C++ 11新特性之语法甜点4

概述

C++ 11中引入了许多简化编程工作的语法上的新特性，我们暂且美其名曰：“语法甜点”。书接上篇，我们继续介绍C++ 11中的这些“语法甜点”，也是最后一篇关于“语法甜点”的文章。

语法甜点16：新的字符串字面值

C++ 03提供了两种字符串字面值。第一种：包含有双引号，产生以空字符结尾的const char数组。第二种：有着前标L，产生以空字符结尾的const wchar_t数组，其中wchar_t代表宽字符。C++ 03不支持Unicode编码。

在C++ 11中，为了加强C++编译器对Unicode的支持，类别char的定义被修改为其大小至少能够存储UTF-8的8位编码，并且能够容纳编译器的基本字符集的任何成员。

C++ 11 支持三种Unicode编码方式：UTF-8、UTF-16、UTF-32。除了上述char定义的变更， C++ 11还增加了两种新的字符类别：char16_t和char32_t，用于存储UTF-16和UTF-32的字符。

下面展示了如何产生使用这些编码的字符串字面值。

u8"I'm a UTF-8 string"
u"This is a UTF-16 string"
U"This is a UTF-32 string"

在上面的示例代码中，第一个字符串的类型是const char[]，第二个字符串的类型是const char16_t[]，第三个字符串的类型是const char32_t[]。

为了避免在字符串中频繁使用转义字符的麻烦，C++ 11还提供了raw字符串字面值。

 R"(The String Data \ Stuff " )"
 R"delimiter(The String Data \ Stuff " )delimiter"

raw字符串字面值能够和宽字面值或Unicode字面值结合起来使用，非常方便。

u8R"XXX(I'm a "raw UTF-8" string.)XXX"
uR"*@(This is a "raw UTF-16" string.)*@"
UR"(This is a "raw UTF-32" string.)"

语法甜点17：sizeof

在C++ 11中，允许sizeof运算符作用在类型的数据成员上，而无须明确的对象。在C++ 03中，这是不允许的，会导致编译错误。

struct SomeType { OtherType member; };
// 在C++ 03中不合法，在C++ 11中合法
sizeof(SomeType::member);

语法甜点18：新的算法

C++ 11中新增了一些比较实用的算法，比如：all_of、any_of、none_of、copy_n、copy_if、iota等。

#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <numeric>
using namespace std;

int main()
{
    int a[5] = {-2, -1, 0, 1, 2};
    auto funIsPositive = [](int v){return v > 0;};
    // 返回false
    bool bRet = all_of(a, a + 5, funIsPositive);
    // 返回true
    bRet = any_of(a, a + 5, funIsPositive);
    // 返回false
    bRet = none_of(a, a + 5, funIsPositive);
    int b[5] = {0};
    // 将a开始的5个元素拷贝到b中
    copy_n(a, 5, b);
    // 将1、2两个数拷贝到b中
    copy_if(a, a + 5, b, funIsPositive);
    // 将a中的每个元素加10
    iota(a, a + 5, 10);                                                    
    return 0;
}

语法甜点19：泛化的常数表达式

·C++ 03中本来就已经具有常数表达式的概念，比如：3+5，6*7等。常数表达式对编译器来说是优化的机会，编译器常在编译期运行它们并且将值存入程序中。同样地，在许多场合下，C++规范要求使用常数表达式，比如：数组大小、枚举值等。

然而，常数表达式总是在遇到了函数调用时就终结。

int GetFive() { return 5; }

// 不合法
int some_value[GetFive() + 5];

C++ 11引进了关键字constexpr，允许用户保证函数是编译期常数。

constexpr int GetFive() { return 5; }

// 合法
int some_value[GetFive() + 5];

语法甜点20：包装引用

包装引用，类似于一般的引用。对于任意对象，我们可以通过模板类ref得到一个包装引用 (至于常引用，则可以通过cref得到)。

#include <iostream>
using namespace std;

void f(int &r)  { r++; }
template<class F, class P> void g(F f, P t)  { f(t); }

int main()
{
    int n = 0 ;
    g(f, n) ;
    // 输出：0
    cout << n << endl;

    g(f, ref(n));
    // 输出：1
    cout << n << endl;

    return 0;
}

在C++ 11中，ref通常与std::reference_wrapper一起使用。std::ref是一个函数模板，它返回一个对给定对象的std::reference_wrapper实例。std::reference_wrapper允许我们将引用以值的形式存储、传递和操作。

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
    int x = 66;

    // 使用ref创建一个引用包装器
    reference_wrapper<int> ref_x = ref(x);
    // 可以通过调用get方法来访问原始引用，相当于++x
    ++ref_x.get();
    // 输出：67
    cout << x << endl;
    return 0;
}

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