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C++14新特性的所有知识点全在这儿啦!

C++14新特性的所有知识点全在这儿啦!

作者: this_is_for_u | 来源:发表于2020-08-10 09:52 被阅读0次

    前面程序喵介绍过C++11的新特性,在这里(),这篇文章介绍下C++14的新特性。

    函数返回值类型推导

    C++14对函数返回类型推导规则做了优化,先看一段代码:

    #include <iostream>
    
    using namespace std;
    
    auto func(int i) {
        return i;
    }
    
    int main() {
        cout << func(4) << endl;
        return 0;
    }
    

    使用C++11编译:

    ~/test$ g++ test.cc -std=c++11
    test.cc:5:16: error: ‘func’ function uses ‘auto’ type specifier without trailing return type
     auto func(int i) {
                    ^
    test.cc:5:16: note: deduced return type only available with -std=c++14 or -std=gnu++14
    

    上面的代码使用C++11是不能通过编译的,通过编译器输出的信息也可以看见这个特性需要到C++14才被支持。

    返回值类型推导也可以用在模板中:

    #include <iostream>
    using namespace std;
    
    template<typename T> auto func(T t) { return t; }
    
    int main() {
        cout << func(4) << endl;
        cout << func(3.4) << endl;
        return 0;
    }
    

    注意

    )函数内如果有多个return语句,它们必须返回相同的类型,否则编译失败。

    auto func(bool flag) {
        if (flag) return 1;
        else return 2.3; // error
    }
    // inconsistent deduction for auto return type: ‘int’ and then ‘double’
    

    )如果return语句返回初始化列表,返回值类型推导也会失败

    auto func() {
        return {1, 2, 3}; // error returning initializer list
    }
    

    ) 如果函数是虚函数,不能使用返回值类型推导

    struct A {
        // error: virtual function cannot have deduced return type
        virtual auto func() { return 1; } 
    }
    

    ) 返回类型推导可以用在前向声明中,但是在使用它们之前,翻译单元中必须能够得到函数定义

    auto f();               // declared, not yet defined
    auto f() { return 42; } // defined, return type is int
    
    int main() {
        cout << f() << endl;
    }
    

    )返回类型推导可以用在递归函数中,但是递归调用必须以至少一个返回语句作为先导,以便编译器推导出返回类型。

    auto sum(int i) {
        if (i == 1)
            return i;              // return int
        else
            return sum(i - 1) + i; // ok
    }
    

    lambda参数auto

    在C++11中,lambda表达式参数需要使用具体的类型声明:

    auto f = [] (int a) { return a; }
    

    在C++14中,对此进行优化,lambda表达式参数可以直接是auto:

    auto f = [] (auto a) { return a; };
    cout << f(1) << endl;
    cout << f(2.3f) << endl;
    

    变量模板

    C++14支持变量模板:

    template<class T>
    constexpr T pi = T(3.1415926535897932385L);
    
    int main() {
        cout << pi<int> << endl; // 3
        cout << pi<double> << endl; // 3.14159
        return 0;
    }
    

    别名模板

    C++14也支持别名模板:

    template<typename T, typename U>
    struct A {
        T t;
        U u;
    };
    
    template<typename T>
    using B = A<T, int>;
    
    int main() {
        B<double> b;
        b.t = 10;
        b.u = 20;
        cout << b.t << endl;
        cout << b.u << endl;
        return 0;
    }
    

    constexpr的限制

    C++14相较于C++11对constexpr减少了一些限制:

    )C++11中constexpr函数可以使用递归,在C++14中可以使用局部变量和循环

    constexpr int factorial(int n) { // C++14 和 C++11均可
        return n <= 1 ? 1 : (n * factorial(n - 1));
    }
    

    在C++14中可以这样做:

    constexpr int factorial(int n) { // C++11中不可,C++14中可以
        int ret = 0;
        for (int i = 0; i < n; ++i) {
            ret += i;
        }
        return ret;
    }
    

    )C++11中constexpr函数必须必须把所有东西都放在一个单独的return语句中,而constexpr则无此限制:

    constexpr int func(bool flag) { // C++14 和 C++11均可
        return 0;
    }
    

    在C++14中可以这样:

    constexpr int func(bool flag) { // C++11中不可,C++14中可以
        if (flag) return 1;
        else return 0;
    }
    

