现代 C++ 特性

介绍一些比较零散的 C++ 新特性。

初始化列表

double sum(initializer_list<double> il){
    double tot = 0;
    for(auto p = il.begin(); p != il.end(); p++){
        tot += *p;
    }
    return tot;
}

int main(){
    double res = sum({1.5, 3.5, 1.2});
    cout << res << endl;    // 6.2
}

类也可以：

class Node{
public:
    Node(initializer_list<double> il){

    }
};

int main(){
    Node no{1.3, 2.3, 7.8};
}

这种传参的好处是你可以传入若干个参数。在设计API时会非常好用。

禁用方法

C++11意识到用户可能不想使用类中某些默认的成员函数，这时候你可以禁用掉它们。

IntArray(IntArray &&) = delete;

你还可以禁用自己定义的函数。

input(int a) { ... };
input(double a) = delete;

函数参数绑定

使用std::bind可以绑定某一个函数，预先填充一些参数进去来简化参数传递。

double power(double a, double b){
    return pow(a, b);
}

auto power2 = bind(power, placeholders::_1, 2.0);

int main(){
    cout << power2(3) << endl;  // 9
}

std::placeholders表示参数传递占位符，_1是一个序号，表示绑定之后传入的第一个参数，同理还有_2, _3等等。

结构绑定

C++17强化了对元组和pair的支持，可以在函数内以{a, b}这样的形式返回一个元组或pair。

同时新增了一个名为Structured Bindings的特性，以[a, b]这种方式接收一个元组并按顺序绑定到变量中。

#include <tuple>
using namespace std;

tuple<int, bool> foo() {
    return {10, false};
}

int main() {
    auto [a, b] = foo();
    cout << a  << " " << b << endl;
    return 0;
}

结构绑定对结构体也有同样作用，

struct Foo {
    int age;
    string name;
};

int main() {
    auto f = Foo {23, "John"};
    auto& [age, name] = f;
    cout << age  << " " << name << endl;
}

map的迭代器获取值返回的是pair，所以也可以用该方式进行绑定。

map<string, int> get_map() {
    return {
        {"C++", 22},
        {"Java", 34},
        {"Python", 45}
    };
}

int main() {
    for(auto& [k, v] : get_map()) {
        cout << k << " " << v << endl;
    }
    return 0;
}

如果有从函数返回多个值的需求，比如像go那样，返回一个实例和是否存在的布尔值，可以考虑返回pair。搭配C++17的结构绑定会非常方便。

class Data {};

pair<Data, bool> getData() {
    return {Data{}, true};  // C++17 结构绑定
}

int main() {
    const auto& [data, ok] = getData();   // C++17 结构绑定
    if(ok) {
        // ...
    }
    return 0;
}

optional

C++17的新功能，用optional包裹对象返回，可以用来处理取不到值得情况。

optional<Data> getData(bool b) {
    return b ? optional(Data{1}) : std::nullopt;    // std::nullopt表示空值
}

int main() {
    optional<Data> opt = getData(true);
    if(opt.has_value()) {
        cout << "Get " << opt.value().x << endl;
    } else {
        cout << "None" << endl;
    }

    // 简洁写法：（通过optional重载布尔运算符实现）
    if(auto opt = getData(true)) {
        cout << "Get " << opt.value().x << endl;
    } else {
        cout << "None" << endl;
    }
    return 0;
}