現代C++風格的新元素
“C++11就像一門新的語言。” – Bjarne Stroustrup</strong>
C++11標準推出了很多有用的新特性。本文特別關注相比C++98更像是一門新語言的那部分特性，因為： 你將會發現在大多數的代碼示例中充斥著新特性的身影。例如，幾乎每5行現代 C++ 代碼示例都會使用到auto 提示： auto 基于以下兩個原因，盡可能使用 auto：首先，使用 auto 會避免重復聲明編譯器已經知道的類型。 // C++11 auto i = begin (m);</pre>
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其次，當使用未知類型或者類型名稱不易理解時使用 auto 會更加便利，例如大多數的 lambda 函數［TODO］——你甚至不能簡單的拼寫出類型的名字。 // C++11 auto x = { return i > 42; };</pre>
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需要注意，使用 auto 并不改變代碼的含義。代碼仍然是靜態類型［譯注］，每個表達式的類型都是清晰和明確的；C++11只是不需要我們重復聲明類型的名字。一些人剛開始可能會害怕在這里使用 auto，因為感覺好像沒有（重復）聲明我們需要的類型就意味著會碰巧得到一個不同的類型。如果你想要明確地進行一次強制類型轉換，沒有問題，聲明目標類型就好了。然而大多數情況下，只要使用 auto 就可以了；幾乎不會出現錯誤地拿到一個不同類型的情況，即便出現錯誤，C++的強靜態類型系統也會由編譯器讓你知道這個錯誤，因為你正試圖訪問一個變量沒有的成員函數或是錯誤地調用了該函數。 譯注：動態類型語言（dynamic typing language）是指類型檢查發生在運行期間（run-time）的語言。靜態類型語言（static typing language）是類型檢查發生在編譯期間（compile-time）的語言。 智能指針：無須 delete 請始終使用標準智能指針以及非占有原始指針(non-owning raw pointer)。絕不要使用占有原生指針(owning raw pointer)和 delete 操作，除非在實現你自己的底層數據結構這種少見的情況下（即使在此時也需要在 class 范圍內保持完好的封裝）。如果只能夠知道你是另一個對象唯一的所有者，請使用 unique_ptr 來表示唯一所有權（TODO)。一個”new T”表達式會馬上初始化另一個引用它的對象，通常是一個 unique_ptr。 widget (); ~widget (); private: class impl; unique_ptr<impl> pimpl; }; // in .cpp file class impl { ::: }; widget::widget () : pimpl ( new impl () ) { } widget::~widget () = default;</pre>
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使用 shared_ptr 來表示共享所有權。推薦使用 make_shared 來有效地創建共享對象。 ::: delete pw; // C++11 auto pw = make_shared<widget>();</pre>
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使用 weak_ptr 來退出循環并且表示可選性（例如，實現一個對象緩存） class widget { private: shared_ptr<gadget> g; // if shared ownership }; class gadget { private: weak_ptr<widget> w; };</pre>
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如果你知道另一個對象存在時間會更長久并且希望跟蹤它，使用一個（非占有 non-owning)原始指針。 vector< unique_ptr<node> > children; node* parent; public: ::: };</pre>
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nullptr 始終使用 nullptr 表示一個 null 指針值，絕不要使用數字0或者 NULL 宏，因為它們也可以代表一個整數或者指針從而產生歧義。 Range for 基于范圍的循環使得按順序訪問其中的每個元素變得非常方便。 total += *i; } // C++11 for( auto d : v ) { total += d; }</pre>
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非成員（nonmember） begin 和 end 始終使用非成員 begin 和 end，因為它是可擴展的并且可以應用在所有的容器類型(container type)，不僅僅是遵循了 STL 風格提供了 .begin ()和 .end ()成員函數的容器，甚至數組都可以使用。 如果你使用了一個非 STL 風格的 collection 類型，雖然提供了迭代但沒有提供 STL 的 .begin ()和 .end ()，通常可以為這個類型編寫自己的非成員 begin 和 end 來進行重載。這樣你就可以使用 STL 容器的編程風格來遍歷該類型。C++11標準提供了示例:C數組就是這樣一個類型，標準同時為數組提供了 begin 和 end。 int a[100]; // C++98 sort ( v.begin ()， v.end () ); sort ( &a[], &a[] + sizeof(a)/sizeof(a[]) ); // C++11 sort ( begin (v)， end (v) ); sort ( begin (a)， end (a) );</pre>
