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C++11 新增了哪些特性？

本题详细解读

自动类型推导

C++11 引入了 auto 关键字，允许编译器根据初始化表达式自动推导变量的类型。例如：

auto x = 42; // x 的类型被推导为 int
auto y = 3.14; // y 的类型被推导为 double

这在处理复杂类型时非常有用，可以减少代码冗余。

范围 for 循环

范围 for 循环简化了对容器的遍历操作。例如：

std::vector<int> vec = {1, 2, 3, 4};
for (auto& elem : vec) {
    std::cout << elem << std::endl;
}

这种语法比传统的迭代器方式更加简洁。

Lambda 表达式

Lambda 表达式允许在代码中定义匿名函数。例如：

auto add = [](int a, int b) { return a + b; };
std::cout << add(2, 3) << std::endl; // 输出 5

Lambda 表达式可以捕获外部变量，并且可以作为函数对象使用。

右值引用和移动语义

右值引用 (&&) 和 std::move 允许资源的高效转移，避免了不必要的拷贝。例如：

std::string str1 = "Hello";
std::string str2 = std::move(str1); // str1 的资源被转移到 str2

移动语义在处理大型对象时非常有用，可以显著提高性能。

智能指针

C++11 引入了三种智能指针：

std::unique_ptr：独占所有权的智能指针。
std::shared_ptr：共享所有权的智能指针。
std::weak_ptr：弱引用，不增加引用计数。

智能指针可以自动管理内存，避免内存泄漏。

nullptr

nullptr 是 C++11 引入的空指针常量，用于替代 NULL。例如：

int* ptr = nullptr;

nullptr 的类型是 std::nullptr_t，可以避免与整数类型的混淆。

委托构造函数

委托构造函数允许一个构造函数调用另一个构造函数。例如：

class MyClass {
public:
    MyClass(int x) : MyClass(x, 0) {} // 委托给另一个构造函数
    MyClass(int x, int y) : x(x), y(y) {}
private:
    int x, y;
};

这种语法可以减少代码重复。

继承构造函数

使用 using 关键字可以继承基类的构造函数。例如：

-- -------------------- ---- -------
----- ---- -
-------
    -------- -- --
--

----- ------- - ------ ---- -
-------
    ----- ----------- -- -- ---- -----
--

这样可以避免在派生类中重复定义构造函数。

override 和 final

override 用于显式重写虚函数，final 用于阻止派生类重写函数或继承类。例如：

-- -------------------- ---- -------
----- ---- -
-------
    ------- ---- ----- --
--

----- ------- - ------ ---- -
-------
    ---- ----- -------- -- -- ----
--

----- ---------- ----- - ------ ---- -
-------
    ---- ----- ----- -- -- -------
--

这些关键字可以提高代码的可读性和安全性。

强类型枚举

enum class 提供了更强的类型安全性。例如：

enum class Color { Red, Green, Blue };
Color c = Color::Red;

强类型枚举不会隐式转换为整数，避免了潜在的错误。

静态断言

static_assert 用于编译时断言检查。例如：

static_assert(sizeof(int) == 4, "int must be 4 bytes");

如果断言失败，编译将终止并输出错误信息。

线程支持

C++11 引入了多线程支持，包括 std::thread、std::mutex、std::condition_variable 等。例如：

std::thread t([]() { std::cout << "Hello from thread!" << std::endl; });
t.join();

这些库使得多线程编程更加方便和安全。

新的容器和算法

C++11 引入了新的容器和算法，如 std::array、std::forward_list 和 std::unordered_map 等。例如：

std::array<int, 3> arr = {1, 2, 3};
std::unordered_map<std::string, int> map = {{"one", 1}, {"two", 2}};

这些容器和算法提供了更多的选择和灵活性。

变长模板

变长模板允许模板接受任意数量的参数。例如：

template<typename... Args>
void print(Args... args) {
    (std::cout << ... << args) << std::endl;
}

这种语法使得模板更加灵活和强大。

用户定义字面量

用户定义字面量允许用户定义自己的字面量后缀。例如：

long double operator"" _km(long double x) {
    return x * 1000;
}

auto distance = 5.0_km; // distance 的值为 5000.0

这种语法可以增强代码的可读性和表达力。

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