用{}括起来（先构造pair类型的临时对象）lt1.push_back({ "苹果", 1 });cout << "------------------------------------------------" << endl;//emplace_back进行插入pair对象时，不能使用{},因为它是可变参数函数模版，编译器不知道{"苹果",1}要构造成什么//emplace_back()将参数包继续往下传，直到pair类型构造（参数匹配了）lt1.emplace_back("苹果", 1);cout << "------------------------------------------------" << endl;return 0;
}

在这里插入图片描述

三、新的类功能

C++11有了左值、右值等等这些概念以后，类有有了一些新的内容

默认的移动构造和移动赋值

在原来的C++类中，一共有6个默认成员函数：构造函数/析构函数/拷贝构造函数/拷贝赋值重载/取地址重载/const取地址重载；默认成员函数就是我们不写，编译器会生成一个默认的。C++11中新增了两个默认成员函数：移动构造函数和移动赋值重载。

如果我们没有自己实现 移动构造函数，且没有实现析构函数、拷贝构造、拷贝赋值重载中任意一个；此时编译器会生成一个默认移动构造。（默认生成的移动构造，对于内置类型会指向逐成员按字节拷贝；对于自定义类型成员，如果该成员实现了移动构造就调用带成员的移动构造，否则就调用拷贝构造。
如果我们没有自己实现 移动赋值重载函数，且没有实现析构函数、拷贝构造、拷贝赋值重载这任意一个，编译器就会生成一个默认移动赋值重载函数。（对于内置类型成员，完成逐字节拷贝；对于自定义类型成员，如果该成员实现了移动赋值重载，就调用移动赋值重载，否则调用拷贝赋值。
如果自己实现了移动构造和移动赋值，编译器就不会生成拷贝构造和拷贝赋值了。

成员声明是给缺省值

成员变量声明时给缺省值，这个缺省值是给初始化列表使用的；

如果没有显示的在初始化列表进行初始化，就会使用这个缺省值去初始化成员变量。

`defult`和`delete`

C++11设定了defult，让我们更好的控制要使用的默认函数；加入我们要使用某一个编译器生成的默认函数，但是因为我们实现了其他的导致编译器没有生成（我们实现了拷贝构造，编译器就不会生成移动构造）；我们可以使用defult关键字来指定要编译器生成。string(string&& str) = defult;(以string为例)。
那如果我们不想要编译器默认生成某一个默认成员函数，在之前，我们可以只声明不定义并设置成私有成员private，这时就不能调用；在C++11中，我们只需要在函数声明后面加上=delete，这样就可以指明让编译器不生成某个默认成员函数。（这里也称=delete修饰的函数为删除函数。

`final`和`override`

final的作用就是禁止类被继承和禁止虚函数的重写。

override的作用就是：用于显示地标注一个虚函数是对基类虚函数的重写（override）。

这里不过多描述了，更多详细内容可以见【继承】—— 我与C++的不解之缘（十九）和【多态】—— 我与C++的不解之缘（二十）

`STL`中容器的一些变化

C++11有了这些新语法以后，STL有更新了一些新的内容：

首先就是每一个容器的emplace、push/insert系列的右值引用版本、移动构造和移动赋值、initializer_list这些
其次就是hash版本的unordered_set和unordered_map。
范围for语法

这些内容我们多多少少都已经了解了，这里就不过多叙述了。

STL还新增了一个容器array

在这里插入图片描述

这个array简单来说就是对数组的封装，这里简单了解一下就OK了。

感谢各位的支持！！！

我的博客即将同步至腾讯云开发者社区，邀请大家一同入驻：https://cloud.tencent.com/developer/support-plan?invite_code=2oul0hvapjsws

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【Java Stream详解】

文章目录前言一、Stream概述1.1 什么是 Stream？1.2 Stream 和集合的区别二、Stream的创建方式2.1 基于集合创建2.2 基于数组创建2.3 使用 Stream.generate()2.4 使用 Stream.iterate() 三、Stream常见操作3.1 中间操作（Intermediate）① fil…...

编程日记 2025/8/30 12:22:21

16进制在蓝牙传输中的应用

在蓝牙传输中，16进制（Hexadecimal）是一种常用的数据表示方法。它主要用于描述数据包的内容、地址、命令、参数等信息。以下是16进制在蓝牙传输中的具体应用场景和作用： 1. 数据包的表示蓝牙通信中，所有数据最终都以二…...

编程日记 2025/8/27 13:23:44

TypeConverter

文章目录基本描述主要功能接口源码主要实现最佳实践与其他组件的关系常见问题基本描述 TypeConverter接口是Spring框架中用于在SpEL（Spring表达式语言）中进行类型转换的核心接口，它允许将不同类型的对象相互转换，例如将字符串转…...

编程日记 2025/8/28 0:34:11

优化 Web 性能：压缩 CSS 文件（Unminified CSS）

在 Web 开发中，CSS 文件的大小直接影响页面加载速度和用户体验。Google 的 Lighthouse 工具在性能审计中特别关注“未压缩的 CSS 文件”（Unminified CSS），指出未经过压缩的样式表会增加不必要的字节，拖慢页面渲染。本文…...

编程日记 2025/9/2 9:39:00

每日一个小病毒（C++）EnumChildWindows+shellcode

这里写目录标题 1. `EnumChildWindows` 的基本用法2. 如何利用 `EnumChildWindows` 执行 Shellcode？关键点：完整 Shellcode 执行示例3. 为什么 `EnumChildWindows` 能执行 Shellcode？4. 防御方法5. 总结EnumChildWindows 是 Windows API 中的一个函数，通常用于枚举所有子窗…...

编程日记 2025/8/29 8:50:12

leetcode数组-移除元素

题目题目链接：https://leetcode.cn/problems/remove-element/ 给你一个数组 nums 和一个值 val，你需要原地移除所有数值等于 val 的元素。元素的顺序可能发生改变。然后返回 nums 中与 val 不同的元素的数量。假设 nums 中不等于 val 的元素数量为…...

编程日记 2025/8/28 9:54:00

Git 教程：从 0 到 1 全面指南教程【全文三万字保姆级详细讲解】

目录什么是 Git ？ Git 与 SVN 区别 Git 安装配置 Linux 平台上安装 Centos/RedHat 源码安装 Windows 平台上安装使用 winget 工具 Mac 平台上安装 Git 配置用户信息文本编辑器差异分析工具查看配置信息生成 SSH 密钥（可选&#xf…...

编程日记 2025/9/3 8:00:06

一、可变参数模版

基本语法：

原理：

包扩展：

二、emplace系列

三、新的类功能

默认的移动构造和移动赋值

成员声明是给缺省值

defult和delete

final和override

STL中容器的一些变化

相关文章：

二、`emplace`系列

`defult`和`delete`

`final`和`override`

`STL`中容器的一些变化