C++11 核心新特性详解：初始化、声明与右值引用

C++11 新增了 auto、nullptr 和 decltype 关键字，显著简化了类型声明。

nullptr vs NULL

NULL 有时被定义为 0 或 (void*)0，既能表示指针也能表示整型，存在歧义。nullptr 是专门的关键字，仅表示空指针。

#define NULL ((void*)0)
// 推荐直接使用 nullptr

auto 与 decltype

auto 不能单独使用（如 auto x;），必须配合初始化表达式。decltype 则可以将变量的类型声明为表达式指定的类型，常用于模板元编程或作为函数返回类型。

int a = 0;
double b = 1.0;
decltype(a * b) c = 2; // c 的类型为 double

int pf = 0;
decltype(pf) pf2; // 合法，pf2 类型为 int

STL 容器与接口更新

新容器

增加了 array、forward_list、unordered_map、unordered_set 等新容器。虽然 array 和 forward_list 在某些场景下不如 vector 通用，但在特定性能需求下仍有价值。

接口增强

1. 初始化列表支持：所有容器的构造函数都支持 {...} 方式初始化。
2. 移动语义支持：所有容器都支持移动构造和移动赋值。
3. emplace 系列：大多数容器接口新增 emplace_back 等方法，直接在容器内部构造元素，避免临时对象的拷贝开销。
4. 常量迭代器：添加了 cbegin, cend, crbegin, crend 接口，用于获取只读迭代器。

类功能增强

C++11 允许在类定义时给成员变量赋予默认值，并引入了以下关键字：

• default：强制生成默认函数。例如：Person(Person&& p) = default;
• delete：禁止生成默认函数。例如：Person(const Person&) = delete;
• final：禁止类被继承或虚函数被重写。
• override：显式标记虚函数重写，防止拼写错误。

关于移动构造函数和移动赋值运算符重载：如果没有用户自定义析构函数、拷贝构造或拷贝赋值，编译器会自动生成默认移动版本。对内置类型执行浅拷贝，对自定义类型则调用其移动构造（若存在）或拷贝构造。

引用语义：左值、右值与移动

左值和右值

• 左值 (Lvalue)：可以取地址的对象，通常是可以被修改的实体。
• 右值 (Rvalue)：不能取地址的对象，通常是临时值。内置类型的右值称为纯右值，自定义类型的右值称为将亡值。

左值引用和右值引用

左值引用 (T&) 给左值取别名；右值引用 (T&&) 给右值取别名。右值引用引入后，对象实际上拥有了左值的属性（有地址，可修改），但语义上仍代表临时资源。

void func(const int& r); // 接收左值
void func(int&& r);      // 接收右值

int a = 1;
func(a);       // 调用第一个
func(2);       // 调用第二个

右值引用的核心价值在于减少拷贝，特别是在传值返回或容器插入右值对象时，可以通过移动语义转移资源而非深拷贝。

移动构造

移动构造发生在将亡值赋值时。它不是简单的复制，而是'转移'资源所有权。原对象状态变为未定义（但不一定是空对象）。

string func() {
    string str("xxxx");
    return str; // 编译器优化：直接移动，避免拷贝
}

现代编译器会对连续构造或拷贝进行优化（RVO/NRVO），使得返回值可能只需一次移动拷贝。

完美转发

万能引用

万能引用 (T&&) 既可以接收左值，也可以接收右值。实参如果是左值，推导为左值引用；如果是右值，推导为右值引用。这是通过引用折叠规则实现的。

完美转发

在模板函数中，如果想保持参数的原始属性（左值还是右值），需要使用 std::forward 进行完美转发。否则，经过函数参数传递后，右值引用可能会退化为左值引用，导致无法触发移动语义。

template<typename T>
void PerfectForward(T&& t) {
    Fun(std::forward<T>(t)); // 保留原始属性
}

如果在中间步骤丢失了一次转发，原本右值的属性就会永久丢失，导致后续操作只能进行拷贝而非移动。因此，在涉及资源转移的场景中，务必确保每次传参都正确使用完美转发。