賴勇浩（http://laiyonghao.com） 聲明：本文源自 Danny Kalev 在 2011 年 6 月 21 日發(fā)表的《The Biggest Changes in C++11(and Why You Should Care)》一文，幾乎所有內(nèi)容都搬了過來，但不是全文照譯，有困惑之處，請參詳原文（http://www.softwarequalityconnection.com/2011/06/the-biggest-changes-in-c11-and-why-you-should-care/）。 注：作者 Danny Kalev 曾是 C++ 標準委員會成員。

Lambda 表達式

Lambda 表達式的形式是這樣的：

[capture](parameters)->return-type {body}來看個計數(shù)某個字符序列中有幾個大寫字母的例子：

int main() { char s[]="Hello World!"; int Uppercase = 0; //modified by the lambda for_each(s, s+sizeof(s), [&Uppercase] (char c) { if (isupper(c)) Uppercase++; }); cout<< Uppercase<<" uppercase letters in: "<< s<<endl; }其中 [&Uppercase] 中的 & 的意義是 lambda 函數(shù)體要獲取一個 Uppercase 引用，以便能夠改變它的值，如果沒有 &，那就 Uppercase 將以傳值的形式傳遞過去。

 

自動類型推導(dǎo)和 decltype

在 C++03 中，聲明對象的同時必須指明其類型，其實大多數(shù)情況下，聲明對象的同時也會包括一個初始值，C++11 在這種情況下就能夠讓你聲明對象時不再指定類型了：

auto x=0; //0 是 int 類型，所以 x 也是 int 類型 auto c='a'; //char auto d=0.5; //double auto national_debt=14400000000000LL;//long long這個特性在對象的類型很大很長的時候很有用，如：

void func(const vector<int> &vi) { vector<int>::const_iterator ci=vi.begin(); }那個迭代器可以聲明為：

auto ci=vi.begin();C++11 也提供了從對象或表達式中“俘獲”類型的機制，新的操作符 decltype 可以從一個表達式中“俘獲”其結(jié)果的類型并“返回”：

const vector<int> vi; typedef decltype (vi.begin()) CIT; CIT another_const_iterator;

 

統(tǒng)一的初始化語法

C++ 最少有 4 種不同的初始化形式，如括號內(nèi)初始化，見：

std::string s("hello"); int m=int(); //default initialization還有等號形式的：

std::string s="hello"; int x=5;對于 POD 集合，又可以用大括號：

int arr[4]={0,1,2,3}; struct tm today={0};最后還有構(gòu)造函數(shù)的成員初始化：

struct S { int x; S(): x(0) {} };這么多初始化形式，不僅菜鳥會搞得很頭大，高手也吃不消。更慘的是 C++03 中居然不能初始化 POD 數(shù)組的類成員，也不能在使用 new[] 的時候初始 POD 數(shù)組，操蛋啊！C++11 就用大括號一統(tǒng)天下了：

class C { int a; int b; public: C(int i, int j); }; C c {0,0}; //C++11 only. 相當(dāng)于 C c(0,0); int* a = new int[3] { 1, 2, 0 }; /C++11 only class X { int a[4]; public: X() : a{1,2,3,4} {} //C++11, 初始化數(shù)組成員 };還有一大好事就是對于容器來說，終于可以擺脫 push_back() 調(diào)用了，C++11中可以直觀地初始化容器了：

// C++11 container initializer vector vs<string>={ "first", "second", "third"}; map singers = { {"Lady Gaga", "+1 (212) 555-7890"}, {"Beyonce Knowles", "+1 (212) 555-0987"}};而類中的數(shù)據(jù)成員初始化也得到了支持：

class C { int a=7; //C++11 only public: C(); };

 

deleted 函數(shù)和 defaulted 函數(shù)

像以下形式的函數(shù)：

struct A { A()=default; //C++11 virtual ~A()=default; //C++11 };叫做 defaulted 函數(shù)，=default; 指示編譯器生成該函數(shù)的默認實現(xiàn)。這有兩個好處：一是讓程序員輕松了，少敲鍵盤，二是有更好的性能。 與 defaulted 函數(shù)相對的就是 deleted 函數(shù)：

int func()=delete;這貨有一大用途就是實現(xiàn) noncopyabe 防止對象拷貝，要想禁止拷貝，用 =deleted 聲明一下兩個關(guān)鍵的成員函數(shù)就可以了：

struct NoCopy { NoCopy & operator =( const NoCopy & ) = delete; NoCopy ( const NoCopy & ) = delete; }; NoCopy a; NoCopy b(a); //編譯錯誤，拷貝構(gòu)造函數(shù)是 deleted 函數(shù)

 

nullptr

nullptr 是一個新的 C++ 關(guān)鍵字，它是空指針常量，它是用來替代高風(fēng)險的 NULL 宏和 0 字面量的。nullptr 是強類型的：

void f(int); //#1 void f(char *);//#2 //C++03 f(0); //調(diào)用的是哪個 f? //C++11 f(nullptr) //毫無疑問，調(diào)用的是 #2所有跟指針有關(guān)的地方都可以用 nullptr，包括函數(shù)指針和成員指針：

const char *pc=str.c_str(); //data pointers if (pc!=nullptr) cout<<pc<<endl; int (A::*pmf)()=nullptr; //指向成員函數(shù)的指針 void (*pmf)()=nullptr; //指向函數(shù)的指針

