欢迎来到代码驿站！

C代码

当前位置：首页 > 软件编程 > C代码

C++17新特性个人总结

时间：2021-04-17 09:54:47|栏目：C代码|点击： 次

C++17

编译器版本：GCC 7.1、Clang 5.0

__cplusplus：201703L

编译选项：-std=c++17

1 关键字

1.1 constexpr

扩展constexpr使用范围，可用于if语句中，也可用于lambda表达式中。

例子1：

#include<iostream>
 
template<bool ok>
constexpr void foo()
{
 //在编译期进行判断，if和else语句不生成代码
 if constexpr (ok == true)
 {
  //当ok为true时，下面的else块不生成汇编代码
  std::cout << "ok" << std::endl;
 }
 else
 {
  //当ok为false时，上面的if块不生成汇编代码
  std::cout << "not ok" << std::endl;
 }
}
 
int main()
{
 foo<true>();//输出ok，并且汇编代码中只有std::cout << "ok" << std::endl;这一句
 foo<false>();//输出not ok，并且汇编代码中只有std::cout << "not ok" << std::endl;这一句
 return 0;
}

例子2：

int main()
{
 constexpr auto add1 = [](int n, int m){
  auto func1 = [=] { return n; }; //func1 lambda表达式
  auto func2 = [=] { return m; }; //func2 lambda表达式
  return [=] { return func1() + func2(); };
 };
 constexpr auto add2 = [](int n, int m){
  return n + m;
 };
 auto add3 = [](int n, int m){
  return n + m;
 };
 int sum1 = add1(30, 40)( ); //传入常量值，add1在编译期计算，立即返回70
 int sum2 = add2(sum1, 4); //由于传入非constexpr变量，add2的constexpr失效，变成运行期lambda
 constexpr int sum3 = add3(1, 2); //sum3为constexpr变量，传入常量值，add3变成编译期lambda，立即返回3
 int sum4 = add2(10, 2);//传入常量值，add2在编译期计算，立即返回12
 return 0;
}

1.2 static_assert

扩展static_assert用法，静态断言的显示文本可选。

如：

static_assert(true, "");
static_assert(true);//c++17支持

1.3 auto

扩展auto的推断范围

如：

auto x1 = { 1, 2 }; //推断出std::initializer_list<int>类型
auto x2 = { 1, 2.0 }; //错误：类型不统一，无法推断
auto x3{ 1, 2 }; //错误：auto的聚合初始化只能一个元素
auto x4 = { 3 }; //推断出std::initializer_list<int>类型
auto x5{ 3 }; //推断出int类型

1.4 typename

扩展用法，允许出现在模板的模板的参数中。

首先回顾一下typename的用法，①用于模板中，表示模板参数为类型；②用于声明某名字是变量名

如例1：

struct A
{
 typedef int Example;
};
//第一种用法：声明模板参数为类型
template<typename T>
struct B { };
 
struct C
{
 typedef typename A::Example E;//第二种用法：声明某名字为一种类型
};
 
int main()
{
 typename A::Example e;//第二种用法：声明某名字为一种类型
 return 0;
}

新特性下的typename用法，

如例2：

#include<iostream>
#include<typeinfo>
 
template<typename T>
struct A
{
 int num;
 A()
 {
  std::cout << "A Construct" << std::endl;
  std::cout << "template typename is: " << typeid (T).name() << std::endl;
 }
};
//此处的T可省略，X代表模板类型，T和X前的typename可替换成class
template<template<typename T> typename X>
struct B
{
 X<double> e;
 B() { std::cout << "B Construct" << std::endl; }
};
 
int main()
{
 A<B<A>> a;
 std::cout << "***************************" << std::endl;
 B<A> b;
 return 0;
}

运行结果：

1.5 inline

扩展用法，可用于定义内联变量，功能与内联函数相似。inline可避免函数或变量多重定义的问题，如果已定义相同的函数或变量（且该函数或变量声明为inline），编译器会自动链接到该函数或变量。

如（不发生错误）：

// test.h
inline void print()
{
 std::cout << "hello world" << std::endl;
}
 
inline int num = 0;
// func.h
include "test.h"
inline void add(int arg)
{
 num += arg;
 print();
}
// main.cpp
include "func.h"
int main()
{
 num = 0;
 print();
 add(10);
 return 0;
}

