C++ 11 新特性梳理

(给CPP开发者加星标，提示C/C++技能)

来源：杭河苇
https://www.jianshu.com/p/78c700c8d72d

在面试中，经常被问的一个问题就是：你了解C++11哪些新特性？一般而言，回答以下四个方面就够了：

“语法糖”：nullptr, auto自动类型推导，范围for循环，初始化列表, lambda表达式等
右值引用和移动语义
智能指针
C++11多线程编程：thread库及其相配套的同步原语mutex, lock_guard, condition_variable, 以及异步std::furture

[h2][/h2][h2]1、“语法糖”[/h2]
这部分内容一般是一句话带过的，但是有时候也需要说一些，比较重重要的就是auto和lambda。

[h2]auto自动类型推导[/h2]
C语言也有auto关键字，但是其含义只是与static变量做一个区分，一个变量不指定的话默认就是auto。。因为很少有人去用这个东西，所以在C++11中就把原有的auto功能给废弃掉了，而变成了现在的自动类型推导关键字。用法很简单不多赘述，比如写一个auto a = 3, 编译器就会自动推导a的类型为int. 在遍历某些STL容器的时候，不用去声明那些迭代器的类型，也不用去使用typedef就能很简洁的实现遍历了。

auto的使用有以下两点必须注意：

auto声明的变量必须要初始化，否则编译器不能判断变量的类型。
auto不能被声明为返回值，auto不能作为形参，auto不能被修饰为模板参数

关于效率: auto实际上实在编译时对变量进行了类型推导，所以不会对程序的运行效率造成不良影响。另外，auto并不会影响编译速度，因为编译时本来也要右侧推导然后判断与左侧是否匹配。

关于具体的推导规则，可以参考这里http://www.cnblogs.com/boydfd/p/4950334.html

[h2]lambda表达式[/h2]
lambda表达式是匿名函数，可以认为是一个可执行体functor，语法规则如下：

[捕获区](参数区){代码区};

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如

auto add = [](int a, int b) {return a + b};

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就我的理解而言，捕获的意思即为将一些变量展开使得为lambda内部可见，具体方式有如下几种

[a,&b] 其中 a 以复制捕获而 b 以引用捕获。
[this] 以引用捕获当前对象（ *this ）
[&] 以引用捕获所有用于 lambda 体内的自动变量，并以引用捕获当前对象，若存在
[=] 以复制捕获所有用于 lambda 体内的自动变量，并以引用捕获当前对象，若存在
[] 不捕获，大部分情况下不捕获就可以了

一般使用场景：sort等自定义比较函数、用thread起简单的线程。

[h2]2. 右值引用与移动语义[/h2]
右值引用是C++11新特性，它实现了转移语义和完美转发，主要目的有两个方面

消除两个对象交互时不必要的对象拷贝，节省运算存储资源，提高效率
能够更简洁明确地定义泛型函数
C++中的变量要么是左值、要么是右值。通俗的左值定义指的是非临时变量，而左值指的是临时对象。左值引用的符号是一个&，右值引用是两个&&

移动语义

转移语义可以将资源(堆、系统对象等)从一个对象转移到另一个对象，这样可以减少不必要的临时对象的创建、拷贝及销毁。移动语义与拷贝语义是相对的，可以类比文件的剪切和拷贝。在现有的C++机制中，自定义的类要实现转移语义，需要定义移动构造函数，还可以定义转移赋值操作符。

以string类的移动构造函数为例

MyString(MyString&& str) {
std::cout cnt;
if(ptr_counter.cnt == 0)
delete ptr_counter;
}
private:
Counter *ptr_counter;
};

复制代码

需要记住的事，在以下三种情况下会引起引用计数的变更：

1、调用构造函数时： SmartPointer p(new Object());
2、赋值构造函数时： SmartPointer p(const SmartPointer &p);
3、赋值时：SmartPointer p1(new Object()); SmartPointer p2 = p1;
[h2][/h2][h2]C++11多线程编程[/h2]
[h2]线程 #include [/h2]
std::thread可以和普通函数和lambda表达式搭配使用。它还允许向线程执行函数传递任意多参数。

#include
void func() {
// do some work here
}
int main() {
std::thread thr(func);
t.join();
return 0;
}

复制代码

上面就是一个最简单的使用std::thread的例子，函数func()在新起的线程中执行。调用join()函数是为了阻塞主线程，直到这个新起的线程执行完毕。线程函数的返回值都会被忽略，但线程函数可以接受任意数目的输入参数。

[h2]std::thread的其他成员函数[/h2]

joinable(): 判断线程对象是否可以join,当线程对象被析构的时候如果对象``joinable()==true会导致std::terminate`被调用。
join(): 阻塞当前进程(通常是主线程)，等待创建的新线程执行完毕被操作系统回收。
detach(): 将线程分离，从此线程对象受操作系统管辖。

[h2][/h2][h2][/h2][h2]线程管理函数[/h2]
除了std::thread的成员函数外，在std::this_thread命名空间也定义了一系列函数用于管理当前线程。

函数名作用get_id返回当前线程的idyield告知调度器运行其他线程，可用于当前处于繁忙的等待状态。相当于主动让出剩下的执行时间，具体的调度算法取决于实现sleep_for指定的一段时间内停止当前线程的执行sleep_until停止当前线程的执行直到指定的时间点
至于mutex, condition_variable等同步原语以及future关键字的使用这里不做详细介绍，如果用过自然可以说出，没有用过的话这部分内容也不应该和面试官讨论。

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