C++11 核心新特性详解：初始化、声明与移动语义

注意：上面的 {1, 2, 3, 4, 3} 转换成 initializer_list 类型时，其实是编译器会在常量区自动创建一个隐藏的常量数组。initializer_list 只是用指针引用这个数组，而不是自己存储数据。这个类型自己模拟实现不太行，库里面的这个类型编译器会做特殊照顾。

声明

C++11 在声明方面增加了 auto、nullptr 和 decltype。

nullptr 和 NULL 的区别

NULL 有时直接被定义成 0，既能表示指针常量，又能表示整形常量。宏定义通常不常用，基本上可以用 const、enum、inline 去代替宏。

#define NULL ((void*)0)
// 或者
#define NULL 0

nullptr 是空指针关键字

decltype

关键字 decltype 可以将变量的类型声明为表达式指定的类型。它推出对象的类型，再定义变量，或者作为模板实参。其实也就是把 decltype(pf) 看成一个类型去用。

跟 auto 的区别：auto 不能像 auto x; 这样不带初始化（除非有默认值），而 decltype 可以。

int pf = 0;
int a = 0;
double b = 1.0;

decltype(a * b) c = 2;
decltype(pf) pf2;

// B 是类
B<decltype(pf)> bb1;

// 引申：函数能通过函数指针调用
auto x = malloc;
// 之后 x 和 malloc 的用法和作用就相同了

STL 里面的一些变化

新容器

增加了 array、forward_list、unordered_map、unordered_set。但是 array（原生数组）和 forward_list（单链表）应用场景较为特定。关于数组的话，一般也用 vector 代替，因为原生数组容易越界之后检查不出来。

新接口

对于 const 迭代器，添加了 cbegin、cend、crbegin、crend，不过这几个接口在日常使用中场景有限，没必要过度关注。

所有容器的构造函数都支持了 initializer_list 那种方式的初始化。所有容器都支持了移动构造和移动赋值。大多数容器的很多接口都多了 emplace 系列的，比如以前是 back，现在多了个 emplace_back，并且本来的接口有些也支持了右值引用的方式。

新的类功能

新增加了移动构造函数和移动赋值运算符重载。

如果你没有自己实现移动构造，且没有实现析构函数、拷贝构造、拷贝赋值重载中的任意一个，编译器会自动生成一个默认移动构造——对内置类型会浅拷贝，对自定义类型如果有移动构造就用移动构造，没有就用拷贝构造。

如果你没有自己实现移动赋值重载函数，且没有实现析构函数、拷贝构造、拷贝赋值重载中的任意一个，编译器会自动生成一个默认移动赋值——对内置类型会浅拷贝，对自定义类型如果有移动赋值就用移动赋值，没有就用拷贝赋值。

允许在类定义时给成员变量初始缺省值。新增了 final 和 override 关键字。

强制生成默认函数的关键字 default：

Person(Person&& p) = default;

禁止生成默认函数的关键字 delete：

Person(Person&& p) = delete;

左值引用和右值引用

左值引用是以前本来就支持的，右值引用还是 C++11 引入的。

左值和右值

可以取地址的叫做左值，左值一般是可以被修改的。 不能取地址的叫做右值（右值是不允许被修改的）。

内置类型的右值叫做纯右值。 自定义类型的右值叫做将亡值。

左值引用和右值引用

左值引用就是 int &a = b;，粗略理解为给左值取别名（b 是 int b = 0;）。 右值引用是 double &&r = x + y;，粗略理解为给右值取别名（x y 本来是 double x = 1.1, y = 2.0）。

注意：右值引用之后其实是让它拥有了左值的属性（有地址，并且可以被修改）。

问题：

• 左值引用可以给右值取别名吗？const 的左值引用可以，例如 const int a = ...。
• 右值引用可以给左值取别名吗？move 以后的左值可以，例如 int &&c = move(b);。

关于这个 move：

void func(const int& r) {}
void func(int&& r) {}
// 也构成函数重载哈，编译器会选择最匹配的去用
// eg: 传的是右值，用第二个
// 传的是左值，用第一个

左值引用的核心价值就是减少拷贝，提高效率。 右值引用的核心价值是进一步减少拷贝，弥补左值引用没有解决的场景，比如传值返回。

场景举例：

1. 自定义类型中深拷贝的类，必须传值返回时（类大的时候用，小用不用区别不大）。
2. 容器的插入接口，如果插入对象是右值，可以用移动构造转移资源给数据结构中的对象，也可以进一步减少拷贝。

注意：浅拷贝的类只能直接拷贝，移动拷贝是不行的——因为给也给的是指针。

移动构造

这个的话在出现将亡值赋值的时候会出现。这个的话就相当于把将亡值的东西给那个被赋值的，被赋值的把之前的东西给将亡值（将亡值之前存储东西的地方直接给被赋值的人了——有点像资源所有权转移那种意思）。

只是资源被转移了哈，原来的对象还在那，不算是空对象。 纯右值也会的哈，只是没啥必要而已，除非如 vector<int> 那种数组很大的。

string func() // 不能搞成 string& 或者 string&& 哈
{
    string str("xxxx");
    return str;
}

main 函数里面
string s = func();
// 这里的话会 str 先深拷贝给 func(), 再 func() 移动拷贝给 s
// 编译器优化后只有一次移动拷贝了

但是编译器会进行优化：

1. 连续的构造或者拷贝构造，合二为一。
2. 开绿灯行为：eg: 这里的 str 直接被当成将亡值给了 s。

eg: list<string> lt; lt.push_back("22222"); 此时也是一次移动拷贝，因为 "22222" 隐式转换成 string 的时候生成了个匿名对象（C++11 的认知）。如果用的是自己模拟实现的那种 string 的话，生成匿名对象时还会有一次拷贝构造（现代写法）。有移动定义也是这样。

移动语义：就是用右值引用实现移动构造和移动赋值。

完美转发

万能引用

万能引用的作用：既可以接收左值，又可以接受右值。 实参如果是左值的话，他就是左值引用——此时是引用折叠。 实参如果是右值的话，他就是右值引用。

完美转发

补充：上面的 Fun 是 void Fun(int& x){}。

调用：PerfectForward(std::move(a)); PerfectForward(std::move(b)); 这俩个的话其实最后一个是用的 1，一个用的 2。 因为 Fun(t) 传的时候 t 是右值引用——所以是左值的属性。没用右值属性的话，在移动定义时，无法完成资源转移！！！ 此时如果想保留右值引用是右值的属性的话，就要用到完美转发了。 完美转发就是加个 forward<T>。

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

要注意的是：如果想一直保持原来的属性，在每次传参的时候都要使用完美转发。中间少用了一次就会永远丢失原本的属性。