2 语法

2.1 折叠表达式

用于变长参数模板的解包，只支持各种运算符（和操作符），分左、右折叠

如：

#include<string>
 
template<typename ... T>
auto sum(T ... arg)
{
 return (arg + ...);//右折叠
}
 
template<typename ... T>
double sum_strong(T ... arg)
{
 return (arg + ... + 0);//右折叠
}
 
template<typename ... T>
double sub1(T ... arg)
{
 return (arg - ...);//右折叠
}
 
template<typename ... T>
double sub2(T ... arg)
{
 return (... - arg);//左折叠
}
 
int main()
{
 int s1 = sum(1, 2, 2, 4, 5);//解包：((((1+)2+)3+)4+)5 = 15
 double s2 = sum(1.1, 2.2, 3.3, 4.4, 5.5, 6.6);
 double s3 = sum(1, 2.2, 3, 4.4, 5);
 
 double s4 = sub1(5, 2, 1, 1);//解包：((((5-)2-)1-)1) = 1
 double s5 = sub2(5, 2, 1, 1);//解包：(5-(2-(1-(1)))) = 3
 
 double s6 = sum_strong();//s6 = 0
 
 std::string str1("he");
 std::string str2("ll");
 std::string str3("o ");
 std::string str4("world");
 std::string str5 = sum(str1, str2, str3, str4);//str5 = "hello world"
 return 0;
}

2.2 结构化绑定

用一对包含一个或多个变量的中括号，表示结构化绑定，但是使用结构化绑定时，须用auto关键字，即绑定时声明变量

例子1：

/*
 * 例子：多值返回
 */
struct S
{
 double num1;
 long num2;
};
 
S foo(int arg1, double arg2)
{
 double result1 = arg1 * arg2;
 long result2 = arg2 / arg1;
 return {result1, result2};//返回结构体S对象
};
 
int main()
{
 auto [num1, num2] = foo(10, 20.2);//自动推导num1为double，num2为long
 return 0;
}

例子2：

#include<list>
#include<map>
 
/*
 * 例子：循环遍历
 */
template<typename T, typename U>
struct MyStruct
{
 T key;
 U value;
};
 
int main()
{
 std::list<MyStruct<int, double>> Container1;
 std::map<int, MyStruct<long long, char>> Container2;
 for(auto [key, value] : Container1)
 {
  //key为int类型，value为double类型
 }
 for(auto [key, value] : Container2)
 {
  //key为int类型，value为MyStruct<long long, char>类型
  //value1为long long类型，value2为char类型
  auto [value1, value2] = value;
 }
 return 0;
}

2.3 允许非类型模板参数进行常量计算

非类型模板参数可传入类的静态成员

如：

class MyClass
{
public:
 static int a;
};
 
template<int *arg>
void foo() {}
 
int main()
{
 foo<&MyClass::a>();
 return 0;
}

2.4 条件分支语句初始化

在if和switch中可进行初始化

如：

template<long value>
void foo(int &ok)
{
 if constexpr (ok = 10; value > 0)
 {
 
 }
}
 
int main()
{
 int num = 0;
 if(int i = 0; i == 0)
 {
 
 }
 foo<10>(num);
 switch(int k = 10; k)
 {
  case 0:break;
  case 1:break;
  default:break;
 }
 return 0;
}

2.5 聚合初始化

在初始化对象时，可用花括号进行对其成员进行赋值

如：

struct MyStruct1
{
 int a;
 int b;
};
 
struct MyStruct2
{
 int a;
 MyStruct1 ms;
};
 
int main()
{
 MyStruct1 a{10};
 MyStruct2 b{10, 20};
 MyStruct2 c{1, {}};
 MyStruct2 d{{}, {}};
 MyStruct2 e{{}, {1, 2}};
 return 0;
}

2.6 嵌套命名空间

简化多层命名空间的写法

如：

//传统写法
namespace A
{
 namespace B
 {
  namespace C
  {
 
  };
 };
};
//新写法
namespace A::B::C
{
 
};

2.7 lambda表达式捕获*this的值

lambda表达式可捕获*this的值，但this及其成员为只读

如：

struct MyStruct {
 double ohseven = 100.7;
 auto f() {
  return [this] {
   return [*this] {
    this->ohseven = 200.2;//错误，只读变量不可赋值
    return ohseven;//正确
   };
  }();
 }
 auto g() {
  return []{
   return [*this]{};//错误，外层lambda表达式没有捕获this
  }();
 }
};

2.8 枚举[类]对象的构造

可以给枚举[类]对象赋值

如：

enum MyEnum { value };
MyEnum me {10};//错误：不能用int右值初始化MyEnum类型对象
 
enum byte : unsigned char { };
byte b { 42 }; //正确
byte c = { 42 }; //错误：不能用int右值初始化byte类型对象
byte d = byte{ 42 }; //正确，其值与b相等
byte e { -1 }; //错误：常量表达式-1不能缩小范围为byte类型
 
struct A { byte b; };
A a1 = { { 42 } }; //错误：不能用int右值初始化byte类型对象
A a2 = { byte{ 42 } }; //正确
 
void f(byte);
f({ 42 }); //错误：无类型说明符
 
enum class Handle : unsigned int { value = 0 };
Handle h { 42 }; //正确

2.9 十六进制单精度浮点数字面值

以0x前缀开头的十六进制数，以f后缀的单精度浮点数，合并，就有了十六进制的单精度浮点数

如：

int main()
{
 float value = 0x1111f;
 return 0;
}

2.10 基于对齐内存的动态内存分配

谈到动态内存分配，少不了new和delete运算符，新标准中的new和delete运算符新增了按照对齐内存值来分配、释放内存空间的功能（即一个新的带对齐内存值的new、delete运算符重载）

