C++11新增内容详解（二）

九州~空城

已于 2025-03-16 16:55:24 修改

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文章标签： c++ 开发语言

于 2025-03-16 15:18:59 首次发布

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/tianxhiliangtadi/article/details/146280146

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一、新增了两个默认成员函数：

1.1新增的默认成员函数名

移动构造函数和移动赋值运算符重载函数（即移动拷贝）

1.2移动构造函数默认成成条件与效果

默认生成条件：

如果没有自己实现移动构造函数，且没有实现析构，拷贝构造，赋值重载中的任意一个，编译器会自动生成一个默认移动构造函数

效果：

内置类型会挨个进行逐字节拷贝

自定义类型会看本身有无移动构造，有就调用，没有就调拷贝构造

1.3移动拷贝函数默认成成条件与效果

（与移动构造条件和效果基本相同）

默认生成条件：

如果没有自己实现移动拷贝函数，且没有实现析构，拷贝构造，赋值重载中的任意一个，编译器会自动生成一个默认移动拷贝函数

效果：

内置类型会挨个进行逐字节拷贝

自定义类型会看本身有无移动构造，有就调用，没有就调拷贝构造

1.4他们的默认生成条件都比较苛刻，这是为什么

只有在本身，析构，拷贝构造，赋值重载都没有被显式实现他们才会自动生成，

这是因为：

移动构造，移动拷贝，析构，拷贝构造，赋值重载五个是一体的，他们都在有资源管理或是需要释放的时候才需要显式实现，所以要么都自己实现，要么都默认生成

1.4补：他们也会反向影响三个函数

如果显式实现移动构造，移动拷贝二者或二者之一的话，析构，拷贝构造，赋值重载都不会再默认生成了

1.5默认生成这两个函数服务于什么

对于Date日期类这种，成员变量全是内置类型的自定义类型作用不大，与拷贝构造功能完全一致；

对于如Student学生类这种，成员变量包含name这种string自定义类型，且自定义类型实现了移动拷贝/构造的类，在遇到Student类为右值，其中name自定义类型对象也为右值时，调用对应的移动拷贝/构造来提高效率

二、C++11开始，在定义类的时候才开始直接给成员变量缺省值

例如：

struct Student
{
    string name="zhangsan";
    int age=10;
    int score=90;
};

这一类直接定义给缺省值的方式，是在C++11才开始支持的

三、default和delete强制生成和强制删除默认成员函数

3.1deault的一般用途

在遇到需要编译器虽然不满足默认生成条件，但还是需要强制生成默认成员函数时使用

如：

Student(Student&& s)=default;//默认生成移动构造
Student(const Student& s)=default;//默认生成拷贝构造

注：如移动构造，移动拷贝，析构，拷贝构造，赋值重载这种绑定在一起的函数，可能需要集体进行强制生成

3.2delete的一般用途

在不希望类被拷贝的时候使用（如io流中的ostream类就因为缓冲区的问题，不希望被外界拷贝）

如：

Student(Student&& s)=delete;//将该函数划归为不可被调用

3.3在C++11之前也有类似delete需求的场景

delete主要解决把拷贝构造和构造等函数划归为不可用，这样的场景并不少，在C++11之前主要是通过只声明不实现来模拟已经显式实现的场景，再设置权限为private防止被调用

四、final与override

final表示类不可被继承或函数不能被重写

override检查派生类的虚函数是否重写了基类某个虚函数，未重写则报错

具体在链接文章1.8小节提到过

链接：C++中的多态_c++多态-优快云博客

五、可变模板参数

5.1可变模板参数的基本使用格式

template<class ...Args>
void Show(Args... agrs)
{//...}

此处的Args是一个模板参数包

args是一个函数形参参数包

参数包中可包含0到任意个模板参数（即涵盖多个类型与多个参数）

5.1补：为什么用Args和args，其他的可以吗

args本意为arguments，是在C语言中使用过的，意思为参数

Args和args也仅仅是名字，换成T和t也是一样的，使用起来只是一种习惯

5.2可以通过sizeof的特殊用法来获取可变模板参数的参数个数

例如：

template<class ...Args>
void Show(Args... args)
{
    cout<<sizeof...(args)<<endl;
}

尤其注意sizeof使用时...的位置，这是sizeof独有的

调用的时候：

Show(1,2.2,"abc");//打印值为3
Show(1,"abc");//打印值为2

可以获取可变参数列表中的参数个数

5.3获取参数内容方法一：通过递归展开可变模板参数

5.3.1区分C语言中printf的推导

在C语言中，printf的声明是这样的：

int printf ( const char * format, ... );

这意味着它是使用了一个数组去存类型，用余下的...来接收参数列表

因为是数组，所以可以进行“运行时推导” 即无需在编译时做过多工作，而是在函数运行过程中通过如for循环+下标访问等方式依次提取各个参数

5.3.2编译时推导原理与例子

与C语言不同，因为函数模板的特殊性，必须要进行“编译时推导”，即在编译时就明确传入的参数列表

而获取的方法一就是：通过递归进行推导来获取参数内容

例如：

调用时如：

Type_print(1, 2.2, "abcd", 3.3);

效果：

⭐5.3.3可变模板参数最本质的用途

可变模板参数是为了让程序员更少地书写模板而产生的

例如5.3.2中的例子，其实编译器在接收到调用参数列表时，会生成这样一个函数：

void Type_print(int i1,double d2,string s3,double d4)
{
	//...
}

在第一个参数被获取以后，生成

void Type_print(double d2,string s3,double s4)
{
	//...
}

以此类推

但如果通过书写函数模板来完成这一项工作呢？

答案很明显，需要去写四个不同的函数模板，大大增加工作量

5.4获取参数内容方法二：通过数组直接展开

5.4.1结合例子说明展开原理

假如调用式子为

Show3(1, 2.2, "abcd", 3.3);

定义则是：

本质上为通过在数组中展开，依次调用每一个类模板函数args_print

5.4.2该展开方式并不通用，可以进进一步改善

int类型返回值直接return 0是为了迎合数组arr中的int，但有时返回值因为一些缘故不可以为int，此时可以

5.5可变模板参数实例

list的接口中存在一个emplace_back，它就是可变模板参数的实用举例

5.5.1模板声明

template <class... Args>
  void emplace_back (Args&&... args);

5.5.2作用与功能介绍

其功能与push_back类似，但可以在模板参数为多参数构造自定义类型的参数列表时用参数包直接构造，且在具有调用移动构造条件的情况下调用移动构造

将原来构造+拷贝构造的消耗削减为直接构造

作用举例：

一般情况下push_back可以的，他都可以:

list<pair<string,int>> lt1;
list<string> lt2;

pair<string,int> kv("张三"，3);
lt1.emplace_back(kv);//本质上是调用pair的构造后调用拷贝构造，再连接到list节点上
lt1.emplace_back(move(kv));//本质上是调用pair的构造后调用移动拷贝，再连接到list节点上

string s1("abcd");
lt2.emplace_back(s1);

push_back做不到的，它也可以做到:

lt1.emplace_back("李四",4);//本质上是把构造pair的参数包继续向下传，直接在节点上调用构造
lt2.emplace_back("abcdef");

5.5.3模拟实现中的问题

emplace_back的实现原理与push_back类似，只是因为要使用参数包所以需要做出一些改变

①需要实现函数模板，模板参数包含class ...Args

②通过insert复用，需要额外实现一个含有参数包的insert函数模板

③insert中申请节点需要传入参数包，需要额外实现一个构造函数模板

④向下传的过程中，需要利用forward保持右值属性