 

委托構(gòu)造函數(shù)

C++11 中構(gòu)造函數(shù)可以調(diào)用同一個類的另一個構(gòu)造函數(shù)：

class M //C++11 delegating constructors { int x, y; char *p; public: M(int v) : x(v), y(0), p(new char [MAX]) {} //#1 target M(): M(0) {cout<<"delegating ctor"<<end;} //#2 delegating#2 就是所謂的委托構(gòu)造函數(shù)，調(diào)用了真正的構(gòu)造函數(shù) #1。

 

右值引用

在 C++03 中的引用類型是只綁定左值的，C++11 引用一個新的引用類型叫右值引用類型，它是綁定到右值的，如臨時對象或字面量。 增加右值引用的主要原因是為了實現(xiàn) move 語義。與傳統(tǒng)的拷貝不同，move 的意思是目標對象“竊取”原對象的資源，并將源置于“空”狀態(tài)。當(dāng)拷貝一個對象時，其實代價昂貴且無必要，move 操作就可以替代它。如在 string 交換的時候，使用 move 意義就有巨大的性能提升，如原方案是這樣的：

void naiveswap(string &a, string & b) { string temp = a; a=b; b=temp; }這種方案很傻很天真，很慢，因為需要申請內(nèi)存，然后拷貝字符，而 move 就只需要交換兩個數(shù)據(jù)成員，無須申請、釋放內(nèi)存和拷貝字符數(shù)組：

void moveswapstr(string& empty, string & filled) { //pseudo code, but you get the idea size_t sz=empty.size(); const char *p= empty.data(); //move filled's resources to empty empty.setsize(filled.size()); empty.setdata(filled.data()); //filled becomes empty filled.setsize(sz); filled.setdata(p); }要實現(xiàn)支持 move 的類，需要聲明 move 構(gòu)造函數(shù)和 move 賦值操作符，如下：

class Movable { Movable (Movable&&); //move constructor Movable&& operator=(Movable&&); //move assignment operator };C++11 的標準庫廣泛使用 move 語義，很多算法和容器都已經(jīng)使用 move 語義優(yōu)化過了。

 

C++11 的標準庫

除 TR1 包含的新容器（unordered_set, unordered_map, unordered_multiset, 和unordered_multimap），還有一些新的庫，如正則表達式，tuple，函數(shù)對象封裝器等。下面介紹一些 C++11 的標準庫新特性：

線程庫

從程序員的角度來看，C++11 最重要的特性就是并發(fā)了。C++11 提供了 thread 類，也提供了 promise 和 future 用以并發(fā)環(huán)境中的同步，用 async() 函數(shù)模板執(zhí)行并發(fā)任務(wù)，和 thread_local 存儲聲明為特定線程獨占的數(shù)據(jù)，這里（http://www.devx.com/SpecialReports/Article/38883）有一個簡單的 C++11 線程庫教程（英文）。

新的智能指針類

C++98 定義的唯一的智能指針類 auto_ptr 已經(jīng)被棄用，C++11 引入了新的智能針對類 shared_ptr 和 unique_ptr。它們都是標準庫的其它組件兼容，可以安全地把智能指針存入標準容器，也可以安全地用標準算法“倒騰”它們。

新的算法

主要是 all_of()、any_of() 和 none_of()，下面是例子：

#include <algorithm> //C++11 code //are all of the elements positive? all_of(first, first+n, ispositive()); //false //is there at least one positive element? any_of(first, first+n, ispositive());//true // are none of the elements positive? none_of(first, first+n, ispositive()); //false還有一個新的 copy_n：

#include <algorithm> int source[5]={0,12,34,50,80}; int target[5]; //從 source 拷貝 5 個元素到 target copy_n(source,5,target);iota() 算法可以用來創(chuàng)建遞增序列，它先把初值賦值給 *first，然后用前置 ++ 操作符增長初值并賦值到給下一個迭代器指向的元素，如下：

#include <numeric> int a[5]={0}; char c[3]={0}; iota(a, a+5, 10); //changes a to {10,11,12,13,14} iota(c, c+3, 'a'); //{'a','b','c'} 是的，C++11 仍然缺少一些很有用的庫如 XML API，socket，GUI、反射——以及自動垃圾收集。然而現(xiàn)有特性已經(jīng)讓 C++ 更安全、高效（是的，效率更高了，可以參見 Google 的 基準測試結(jié)果http://www.itproportal.com/2011/06/07/googles-rates-c-most-complex-highest-performing-language/）以及更加易于學(xué)習(xí)和使用。 如果覺得 C++ 變化太大了，不必驚恐，花點時間來學(xué)習(xí)就好了。可能在你融會貫通新特性以后，你會同意 Stroustrup 的觀點：C++11 是一門新的語言——一個更好的 C++。