C++ 概念总结(基于 C++11)

C++ 概念总结(基于 C++11)

构造

• 构造函数形式:
  
  • 默认构造函数
  • 拷贝构造函数
    
    • 定义: 当定义一个新对象并用一个同类型的对象对它进行初始化时,将显式使用复制构造函数
    • 形式: A(const A& h){}
    • 调用时机:
      
      • 当对象作为参数传递时
  • 赋值操作符:
    
    • 定义: 赋值操作符可以通过制定不同类型的右操作数而重载。
    • 形式: A& operator = (const A& h){}
    • 调用时机:
      
      • 当对象需要用 ‘=’ 进行赋值时
  • 移动构造函数
    
    • 定义: 源对象资源的控制权全部交给目标对象
    • 形式: A(A && h){}
    • 调用时机: 使用临时对象进行赋值
  • 移动赋值操作符: 基本同上
• C++11 中的是 构造函数被子类继承,并且是隐式的.
• 委派构造: 委派构造函数将构造任务委派给目标构造函数
  
  • 委派构造函数不能带有初始化列表
• C++ 中的 初始化形式更加多样
  
  • 等号 “=”
  • 等号加上花括号 int a = {3 + 4}
  • 圆括号表达式 int a(3+4)
  • 花括号初始化列表 int a{3+4}
    
    • 对于自定义类需要借助 initializer_list 构造函数

移动语义

• C++ 中的值类型分为 左值,右值,将亡值(可以简单的看成将被右值引用的值)
• 右值操作: std::move / std::forword
• 引用折叠: (&.. 总能被折叠为正确的 & / &&)

POD 类型

POD (Plain Old Data)字面上理解,是原始的数据,其体现了与 C 的兼容性,其优势如下

• 字节赋值,代码中我们可以安全地使用 memset/memcpy 对 POD 类型进行初始化和拷贝等操作
• 提供对 C 内存布局兼容. C++ 程序可以与 C 函数进行互相操作,因为 POD 类型的数据在 C 与 C++ 间的操作总是安全的
• 保证了静态初始化的安全有效.静态初始化在很多时候能搞提高程序的性能,而 POD 类型的对象初始化往往更加简单(比如放入目标文件的 .bss 段,在初始化中直接被赋 0).

满足 POD 类型的必须为 trival 或者 standard layout

• trilvial
  
  • 构造函数/析构函数/复制构造/移动构造/复制赋值运算符 必须为默认
  • 不能包含虚拟函数和虚拟基类
• standard layout
  
  • 所有非静态数据成员均符合标准布局类型,其基类也符合标准布局.
  • 所有非静态成员都有相同的访问权限
  • 没有虚拟函数和虚基类
  • 类中第一个非静态成员的类型与其基类不同 //因为 C++ 的标准中定义类型相同的对象必须地址不同!
  • 在class或者struct继承时, 满足以下两种情况之一
    
    • 派生类中有非静态成员, 且只有一个仅包含静态成员的基类.
    • 基类有非静态成员,派生类没有非静态成员.
      (换句话说,非静态成员不能同时存在于基类和派生类中咯?)

C++11 引入非受限联合体的支持

自定义字面量

内联名字空间

• 可以在父作用域直接被查找
• ADL: 可以通过对象的名字空间直接推到出来

using 的扩展

• 可以取代 typedef
• 更加灵活的用法 template using MapString = std::map

动态类型

• auto
• 可以通过 typeid 查询的类的相关信息
• decltype 推到四规则(假设 e 是 T 类型)
  
  • 如果没有带括号的标记符表达式或者类成员访问表达式,则返回推到类型 T = decltype(e) //表达式
  • 否则,如果 e 是一个将亡值,那么返回 T&&
  • 否则,如果 e 是一个左值,则返回 T&
  • 否则,decltype(e) 的推到值为 T //对象 e

C++11引入枚举类: enum class Type{}

智能指针

智能指针实际上是一个栈对象，并非指针类型，在栈对象生命期即将结束时，智能指针通过析构函数释放有它管理的堆内存

• std::auto_ptr 管理从 new 形式获取的对象,在 auto_ptr 销毁的时候会释放这个对象.复制这个指针对象会导致它持有的对象移交所有权.
• std::scoped_ptr 独享所有权,不可复制
• std::shared_ptr 自带引用计数,看似完美
• std::scoped_array 数组指针,也是禁用拷贝复制的
• std::shared_array 数组指针,不再禁用拷贝复制
• std::weak_ptr 引用,但不计数
• std::intrusive_ptr 插入智能指针,需要手动增加计数

类型转换

• 隐式转换
  
  • 算术转换(Arithmetic conversion) : 在混合类型的算术表达式中, 最宽的数据类型成为目标转换类型。
  • 一种类型表达式赋值给另一种类型的对象: 目标类型是被赋值对象的类型(void指针赋值给其他指定类型指针时，不存在标准转换，编译出错)
  • 将一个表达式作为实参传递给函数调用，此时形参和实参类型不一致：目标转换类型为形参的类型
  • 从一个函数返回一个表达式，表达式类型与返回类型不一致：目标转换类型为函数的返回类型
• 显式类型转换
  
  • static_cast < type-id > ( expression )
    
    • 基本类型转换，但没有运行时类型检查来保证转换的安全性。
    • static_cast不能转换掉 const , volitale , __unaligned属性。
  • dynamic_cast < type-id > ( expression )
    
    • 说明: Type-id必须是类的指针,类的引用或者void *；type-id / expression 必须同为指针或者引用。
    • dynamic_cast具有类型检查的功能
  • reinpreter_cast (expression)
    
    • 关键字 re-inpreter 重解释! 不通类型之间的互转
  • const_cast (expression)
    
    • 去常量性

lambda 表达式

[ capture ] ( params ) mutable exception attribute -> ret { body }

• [] 不截取任何变量
• [&} 截取外部作用域中所有变量，并作为引用在函数体中使用
• [=] 截取外部作用域中所有变量，并拷贝一份在函数体中使用
• [=, &foo] 截取外部作用域中所有变量，并拷贝一份在函数体中使用，但是对foo变量使用引用
• [bar] 截取bar变量并且拷贝一份在函数体重使用，同时不截取其他变量
• [x, &y] x按值传递，y按引用传递
• [this] 截取当前类中的this指针。如果已经使用了&或者=就默认添加此选项。

常量表达式 constexpr

• 常量表达式函数:
  
  • 函数体只有单一的 return
  • 必须有返回值
  • 使用前必须定义
  • 返回语句表达式中不能使用非常量表达式的函数,全局数据,且必须是一个常量表达式
• 自定义类型常量,需要添加常量构造函数 constexpr T(){}
• C++11 支持变长模板 //代表 => tuple
• constexpr 为编译时确定

原子操作模板: std::atomic

对齐支持: alignof / alignas

quick_exit/at_quick_exit