函数原型：

void* operator new(std::size_t size, std::align_val_t alignment);
void* operator new[](std::size_t size, std::align_val_t alignment);
 
void operator delete(void*, std::size_t size, std::align_val_t alignment);
void operator delete[](void*, std::size_t size, std::align_val_t alignment);

参数说明：

size ―― 分配的字节数。必须为alignment的整数倍。

alignment ―― 指定的对齐内存值。必须是实现支持的合法对齐。

new的返回值：

成功，返回指向新分配内存起始地址的指针。

用法例子：

#include<new>
 
struct alignas(8) A {};
 
int main()
{
 A *a = static_cast<A *>(::operator new(sizeof(A), static_cast<std::align_val_t>(alignof (A))));
 ::operator delete(a, sizeof(A), static_cast<std::align_val_t>(alignof (A)));
 return 0;
}

2.11 细化表达式的计算顺序

为了支持泛型编程和重载运算符的广泛使用，新特性将计算顺序进行的细化

如以下争议代码段：

#include<map>
 
int main()
{
 std::map<int, int> tmp;
 //对于std::map的[]运算符重载函数，在使用[]新增key时，std::map就已经插入了一个新的键值对
 tmp[0] = tmp.size();//此处不知道插入的是{0, 0}还是{0, 1}
 return 0;
}

为了解决该情况，新计算顺序规则为：

①后缀表达式从左到右求值。这包括函数调用和成员选择表达式。

②赋值表达式从右向左求值。这包括复合赋值。

③从左到右计算移位操作符的操作数。

2.12 模板类的模板参数自动推导

定义模板类的对象时，可以不指定模板参数，但必须要在构造函数中能推导出模板参数

如：

template<class T> struct A {
 explicit A(const T&, ...) noexcept {} // #1
 A(T&&, ...){} // #2
};
 
int i;

A a1 = { i, i }; //错误，不能根据#1推导为右值引用，也不能通过#1实现复制初始化
A a2{i, i}; //正确，调用#1初始化成功，a2推导为A<int>类型
A a3{0, i}; //正确，调用#2初始化成功，a2推导为A<int>类型
A a4 = {0, i}; //正确，调用#2初始化成功，a2推导为A<int>类型

template<class T> A(const T&, const T&) -> A<T&>; // #3
template<class T> explicit A(T&&, T&&) -> A<T>; // #4

A a5 = {0, 1}; //错误，#1和#2构造函数结果相同（即冲突）。根据#3推导为A<int&>类型
A a6{0, 1}; //正确，通过#2推断为A<int>类型
A a7 = {0, i}; //错误，不能将非静态左值引用绑定到右值。根据#3推导为A<int&>类型
A a8{0, i}; //错误，不能将非静态左值引用绑定到右值。根据#3推导为A<int&>类型

template<class T> 
struct B {
 
 template<class U> 
 using TA = T;//定义别名
 
 template<class U> 
 B(U, TA<U>);//构造函数
};

B b{(int*)0, (char*)0}; //正确，推导为B<char *>类型
2.13 简化重复命名空间的属性列表
如：

[[ using CC: opt(1), debug ]] void f() {}
//作用相同于 [[ CC::opt(1), CC::debug ]] void f() {}

2.14 不支持、非标准的属性

在添加属性列表时，编译器会忽略不支持的非标准的属性，不会发出警告和错误。

2.15 改写与继承构造函数

在类的继承体系中，构造函数的自动调用是一个令人头疼的问题。新特性引入继承与改写构造函数的用法。

例子1：

#include<iostream>
 
struct B1
{
 B1(int) { std::cout << "B1" << std::endl; }
};
 
struct D1 : B1 {
 using B1::B1;//表示继承B1的构造函数
};
 
D1 d1(0); //正确，委托基类构造函数进行初始化，调用B1::B1(int)

