C11

C11标准

{} 初始化（列表初始化）

 

• 所有容器均支持{}的初始化，并且可以不写=。但要注意保持代码可读性。

int x = 1;
   int x{1};

• 对于自定义类型，还会调用构造函数。
• 相较于构造函数的单参数隐式类型转换，{}支持多参数的隐式类型转换。
• 并且创建的临时对象同样具有常性。

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int* ptr1 = new int[3]{1,2,3}; // int类型数组

My_class* ptr2 = new My_class[2]{e1,e2}; //My_class类型的数组

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initializer_list:

• 对于常量数组，例如{1,2,3}，创建了一个新的类型std::initializer_list。

initializer_list<int> il = {10,20,30} //调用了initalizer_list的构造函数

• 这样就导致了如下的语句在C++11中不能使用。

• const int* ptr1 = {1,2,3};，因为花括号内会被识别为std::initializer_list

auto::

• 其用于定义变量时，自动识别类型。要求必须进行显示初始化,例如：auto pf = malloc创建一个指向malloc的函数指针。
• typeid(var).name()可以查看var的类型,返回值是一个字符串。

decltype::

• 也可以自动识别对象,表达式的类型，可以用于定义变量或者作为模板实参。 例如：
  • decltype<var> new_var
  • F_Name<decltype(var)> new_var

nullptr::

• 由于C++中NULL被定义成字面量0，这样就可能回带来一些问题，因为0既能指针常量，又能表示整形常量。所以出于清晰和安全的角度考虑，C++11中新增了nullptr，用于表示空指针。

新增容器:

• unordered_map

• unordered_set

• template<class T,std::size_t N> struct array;静态数组。

• template<classT,classAllocator = std::allocator<T>> classforward_list;
  单链表。

cbein，cend

所有容器均支持emplace。

• emplace系列函数提供了一种在容器中直接构造元素的方法。这与insert或push_back等方法不同，后者通常需要先构造对象然后再将其复制或移动到容器中，而emplace则是在容器的内部直接构造对象，从而避免了不必要的拷贝或移动操作。

template <class... Args>iterator emplace (const_iterator position, Args&&... args);

包装器

• std::function：一个通用的函数包装器，可以封装任何可调用对象（例如函数指针、Lambda 表达式、函数对象等）。function本质是一个类模板。

std::function在头文件<functional>
// 类模板原型如下
template <class T> function;     // undefined
template <class Ret, class... Args>
class function<Ret(Args...)>;
模板参数说明：
Ret: 被调用函数的返回类型
Args…：被调用函数的形参

• function的简单使用

  #include <functional>
  #include <iostream>
  
  void print(int x) {
      std::cout << x << std::endl;
  }
  
  int main() {
      std::function<void(int)> func = print;
      func(42); // 调用封装的函数
      return 0;
  }

-std::bind：用于绑定函数对象的某些参数，使得可以创建新的函数对象，其中一些参数已经被指定了具体的值。

#include <functional>
#include <iostream>

void print(int x, int y) {
    std::cout << x << ", " << y << std::endl;
}

int main() {
    auto bound_func = std::bind(print,std::placeholders::_2,std::placeholders::_1);
    bound_func(10,20); // 输出: 20, 10
    return 0;
}

std::function：用于存储和调用可调用对象的通用包装器。

• 并且包装器可以和using一起使用，用于起别名，using也可以用来给模板起别名。

例如：

#include <iostream>
#include <functional>

// 使用 using 关键字为函数类型创建别名
using Callback = std::function<void(int)>;

void registerCallback(Callback cb) {
    cb(10);  // 调用传递进来的回调函数
}

void myCallbackFunction(int value) {
    std::cout << "Callback called with value: " << value << std::endl;
}

int main() {
    // 注册回调函数
    registerCallback(myCallbackFunction);

    // 也可以使用 lambda 表达式
    registerCallback([](int value) {
        std::cout << "Lambda callback with value: " << value << std::endl;
    });

    return 0;
}

函数模板——std::bind：

std::bind 的基本用法

std::bind 的语法如下：

std::bind(function, arg1, arg2, ..., std::placeholders::_1, std::placeholders::_2, ...)