    [[deprecated]]标记

    C++14中增加了deprecated标记,修饰类、变、函数等,当程序中使用到了被其修饰的代码时,编译时被产生警告,用户提示开发者该标记修饰的内容将来可能会被丢弃,尽量不要使用。

    struct [[deprecated]] A { };
    
    int main() {
        A a;
        return 0;
    }
    

    当编译时,会出现如下警告:

    ~/test$ g++ test.cc -std=c++14
    test.cc: In function ‘int main()’:
    test.cc:11:7: warning: ‘A’ is deprecated [-Wdeprecated-declarations]
         A a;
           ^
    test.cc:6:23: note: declared here
     struct [[deprecated]] A {
    

    二进制字面量与整形字面量分隔符

    C++14引入了二进制字面量,也引入了分隔符,防止看起来眼花哈~

    int a = 0b0001'0011'1010;
    double b = 3.14'1234'1234'1234;
    

    std::make_unique

    我们都知道C++11中有std::make_shared,却没有std::make_unique,在C++14已经改善。

    struct A {};
    std::unique_ptr<A> ptr = std::make_unique<A>();
    

    std::shared_timed_mutex与std::shared_lock

    C++14通过std::shared_timed_mutex和std::shared_lock来实现读写锁,保证多个线程可以同时读,但是写线程必须独立运行,写操作不可以同时和读操作一起进行。

    实现方式如下:

    struct ThreadSafe {
        mutable std::shared_timed_mutex mutex_;
        int value_;
    
        ThreadSafe() {
            value_ = 0;
        }
    
        int get() const {
            std::shared_lock<std::shared_timed_mutex> loc(mutex_);
            return value_;
        }
    
        void increase() {
            std::unique_lock<std::shared_timed_mutex> lock(mutex_);
            value_ += 1;
        }
    };
    

    为什么是timed的锁呢,因为可以带超时时间,具体可以自行查询相关资料哈,网上有很多。

    std::integer_sequence

    template<typename T, T... ints>
    void print_sequence(std::integer_sequence<T, ints...> int_seq)
    {
        std::cout << "The sequence of size " << int_seq.size() << ": ";
        ((std::cout << ints << ' '), ...);
        std::cout << '\n';
    }
    
    int main() {
        print_sequence(std::integer_sequence<int, 9, 2, 5, 1, 9, 1, 6>{});
        return 0;
    }
    
    输出:7 9 2 5 1 9 1 6
    

    std::integer_sequence和std::tuple的配合使用:

    template <std::size_t... Is, typename F, typename T>
    auto map_filter_tuple(F f, T& t) {
        return std::make_tuple(f(std::get<Is>(t))...);
    }
    
    template <std::size_t... Is, typename F, typename T>
    auto map_filter_tuple(std::index_sequence<Is...>, F f, T& t) {
        return std::make_tuple(f(std::get<Is>(t))...);
    }
    
    template <typename S, typename F, typename T>
    auto map_filter_tuple(F&& f, T& t) {
        return map_filter_tuple(S{}, std::forward<F>(f), t);
    }
    

    std::exchange

    直接看代码吧:

    int main() {
        std::vector<int> v;
        std::exchange(v, {1,2,3,4});
        cout << v.size() << endl;
        for (int a : v) {
            cout << a << " ";
        }
        return 0;
    }
    

    看样子貌似和std::swap作用相同,那它俩有什么区别呢?

    可以看下exchange的实现:

    template<class T, class U = T>
    constexpr T exchange(T& obj, U&& new_value) {
        T old_value = std::move(obj);
        obj = std::forward<U>(new_value);
        return old_value;
    }
    

    可以看见new_value的值给了obj,而没有对new_value赋值,这里相信您已经知道了它和swap的区别了吧!

    std::quoted

    C++14引入std::quoted用于给字符串添加双引号,直接看代码:

    int main() {
        string str = "hello world";
        cout << str << endl;
        cout << std::quoted(str) << endl;
        return 0;
    }
    

    编译&输出:

    ~/test$ g++ test.cc -std=c++14
    ~/test$ ./a.out
    hello world
    "hello world"
    

    关于C++14,大概就引入了这些新特性,下期预告:C++17新特性,请持续关注哈!欢迎星标在看点赞与转发~

    参考链接

    https://en.cppreference.com/w/cpp/14

    https://en.cppreference.com/w/cpp/language/function#Return_type_deduction_.28since_C.2B.2B14.29

    https://en.cppreference.com/w/cpp/language/lambda

    https://en.cppreference.com/w/cpp/language/constexpr

    https://en.cppreference.com/w/cpp/io/manip/quoted
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