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Lambda 函數和算法 Lambda[TODO]是決定乾坤的因素，它會使你編寫的代碼變得更優雅、更快速。Lambda 使得 STL 算法的可用性提高了近100倍。新近開發的 C++ 函數庫都是基于 lambda 可以用的前提（例如，PPL）并且有些函數庫甚至要求你編寫 lambda 來調用函數庫（例如，C++ AMP） 下面是一個快速示例：找到v里面大于x并且小于y的第一個元素。在C++11中，最簡單和干凈的代碼就是調用一個標準函數。 if( i > x && i < y ) break; } // C++11: use std::find_if auto i = find_if ( begin (v)， end (v)， = { return i > x && i < y; } );</pre>
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想要使用 C++ 編寫一個循環或者類似的新特性？不用著急；只要編寫一個模板函數（template function)(函數庫算法），并且幾乎可以將 lambda 當做語言特性來使用，與此同時會更加靈活，因為它不是固定的語言特性而是一個真正的函數庫。 ... use x ... } // 不使用 lambda 的C++11：已經非常簡潔并且更靈活（例如，可以使用超時以及其他選項） { lock_guard<mutex> hold ( mut_x ); ... use x ... } // C++11 with lambdas, and a helper algorithm: C# syntax in C++ </span>// 使用了 lambda 的C++11可以帶一個輔助算法：在 C++ 中使用 C# 的文法 </span>// Algorithm: template<typename T, typename F> void lock ( T& t, F f ) { lock_guard<T> hold (t); f (); } lock( mut_x， [&]{ ... use x ... });</pre>
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去熟悉 lambda 吧。你會大量使用它，不僅僅在 C++ 中——它已經廣泛應用于很多主流的編程語言。一個開始的好去處請參考我在 PDC2010 的演講《無處不在的 lambda》 Move / && Move 被認為是 copy 的最佳優化，盡管它也使得其他事情成為可能比如信息被轉發。 vector<int>* result = make_big_vector (); void make_big_vector ( vector<int>& out ); // 選擇2: 通過引用傳遞: 沒有拷貝，但是調用者需要傳入一個有名對象 ::: vector<int> result; make_big_vector ( result ); // C++11: move vector<int> make_big_vector (); // 通常對于”被調用者(callee)分配的空間“也適用 ::: vector<int> result = make_big_vector ();</pre>
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Move 語法改變了我們設計 API 的方式。我們可以更多地設計通過值傳遞。為你的類型啟用 move 語法，使用時會比 copy 更有效。 更多變化 還有更多現代 C++ 的特性。并且我計劃在未來編寫更多深入C++11新特性以及其他特性的短文，我們會知道更多并且喜歡上它。 但目前，這是必須知道的新特性。這些特性組成了現代 C++ 風格的核心，使得 C++ 代碼看起來和執行時像他們設計的那樣，你將會看到這些特性會出現在幾乎每一段你看到或者編寫的現代 C++ 代碼中。并且它們使得現代 C++ 更加干凈、安全且快速，使得 C++ 在未來的若干年仍然是我們產業的依靠。 主要變更 2011-10-30: 為 Lambda 增加C# lock 示例. 重新組織智能指針首先介紹 unique_prt。 關于譯(作)者: 唐尤華：我喜歡程序員，他們單純、固執、容易體會到成就感；面對壓力，能夠挑燈夜戰不眠不休；面對困難，能夠迎難而上挑戰自我。他們也會感到困惑與傍徨，但每個程序員的心中都有一個比爾蓋茨或是喬布斯的夢想“用智慧開創屬于自己的事業”。我想說的是，其實我是一個程序員。
// C++98 map<int,string>::iterator i = m.begin ();
// C++98 binder2nd< greater<int> > x = bind2nd ( greater<int>()， 42 );
// C++11 Pimpl Idiom class widget {
// C++98 widget* pw = new widget ();
// C++11 class gadget;
// C++11 class node {
// C++98 for( vector<double>::iterator i = v.begin (); i != v.end (); ++i ) {
vector<int> v;
// C++98: write a naked loop (using std::find_if is impractically difficult)
vector<int>::iterator i = v.begin (); // because we need to use i later for( ; i != v.end (); ++i ) {
// C# lock( mut_x ) {
// C++98：避免 copy 的替代方法 vector<int>* make_big_vector (); // 選擇1: 返回指針: 沒有拷貝，但不要忘記 delete :::