例子2：

#include<iostream>
 
struct B1
{
 B1(int) { std::cout << "B1" << std::endl; }
};
 
struct B2
{
 B2(int) { std::cout << "B2" << std::endl; }
};
 
struct D1 : B1, B2 {
 using B1::B1;//表示继承B1的构造函数
 using B2::B2;//表示继承B2的构造函数
};
D1 d1(0); //错误：函数冲突，
 
struct D2 : B1, B2
{
 using B1::B1;
 using B2::B2;
 //正确，D2::D2(int)隐藏了B1::B1(int)和B2::B2(int)。另外由于B1和B2没有默认的构造函数，因此必须显式调用B1和B2的构造函数
 D2(int) : B1(1), B2(0)
 { std::cout << "D2" << std::endl; }
};
 
struct D3 : B1 
{
 using B1::B1;
};
D3 d3(0);//正确，继承B1的构造函数，即利用B1的构造函数来初始化，输出B1
 
// 程序入口
int main()
{
 D2 d(100);//编译通过，输出B1 B2 D2
 return 0;
}

例子3：

#include<iostream>
 
struct B1
{
 B1() { std::cout << "B1 default" << std::endl; }
 B1(int) { std::cout << "B1" << std::endl; }
};
 
struct B2
{
 B2() { std::cout << "B2 default" << std::endl; }
 B2(int) { std::cout << "B2" << std::endl; }
};
 
struct D1 : B1, B2
{
 using B1::B1;
 using B2::B2;
 //正确，D2::D2(int)隐藏了B1::B1(int)和B2::B2(int)，但必须要显示调用B1和B2的构造函数
 D1(int) : B1(1), B2(0)
 { std::cout << "D2" << std::endl; }
 //有默认构造函数，在不显示调用基类的构造函数时自动调用基类的默认构造函数
 D1() { std::cout << "D2 default" << std::endl; }
};
// 程序入口
int main()
{
 D1 d(100);//编译通过，输出B1 B2 D2
 D1 dd;
 //输出
 //B1 default
 //B2 default
 //D2 default
 return 0;
}

2.16 内联变量

见1.5

2.17 用auto作为非类型模板参数

当模板参数为非类型时，可用auto自动推导类型

如：

#include<iostream>
 
template<auto T>
void foo()
{
 std::cout << T << std::endl;
}
 
int main()
{
 foo<100>();//输出100
 foo<int>();//no matching function for call to "foo<int>()"
 return 0;
}

3 宏

3.1 __has_include

判断有没有包含某文件

如：

int main()
{
#if __has_include(<cstdio>)
 printf("hehe");
#endif
#if __has_include("iostream")
 std::cout << "hehe" << std::endl;
#endif
return 0;
}

4 属性

4.1 fallthrough

用于switch语句块内，表示会执行下一个case或default

如：

int main()
{
 int ok1, ok2;
 switch (0)
 {
  case 0:
  ok1 = 0;
  [[fallthrough]];
  case 1:
  ok2 = 1;
  [[fallthrough]];
 }
 return 0;
}

4.2 nodiscard

可用于类声明、函数声明、枚举声明中，表示函数的返回值没有被接收，在编译时会出现警告。

如：

[[nodiscard]] class A {}; //该属性在这其实没用
[[nodiscard]] enum class B {}; //该属性在这其实没用
class C {};
 
[[nodiscard]] int foo()
{ return 10; }
 
[[nodiscard]] A func1() { return A(); }
[[nodiscard]] B func2() { return B(); }
[[nodiscard]] C func3() { return C(); }
 
int main()
{
 foo();//warning: ignoring return value
 func1();//warning: ignoring return value
 func2();//warning: ignoring return value
 func3();//warning: ignoring return value
 return 0;
}

4.3 maybe_unused

可用于类、typedef、变量、非静态数据成员、函数、枚举或枚举值中。用于抑制编译器对没用实体的警告。即加上该属性后，对某一实体不会发出“没有用”的警告。

用法例子：

[[maybe_unused]] class A {};
[[maybe_unused]] enum B {};
[[maybe_unused]] int C;
[[maybe_unused]] void fun();

结语

本次检验C++17新特性使用了GCC编译器，对于Clang的支持性方面没有做出差异测试。若有问题，欢迎指出

上一篇：C++ 中引用与指针的区别实例详解

栏    目：C代码

下一篇：C++实现的分布式游戏服务端引擎KBEngine详解

本文标题：C++17新特性个人总结

本文地址：http://www.codeinn.net/misctech/103282.html

更多C代码

阅读排行

推荐教程

广告投放 | 联系我们 | 版权申明

重要申明：本站所有的文章、图片、评论等，均由网友发表或上传并维护或收集自网络，属个人行为，与本站立场无关。

如果侵犯了您的权利，请与我们联系，我们将在24小时内进行处理、任何非本站因素导致的法律后果，本站均不负任何责任。

联系QQ：914707363 | 邮箱：codeinn#126.com(#换成@)

Copyright © 2020 代码驿站 版权所有