C++14新特性的所有知識點全在這兒啦!

前面程序喵介紹過C++11的新特性,在這裏(),這篇文章介紹下C++14的新特性。

函數返回值類型推導

C++14對函數返回類型推導規則做了優化,先看一段代碼:

#include <iostream>

using namespace std;

auto func(int i) {
    return i;
}

int main() {
    cout << func(4) << endl;
    return 0;
}

使用C++11編譯:

~/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

上面的代碼使用C++11是不能通過編譯的,通過編譯器輸出的信息也可以看見這個特性需要到C++14才被支持。

返回值類型推導也可以用在模板中:

#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

)函數內如果有多個return語句,它們必須返回相同的類型,否則編譯失敗。

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語句返回初始化列表,返回值類型推導也會失敗

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

) 如果函數是虛函數,不能使用返回值類型推導

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

) 返回類型推導可以用在前向聲明中,但是在使用它們之前,翻譯單元中必須能夠得到函數定義

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

int main() {
	cout << f() << endl;
}

)返回類型推導可以用在遞歸函數中,但是遞歸調用必須以至少一個返回語句作爲先導,以便編譯器推導出返回類型。

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

lambda參數auto

在C++11中,lambda表達式參數需要使用具體的類型聲明:

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

在C++14中,對此進行優化,lambda表達式參數可以直接是auto:

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

變量模板

C++14支持變量模板:

template<class T>
constexpr T pi = T(3.1415926535897932385L);

int main() {
    cout << pi<int> << endl; // 3
    cout << pi<double> << endl; // 3.14159
    return 0;
}

別名模板

C++14也支持別名模板:

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相較於C++11對constexpr減少了一些限制:

)C++11中constexpr函數可以使用遞歸,在C++14中可以使用局部變量和循環

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

在C++14中可以這樣做:

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函數必須必須把所有東西都放在一個單獨的return語句中,而constexpr則無此限制:

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

在C++14中可以這樣:

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

[[deprecated]]標記

C++14中增加了deprecated標記,修飾類、變、函數等,當程序中使用到了被其修飾的代碼時,編譯時被產生警告,用戶提示開發者該標記修飾的內容將來可能會被丟棄,儘量不要使用。

struct [[deprecated]] A { };

int main() {
    A a;
    return 0;
}

當編譯時,會出現如下警告:

~/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 {

二進制字面量與整形字面量分隔符

C++14引入了二進制字面量,也引入了分隔符,防止看起來眼花哈~

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

std::make_unique

我們都知道C++11中有std::make_shared,卻沒有std::make_unique,在C++14已經改善。

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

std::shared_timed_mutex與std::shared_lock

C++14通過std::shared_timed_mutex和std::shared_lock來實現讀寫鎖,保證多個線程可以同時讀,但是寫線程必須獨立運行,寫操作不可以同時和讀操作一起進行。

實現方式如下:

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;
    }
};

爲什麼是timed的鎖呢,因爲可以帶超時時間,具體可以自行查詢相關資料哈,網上有很多。

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;
}

輸出: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

直接看代碼吧:

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;
}

看樣子貌似和std::swap作用相同,那它倆有什麼區別呢?

可以看下exchange的實現:

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;
}

可以看見new_value的值給了obj,而沒有對new_value賦值,這裏相信您已經知道了它和swap的區別了吧!

std::quoted

C++14引入std::quoted用於給字符串添加雙引號,直接看代碼:

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

編譯&輸出:

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

關於C++14,大概就引入了這些新特性,下期預告:C++17新特性,請持續關注哈!歡迎星標在看點贊與轉發~

參考鏈接

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 更多文章,請關注我的V X 公 主 號:程序喵大人,歡迎交流~

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