c++有哪些新特性并简单举例-[11,14,17,20,23]

C++的新特性随着版本的更新不断引入，以下是对C++11至C++23中一些主要新特性的概述及简单举例：

C++11

• 自动类型推导（auto）：编译器根据初始化表达式的类型自动推导变量的类型。

  • 示例：auto a = 10; // 编译器会推导出a是int类型。

• 范围for循环（Range-based for loop）：提供了一种更简洁、安全的遍历容器和数组的方式。

  • 示例：std::vector<int> numbers = {1, 2, 3, 4, 5}; for(int number : numbers) { std::cout << number << " "; }

• 智能指针（Smart pointers）：如std::unique_ptr和std::shared_ptr，自动管理内存生命周期，减少内存泄漏风险。

  • 示例：std::shared_ptr<int> ptr = std::make_shared<int>(10);

• Lambda表达式：允许在函数中定义匿名函数，简化函数对象的创建和使用。

  • 示例：auto func = [](int y) { return x + y; };

• nullptr：引入nullptr关键字，代表空指针，替代了传统的NULL宏。

  • 示例：int* ptr = nullptr;

• 右值引用和移动语义：通过右值引用（&&）和移动构造函数，实现资源的高效转移，避免不必要的拷贝操作。

  • 示例：MyVector vec2 = std::move(vec1);

• 统一初始化（Uniform Initialization）：使用花括号{}进行初始化，使初始化语法更加一致和简洁。

  • 示例：int x{1};

C++14

• 泛型Lambda表达式：Lambda表达式可以使用auto关键字声明参数类型。

  • 示例：auto func = [](auto y) { return x + y; };

• 返回类型推导：函数返回类型可以使用auto关键字进行推导。

  • 示例：auto add(int a, int b) { return a + b; }

• 二进制字面量：使用前缀0b或0B表示二进制数值。

  • 示例：int binaryValue = 0b1010;

C++17

• 结构化绑定（Structured bindings）：可以将元组或其他复合类型的成员绑定到命名变量。

  • 示例：auto [x, y] = std::make_pair(1, 2);

• if constexpr语句：根据编译时条件选择性地编译不同代码块。

  • 示例：if constexpr (condition) { /* compile-time true branch */ } else { /* compile-time false branch */ }

• 折叠表达式（Fold expressions）：简化了对参数包进行展开操作的语法。

  • 示例：auto sum = (args + ...);

C++20

• 概念（Concepts）：用于对模板参数进行约束和限定，提供更清晰和可读性强的模板编程方式。

  • 示例：template<typename T> concept Integral = std::is_integral_v<T>;

• 协程（Coroutines）：引入协程机制，简化异步编程。

  • 示例：std::generator<int> generate_numbers() { co_yield 1; co_yield 2; }

• 三向比较运算符（<=>）：用于简化比较操作符的实现。

  • 示例：bool compare(const MyType& a, const MyType& b) { return a <=> b; }

• 范围（Ranges）：提供了丰富的范围操作函数和算法，方便处理容器和范围。

  • 示例：auto even_numbers = numbers | std::views::filter([](int n) { return n % 2 == 0; });

C++23

• 新语言功能特性测试宏：用于检测编译器是否支持某些新特性。

• 显式对象形参：允许在成员函数定义中显式指定*this的类型。

• if consteval / if not consteval：根据编译时条件选择性地编译consteval或非consteval代码块。

  • 示例：if consteval { /* compile-time code */ } else { /* runtime code */ }

• 多维下标运算符：允许使用多维下标访问容器元素。

  • 示例：v[1, 3, 7] = 42;

这些新特性极大地增强了C++的表达能力和编程效率，使得C++在现代软件开发中仍然保持着强大的竞争力。