● 請問C++11有哪些新特性？

參考回答：

C++11 最常用的新特性如下：

auto關(guān)鍵字：編譯器可以根據(jù)初始值自動推導(dǎo)出類型。但是不能用于函數(shù)傳參以及數(shù)組類型的推導(dǎo)

nullptr關(guān)鍵字：nullptr是一種特殊類型的字面值，它可以被轉(zhuǎn)換成任意其它的指針類型；而NULL一般被宏定義為0，在遇到重載時可能會出現(xiàn)問題。

智能指針：C++11新增了std::shared_ptr、std::weak_ptr等類型的智能指針，用于解決內(nèi)存管理的問題。

初始化列表：使用初始化列表來對類進(jìn)行初始化

右值引用：基于右值引用可以實現(xiàn)移動語義和完美轉(zhuǎn)發(fā)，消除兩個對象交互時不必要的對象拷貝，節(jié)省運算存儲資源，提高效率

atomic原子操作用于多線程資源互斥操作

新增STL容器array以及tuple

● 請你詳細(xì)介紹一下C++11中的可變參數(shù)模板、右值引用和lambda這幾個新特性。

參考回答：

可變參數(shù)模板：

C++11的可變參數(shù)模板，對參數(shù)進(jìn)行了高度泛化，可以表示任意數(shù)目、任意類型的參數(shù)，其語法為：在class或typename后面帶上省略號”。

例如：

Template<class ... T>
void func(T ... args)
{
cout<<”num is”<<sizeof ...(args)<<endl;
}</pre>

func();//args不含任何參數(shù)

func(1);//args包含一個int類型的實參

func(1,2.0)//args包含一個int一個double類型的實參

其中T叫做模板參數(shù)包，args叫做函數(shù)參數(shù)包

省略號作用如下：

1）聲明一個包含0到任意個模板參數(shù)的參數(shù)包

2）在模板定義得右邊，可以將參數(shù)包展成一個個獨立的參數(shù)

C++11可以使用遞歸函數(shù)的方式展開參數(shù)包，獲得可變參數(shù)的每個值。通過遞歸函數(shù)展開參數(shù)包，需要提供一個參數(shù)包展開的函數(shù)和一個遞歸終止函數(shù)。例如：

include using namespace std;

// 最終遞歸函數(shù)

void print()

{

cout << "empty" << endl;

}

// 展開函數(shù)

template void print(T head, Args... args)
{
cout << head << ","; print(args...);
}
int main()
{
print(1, 2, 3, 4); return 0;
}</pre>

參數(shù)包Args ...在展開的過程中遞歸調(diào)用自己，沒調(diào)用一次參數(shù)包中的參數(shù)就會少一個，直到所有參數(shù)都展開為止。當(dāng)沒有參數(shù)時就會調(diào)用非模板函數(shù)printf終止遞歸過程。

右值引用:

C++中，左值通常指可以取地址，有名字的值就是左值，而不能取地址，沒有名字的就是右值。而在指C++11中，右值是由兩個概念構(gòu)成，將亡值和純右值。純右值是用于識別臨時變量和一些不跟對象關(guān)聯(lián)的值，比如1+3產(chǎn)生的臨時變量值，2、true等，而將亡值通常是指具有轉(zhuǎn)移語義的對象，比如返回右值引用T&&的函數(shù)返回值等。

C++11中，右值引用就是對一個右值進(jìn)行引用的類型。由于右值通常不具有名字，所以我們一般只能通過右值表達(dá)式獲得其引用，比如：

T && a=ReturnRvale();

假設(shè)ReturnRvalue()函數(shù)返回一個右值，那么上述語句聲明了一個名為a的右值引用，其值等于ReturnRvalue函數(shù)返回的臨時變量的值。

基于右值引用可以實現(xiàn)轉(zhuǎn)移語義和完美轉(zhuǎn)發(fā)新特性。

移動語義：

對于一個包含指針成員變量的類，由于編譯器默認(rèn)的拷貝構(gòu)造函數(shù)都是淺拷貝，所有我們一般需要通過實現(xiàn)深拷貝的拷貝構(gòu)造函數(shù)，為指針成員分配新的內(nèi)存并進(jìn)行內(nèi)容拷貝，從而避免懸掛指針的問題。

但是如下列代碼所示：

image

當(dāng)類HasPtrMem包含一個成員函數(shù)GetTemp,其返回值類型是HasPtrMem,如果我們定義了深拷貝的拷貝構(gòu)造函數(shù)，那么在調(diào)用該函數(shù)時需要調(diào)用兩次拷貝構(gòu)造函數(shù)。第一次是生成GetTemp函數(shù)返回時的臨時變量，第二次是將該返回值賦值給main函數(shù)中的變量a。與此對應(yīng)需要調(diào)用三次析構(gòu)函數(shù)來釋放內(nèi)存。

而在上述過程中，使用臨時變量構(gòu)造a時會調(diào)用拷貝構(gòu)造函數(shù)分配對內(nèi)存，而臨時對象在語句結(jié)束后會釋放它所使用的堆內(nèi)存。這樣重復(fù)申請和釋放內(nèi)存，在申請內(nèi)存較大時會嚴(yán)重影響性能。因此C++使用移動構(gòu)造函數(shù)，從而保證使用臨時對象構(gòu)造a時不分配內(nèi)存，從而提高性能。

如下列代碼所示，移動構(gòu)造函數(shù)接收一個右值引用作為參數(shù)，使用右值引用的參數(shù)初始化其指針成員變量。

image

其原理就是使用在構(gòu)造對象a時，使用h.d來初始化a，然后將臨時對象h的成員變量d指向nullptr，從而保證臨時變量析構(gòu)時不會釋放對內(nèi)存。

image

完美轉(zhuǎn)發(fā)：

完美轉(zhuǎn)發(fā)是指在函數(shù)模板中，完全依照模板的參數(shù)的類型，將參數(shù)傳遞給函數(shù)模板中調(diào)用的另一個函數(shù)，即傳入轉(zhuǎn)發(fā)函數(shù)的是左值對象，目標(biāo)函數(shù)就能獲得左值對象，轉(zhuǎn)發(fā)函數(shù)是右值對象，目標(biāo)函數(shù)就能獲得右值對象，而不產(chǎn)生額外的開銷。

因此轉(zhuǎn)發(fā)函數(shù)和目標(biāo)函數(shù)參數(shù)一般采用引用類型，從而避免拷貝的開銷。其次，由于目標(biāo)函數(shù)可能需要能夠既接受左值引用，又接受右值引用，所以考慮轉(zhuǎn)發(fā)也需要兼容這兩種類型。

C++11采用引用折疊的規(guī)則，結(jié)合新的模板推導(dǎo)規(guī)則實現(xiàn)完美轉(zhuǎn)發(fā)。其引用折疊規(guī)則如下：