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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! CppGuide
2020-09-19
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导读:C++14新特性的所有知识点全在这儿啦!

前面程序喵介绍过C++11的新特性,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++11test.cc:5:16: error: ‘func’ function uses ‘auto’ type specifier without trailing return typeauto 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 typevirtual 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 definedauto 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++14test.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.outhello world"hello world"

关于C++14,我们今天先说到这里。

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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