• function：要绑定的函数，可以是函数指针、成员函数指针、全局函数或静态成员函数。

• arg1, arg2, ...：要绑定到函数的参数。这些参数可以是值、引用或指针。

• std::placeholders::_1, std::placeholders::_2, ...：占位符，表示当调用生成的可调用对象时，这些位置将被传递给可调用对象的实际参数所替代。

  • 如果传递的是一个对象函数，那么还需要加上实例化对象的（this）指针。

/*例如*/

_client.setConnectionCallback(std::bind(&DictClient::onConnection, this, std::placeholders::_1));

• std::bind 通过绑定特定参数和使用占位符，提供了一种自动适配函数参数的能力。（上述例子中就是）
• 绑定的底层是生成了一个仿函数。

/*使用样例*/
#include <iostream>
#include <functional>

void print(int a, int b) {
    std::cout << a << " " << b << std::endl;
}

int main() {
    auto bind_func = std::bind(print, std::placeholders::_1, 20);
    bind_func(10); // 输出: 10 20
    return 0;
}

原子操作

• atomic会创建一个原子对象。

static std::atomic<size_t> seq(1); 
size_t cur = seq.fetch_add(1); 

锁mutex

• std::mutex：
  • std::mutex 是 C++11 引入的一个同步原语，用于保护共享数据，防止多个线程同时访问，从而避免数据竞争和不一致性。

2. std::unique_lock：

• std::unique_lock 是一个灵活的锁管理器，它对 std::mutex（或其他可锁对象，如 std::timed_mutex、std::recursive_mutex 等）进行独占所有权管理。
• std::unique_lock 的主要特点是：它确保了在其生命周期结束时，互斥量会被自动释放（解锁），从而防止由于忘记手动解锁而导致的死锁或其他问题。
• std::unique_lock 还提供了比 std::lock_guard 更高级的功能，如延迟锁定、提前解锁、尝试锁定和超时锁定等。

3. std::unique_lock<std::mutex> lock(_mutex);：

• 这行代码声明了一个名为 lock 的 std::unique_lock 对象，并立即尝试锁定传递给它的 std::mutex 对象 _mutex。
• 如果 _mutex 当前被另一个线程锁定，则此线程将阻塞，直到 _mutex 可用并被成功锁定。
• 一旦 lock 对象被销毁（通常是在其作用域结束时），它将自动解锁 _mutex。

多种类型转换函数

转换函数	用途	语法
static_cast	用于隐式类型转换（提高代码可读性），合理的类型转换，因为它在编译时会进行类型检查。	static_cast<type>(expression)
dynamic_cast	用于在类层次结构中进行安全的向下转换（必须有虚函数）。	dynamic_cast<type>(expression)
const_cast	用于增加或移除变量的 const 或 volatile 属性。	const_cast<type>(expression)
reinterpret_cast	用于进行低级别的重新解释类型转换。	reinterpret_cast<type>(expression)
std::stoi	将 std::string 转换为 int 类型。	std::stoi(string)
std::stol	将 std::string 转换为 long 类型。	std::stol(string)
std::stoll	将 std::string 转换为 long long 类型。	std::stoll(string)
std::stof	将 std::string 转换为 float 类型。	std::stof(string)
std::stod	将 std::string 转换为 double 类型。	std::stod(string)
std::stold	将 std::string 转换为 long double 类型。	std::stold(string)
std::to_string	将数值类型（int、float、double 等）转换为 std::string。	std::to_string(value)
std::from_chars	将字符数组或字符串转换为数值类型（C++17 引入）。	std::from_chars(ptr, ptr_end, value)
std::to_chars	将数值类型转换为字符数组（C++17 引入）。	std::to_chars(ptr, ptr_end, value)