不知道C++这七大特性，绝对枉为圈中人
sulinux 2019-06-05
作为一种计算机语言，C++经历了许多发展变化。
当然，这些改变并不是一蹴而就的。C++曾经缺乏活力与创新，因此很不受欢迎。
但是在C++标准委员会决定加速发展这个语言之后，形势发生了改变。
2011年起，C++一跃成为了具有活力、不断演进、广受喜爱的计算机语言。
C++蜕变后也并没有简单多少，仍是最难的编程语言之一。但是，C++确实比之前更加人性化了。
本文要讲的是的C++的一些新特性(以有8年历史的C++11为例)，相信每个程序员都会对这个话题感兴趣。
注：本文略过了一些高级特性。
1. 关键字auto
当C++11第一次引入auto时，程序员们纷纷喜极而泣!
auto的意义是使C++编译器可以在编译时推导数据类型，这样就不用每次都要声明数据类型了。当数据类型为
map<string,vector<pair<int,int>>>
没有initializer，就无法声明数据类型(见第五行)。这是说得通的。第五行指令并没有让编译器推导数据类型。
起初，auto的功能比较有限。在之后新版本的C++中，auto的功能越来越强大。
第七行和第八行中使用了括号初始化 (bracketedinitialization)，这也是C++11的新特性之一。
请注意使用auto时，编译器必须能够推导数据类型。
一个有趣的问题是：如果写下autoa = {1, 2, 3}会发生什么?这是个编译错误吗?是一个矢量吗?
实际上，C++11引入了std::initializer_list.如果声明auto，花括号初始化列表会被当做轻量级容器。
最终，正如前文所言，当数据结构复杂时，编译器类型推导很有帮助：
别忘了检查第25行!auto [v1,v2] = itr.second纯粹是C++17的新特性。这个特性叫做结构化绑定。在旧版本C++中，程序员需要单独获取每个变量。但是结构化绑定给这一过程带来了便利。此外，如果想获得数据使用引用(reference)，只需要加上一个symbol--auto&[v1,v2] = itr.second.
2. Lambda表达式
C++11引入了lambda表达式，这类似于JavaScript里的匿名函数。它们都是函数对象，没有名字，且基于简洁的语法在不同作用域上捕获变量。它们也可以被分配给变量。
如果需要在代码中进行一些小而快的操作，又不愿意为此单独写一个函数，那么Lambdas很有用。另一种常见用法是将lambdas作为比较函数。
以上例子可以说明很多问题。
首先，请注意花括号初始化是如何提升权重的。然后是通用的begin(),end() (这也是C++11的新增部分)。接着是作为数据比较器的lambda函数。lambda函数的参数被声明为auto(这是C++14的新增部分)。在C++14之前是不能对于函数参数使用auto 的。
正如现代C++的awesome库中定义的那样：
- []—不捕获任何对象。所以不能在lambda表达式内使用全局作用域的局部变量，只能使用参数。
- [=]— 按值捕获作用域中的局部对象(局部变量，参数)。只可使用不可修改。
- [&]—按引用捕获作用域中的局部对象(局部变量，参数)。可以被修改。例子如下。
- [this]—按值捕获this 指针。
- [a, &b]—按值捕获对象a ，按引用捕获对象b。
所以，如果想在lambda函数内部将数据转换为其他格式，可以利用作用域的优势来运用lambda.比如：
在上面这个例子中，如果在lambda表达式中按值捕获([factor])局部变量，则不能改变第五行的factor.原因很简单——没有权限。
最终，请注意示例中使用了val 作为引用 (reference). 这确保了lambda函数内部的任何变化都会改变vector.
学完现代C++后，她们乐开了花!(摄影：Ian Schneider 图源：Unsplash)
3. if/switch内的初始化语句
C++17的这个特性十分讨喜：
很明显，现在可以同时在if/switch句块内进行变量初始化和条件检查。这有助于保持代码简洁精炼。通用形式为：
if( init-statement(x);condition(x)) {
// do some stuff here
} else {
// else has the scope of x
// do some other stuff
} 4. 在编译时使用constexpr
constexpr 很棒!假如要评估一些表达式，且它的值一旦初始化就不会改变，那么可以预运算其值并将之作为宏。或者利用C++11提供的constexpr.
程序员倾向于尽量减少程序运行时间。所以，如果能让编译器进行一些操作并减小程序运行的压力，那么就可以缩短运行时间。
以上代码是constexpr的常见例子之一。既然声明斐波那契数列函数为constexpr， 那么编译器就可以在编译时预运算fib(20). 所以编译之后，可以用constlong long bigval = 2432902008176640000来替代const longlong bigval = fib(20).
请注意，传递参数是一个const 值。这是被声明为constexpr的函数的一个重点——传递参数应该是constexpr或const。否则这里的函数会和普通函数一样，也就是说编译时不进行预运算。
变量也可以是constexpr. 在这种情况下，这些变量在编译时必须可评估;否则会出现编译错误。
有趣的是，后来在C++17中引入了constexpr-if 和constexpr-lambda.
5. Tuples元组
与pair非常类似, tuple是各种数据类型的固定大小值的集合。
有时，相比于tuple，使用 std::array更方便。array类似于带有C++标准库的功能的plain C阵列。这个数据结构是C++11新增的。
6. 类模板参数推导
这个特性的名字还挺隆４C++17开始，标准类模板也可以进行模板参数推导。之前，模板参数推导只支持函数模板。结果就是：
std::pair<std::string,int> user = {"M", 25}; // previous
std::pair user = {"M", 25}; // C++17 这种推导是“隐性的”。这对于tuple来说就更方便了。
// previous
std::tuple<std::string, std::string, int> user ("M","Chy", 25);
// deduction in action!
std::tuple user2("M", "Chy", 25); 以上这一特性对不熟悉C++模板的人来说没有太大用处。
7. 智能指针
