C++ 11, C++ 14, 和 C++ 17

C++ 是一种强大且广泛使用的编程语言，它持续发展并引入了各种新功能和改进。本文将介绍C++ 11，C++ 14和C++ 17的一些重要特性。

C++ 11

智能指针

C++ 11引入了智能指针，这是一种用于管理动态内存的强大工具。智能指针可以跟踪资源的所有权，并在不再需要时自动释放内存。这有助于避免内存泄漏和使用已释放的内存。

以下是使用std::shared_ptr的示例：

#include <memory>

int main() {
    std::shared_ptr<int> ptr = std::make_shared<int>(10);
    // 执行其他操作...
    return 0;
}

引入auto关键字

C++ 11引入了auto关键字，用于根据初始化表达式的类型自动推断变量的类型。这样可以简化代码并提高可读性。

auto x = 10; // 推断为int类型
auto y = 3.14; // 推断为double类型
auto z = "hello"; // 推断为const char*类型

Lambda表达式

C++ 11引入了Lambda表达式，它为匿名函数提供了一种简洁的语法。Lambda函数可以作为参数传递给其他函数，并且可以捕获外部变量。

以下是使用Lambda表达式的示例：

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>

int main() {
    std::vector<int> nums = {2, 5, 1, 4, 3};
    
    // 使用Lambda表达式进行排序
    std::sort(nums.begin(), nums.end(), [](int a, int b) {
        return a < b;
    });
    
    // 打印排序后的结果
    for (int num : nums) {
        std::cout << num << " ";
    }
    
    return 0;
}

静态断言

C++ 11引入了静态断言（static_assert），它允许在编译时进行断言检查。这对于验证在编译时期满足某些条件非常有用，并且可以提供更好的错误消息。

以下是使用静态断言的示例：

static_assert(sizeof(int) == 4, "int的大小不正确");

C++ 14

泛型Lambda表达式

C++ 14引入了泛型Lambda表达式，可以在Lambda表达式中使用auto作为参数类型来实现泛型。

以下是使用泛型Lambda表达式的示例：

#include <iostream>

int main() {
    auto sum = [](auto a, auto b) {
        return a + b;
    };
    
    std::cout << sum(2, 3) << std::endl; // 输出 5
    std::cout << sum(2.5, 3.7) << std::endl; // 输出 6.2
    
    return 0;
}

返回类型推断

C++ 14扩展了返回类型推断的能力，使得不再需要显式地指定函数的返回类型。

以下是使用返回类型推断的示例：

auto add(int a, int b) {
    return a + b; // 推断为int类型
}

auto divide(double a, double b) {
    return a / b; // 推断为double类型
}

常量表达式

C++ 14允许在编译时计算常量表达式，并且可以使用这些常量表达式作为枚举的值。

以下是使用常量表达式的示例：

constexpr int square(int x) {
    return x * x;
}

enum class Shape {
    Circle = square(3), // 常量表达式作为枚举值
    Square = square(4),
    Rectangle = square(5)
};

C++ 17

结构化绑定

C++ 17引入了结构化绑定，它允许将元组或结构的成员绑定到命名变量，以方便访问和使用。

以下是使用结构化绑定的示例：

#include <tuple>
#include <iostream>

int main() {
    std::tuple<int, double, std::string> person(27, 170.5, "Tom");
    
    auto [age, height, name] = person; // 结构化绑定
    
    std::cout << "Name: " << name << std::endl;
    std::cout << "Age: " << age << std::endl;
    std::cout << "Height: " << height << std::endl;
    
    return 0;
}

算法改进

C++ 17引入了一些新的标准库算法，以及对现有算法的改进。这些改进包括std::variant的使用以及一些更高效和更通用的算法。

以下是使用新算法的示例：

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>

int main() {
    std::vector<int> nums = {2, 5, 1, 4, 3};
    
    // 使用新算法std::sort进行排序
    std::sort(nums.begin(), nums.end());
    
    // 使用新算法std::clamp对数字进行限制
    int x = 7;
    int clamped = std::clamp(x, 1, 5);
    
    std::cout << "Sorted: ";
    for (int num : nums) {
        std::cout << num << " ";
    }
    
    std::cout << std::endl << "Clamped: " << clamped << std::endl;
    
    return 0;
}

以上是C++ 11、C++ 14和C++ 17中一些重要的特性和改进。这些功能可以帮助程序员更高效地编写代码，并提供更强大的功能。请在你的C++项目中考虑使用这些功能来改进开发体验和性能。