C++11 关键新特性回顾与实践

它提供只读访问。并不是一定要有 std::initializer_list 才能用 {} 初始化，但一旦你显式定义了以它为参数的构造函数，{} 初始化会优先匹配那个构造函数。

3. auto

C++98 里 auto 只是表示自动存储期的说明符，没什么存在感。C++11 直接废弃了原来的含义，把它变成自动类型推断。遇到复杂类型时特别省事：

std::pair<int, std::string> get_user_info() { return {42, "Alice"}; }
int main() {
    auto user = get_user_info();
    return 0;
}

4. decltype

decltype 在编译期推导表达式的类型，不会实际计算。和 auto 不同，decltype 关心的是表达式的静态类型，而不是初始化值的类型。

int a = 5; 
double b = 3.14; 
decltype(a) c = a; // c 是 int
decltype(b+b) d = b; // b+b 是 double，d 也是 double

5. nullptr

NULL 就是字面量 0，这导致重载时经常跟整数混淆。C++11 引入 nullptr 专门表示空指针，类型安全，一眼就能看出意图。

6. 左值引用和右值引用

引用一直都有，C++11 加上了右值引用，所以现在分为左值引用和右值引用。

左值就是能放在赋值号左边的表达式，比如变量、指针解引用等：

int* p = new int(0); 
int b = 1; 
const int c = 2;

给左值取个别名就是左值引用，类型必须严格匹配：

int*& rp = p; 
int& rb = b; 
const int& rc = c;

右值通常出现在赋值号右边，比如字面量、临时对象、函数返回值等：

10; // 常量
x+y; // 表达式
add(x,y); // 函数返回值

右值不能取地址，但右值引用会把它'存'到某个位置（一般是栈上），因此可以取到该位置的地址。不过即使通过右值引用修改，改的也只是引用本身，原来的右值本身不会被改变——10 还是 10。

一个容易记的区分方式：左值引用形如 T&，右值引用形如 T&&。

6.1 右值引用的真面目

右值本身不可变，但右值引用本身是个左值，拥有自己的地址，所以才觉得'可以改'。实际上，右值引用的变量只是保存了右值的内容，并没有移动右值的物理位置。

6.2 左值引用和右值引用比较

• 普通左值引用只能绑定到左值；const 左值引用既可以绑定左值也可以绑定右值。
• 右值引用可以绑定到右值，不能直接绑定左值，但可以绑定 std::move 后的左值。

6.3 右值引用的意义

既然 const 左值引用能绑定右值，为什么还要加右值引用？因为有些场景左值引用处理起来代价太高。

假设有个自定义的 string 类，to_string 返回值是局部对象：

bit::string to_string(int value) { 
    bit::string str; 
    return str; 
}

用它的返回值构造对象时，如果没有移动构造，会先拷贝出一个临时对象，再用临时对象拷贝构造目标对象，两次深拷贝。临时对象还要额外分配内存。

6.3.1 移动构造

加上移动构造后，编译器会优先匹配它：

// 移动构造
string(string&& s) :_str(nullptr) ,_size(0) ,_capacity(0) { 
    swap(s); 
}

移动构造直接把右值的资源'偷'过来，没有新开内存，没拷贝数据。原理就是右值引用延长了右值的生命周期，让这些本来要销毁的资源可以直接拿来用。

6.4 万能引用

模板里的 T&& 并不是单纯的右值引用，而是万能引用——既能绑左值，也能绑右值：

void Fun(int& x) { std::cout << "Fun(int&): "<< x << std::endl; }
void Fun(int&& x) { std::cout << "Fun(int&&): "<< x << std::endl; }
template<typename T> void CallFun(T&& arg) { Fun(arg); }

int a = 10; 
const int b = 20; 
CallFun(a); // 希望调 Fun(int&)
CallFun(30); // 希望调 Fun(int&&)

但实际上两次调用都进了 Fun(int&)。万能引用只是在接收时能区分左右值，进入函数体后参数统统变成左值。要保留原始值类别，就需要完美转发。

6.5 完美转发——forward

std::forward<T>(arg) 保持参数的左值/右值属性原样转发。

template<typename T> void CallFun(T&& arg) { 
    Fun(std::forward<T>(arg)); 
}

int main() { 
    int a = 10; 
    const int b = 20; 
    CallFun(a); // 左值 -> Fun(int&)
    CallFun(30); // 右值 -> Fun(int&&)
    return 0; 
}

现在行为就符合预期了。左右值引用各有用处，选哪种得看具体需求。