C++11中STL库中的新内容

C++ 11一个比较显著的变化是以前boost库中的一些函数被正式标准化合入到STL中了,本文就简单的介绍一下。

引用包装器(Reference Wrapper)

当模板函数参数为泛型类型的时候,无法推导出是传值还是传引用,默认情况下会使用传值的方式。这是我们可以用std::ref显式指定以传引用的方式实例化模板函数。

#include <functional>
#include
<iostream>

template <class
T>
void foo(T
arg)
{
arg++;
}

int main()
{
int count = 3;

foo(count);//此时传的是值,模板实例化为foo(int),count值不变
std::cout << count << std::endl;

foo(std::ref(count));//此时传的是引用,模板实例化为foo(int&),count值加1
std::cout << count << std::endl;
}

智能指针(Smart Pointers)

智能指针主要引入了shared_ptr、weak_ptr、unique_ptr三种,其中shared_ptr和weak_ptr就是boost库中的应对象,我以前也写过相关文章介绍他们,这里就不介绍了。

而新引入的unique_ptr和以前介绍过的boost库中的scoped_ptr比较类似,而STL中本身就有一个类似的auto_ptr,它们之间的主要区别是:

auto_ptr可以支持'='操作,也可作为函数的返回值

unique_ptr不支持'='操作,可以作为函数的返回值

scoped_ptr即不支持'='操作,也不能作为函数的返回值

相比较而言,unique_ptr权限比auto_ptr小,也没有scope_ptr不能作为返回值的限制,是用起来最合适的,完全可以代替auto_ptr

仿函数

四个boost库也合入了stl库中:

function

bind

result_of

mem_fn

其中function和bind我以前在介绍boost库中已经介绍过,在支持auto关键字后,通过bind创建function更加简单了,我们只需要用一句话就能创建成员函数的仿函数。

#include
<iostream>
#include
<functional>
using
namespace std;
using
namespace std::placeholders;

struct
X
{
bool foo (int
a) { cout<< a << endl; return
false;}
};

int main()
{
X x;

auto func = bind(&X::foo, &x, _1);
func(5);
}

PS:使用bind的时候需要加入std::placeholders的using,否则编译报语法错误。

不过感觉bind基本上被lambda表达式给秒了,对于上面例子里,用lambda表达式的写法如下:

auto func = [&x](int
a) { x.foo(a); };
function<void (int)> func = [&x](int
a) { x.foo(a); };

由于lambda表达式是语法糖,因此可读性方面更好(感觉简洁度都快接近C#的匿名函数了),没有_1,_2之类的占位符,对于函数的调用方式也是显式直接调用,更加直观。

而result_of在auto引入后感觉也基本上没有用了,直接使用auto要简单得多。

容器

容器方面主要加了如下几个:

tuple

array

unordered_set和unordered_map

其中tuple和array基本上就是boost相关库给标准化了,而unordered_set和unordered_map则是hash表方式的set和map,以提供更高的查询性能。使用方式和原来二叉树版的也大同小异,这里就不多介绍了。

正则表达式

Boost的regex库也终于标准化了,要使用字符串处理的可以不用到处找第三方的正则表达式库了。不过目前VC还不支持像C#那样取消转义字符(gcc可以),在代码里面的正则表达式依然非常难读,希望MS能尽快把raw string literal给支持上。

线程

Boost的线程库也标准化了,另外那个类似于.Net TPL库的packaged_task也标准化了,由于它有不少可以介绍的地方,我会专门写篇文章来介绍它,这里就不多说了。

时间函数

其实C语言标准库是提供了时间函数的,不过极度难用,现在Boost的时间函数chrono已经给标准化了,虽然还是比不上.Net的TimeSpan好用,但起码比标准C的那套好太多了。

#include
<iostream>
#include
<chrono>
#include
<ctime>
using
namespace std;

int fibonacci(int
n)
{
if (n < 3) return 1;
return fibonacci(n-1) + fibonacci(n-2);
}

int main()
{
auto start = chrono::system_clock::now();
int result = fibonacci(40);
auto end = chrono::system_clock::now();

int elapsed_seconds = chrono::duration_cast<chrono::milliseconds>
(end-start).count();

auto end_time = chrono::system_clock::to_time_t(end);

std::cout << 'result: ' << result << endl
<< 'finished computation at ' << std::ctime(&end_time)
<< 'elapsed time: ' << elapsed_seconds << 'ms\n';
}

另外一个日期函数Boost.Date好像还没有标准化,要用到日期相关功能还是只能用boost库。

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