c++ primer读书笔记之c++11（一）

1 新的关键词nullptr

c++11引入新的关键词nullptr，用于表示空指针，用于替换之前c提供的NULL（最初NULL是定义在stdlib中的宏定义，通常是0）。

2 新的别名定义机制 alias declaration

c++提供了使用typedef定义的别名机制，但是有时候很难理解。为了更好的使用别名机制，c++11提供了新的别名定义机制，类似代码如下：

  // alias declarations
  using VInt = int; // type alias
  using PInt = int *; // pointer alias
  using RInt = int &; // reference alias
  using MyFunc = int (*)(void); // function pointer alias
  
  VInt i = 99;
  PInt pi = &i;
  RInt ri = i;
  MyFunc func = nullptr;

3 自动类型推断关键字auto

c++11扩展了auto的函数，编译器可按照实际的初始化参数推断需要的参数类型，并初始化之。其用法类似下面代码：

// item初始化为val1+val2的结果
auto item = val1 + val2;

需要注意的一点是，auto、const以及引用类型一起使用的时候其语法可能不是简单的类型推断，编译器推断类型的机制可能与我们能想到的简单推断不太一致。也就是说如果需要定义auto引用、auto常量时需要明确指定，否则直接使用auto编译器会简单的使用对应的类型，而直接忽略const和引用的限制。相关简单示例代码如下：

  /* auto specifier */
  // a_i is int, a_pi is a pointer to int, a_ri is a reference to int
  auto a_i = 0, *a_pi = &a_i, &a_ri = a_i;
  // error like this, for a_f is float while a_d is double
  //auto a_f = 0.0f, a_d = 0.0;

4 自动类型推断关键字decltype

c++11提供了新的类型推断关键字decltype，主要用于自动推断表达式类型，但不需要初始化的情况（auto提供了推断类型+初始化）。

// result is any type that expr has.
decltype(expr) result;

与auto自动类型推断相比，decltype的自动类型推断很直接，expr是什么类型，通常decltype返回也是一样的类型。用法如下：

  /*decltype specifier*/
  const int ci = 0, &cr = ci, *cp = &ci;
  decltype(ci) x = 0;// x has type const int
  decltype(cr) y = x;// y has type const int &
  decltype(cr) z;// error,z is a reference and must be initialized

  decltype(cr+0) b;// b has type int
  decltype(*cp) c;// error, c is a reference and must be initialized
  
  int i = 100;
  decltype(i) d;// d has type int
  decltype((i)) e;// error ,e is a reference and must be initialized

需要区分两点，对于有括号的情况、以及指针取值的情况，decltype返回的是左值引用（上面代码中的后两个error）。

5 新的for循环语法，range for

c++本身的for循环需要三个语句，初始化、条件、增量，对于有些操作需要额外写很多代码。针对需要遍历STL容器中的每个元素的情况，可以考虑使用range for。其具体语法如下：

for(declaration:expression)
    statement;

比如我们把std::string的字母全部变成小写字母可以这么写：

  /* range for */
  using std::string;
  string str("UPPER test");
  for (auto &c : str)
      c = tolower(c);

尤其是配合auto和decltype使用，更可以节省很多代码（相信大家都有使用STL迭代器的经验，代码很长，但功能就是为了遍历）。

需要注意一点，range for在使用时不能向容器中插入或删除元素，只能修改。

6 列表初始化机制 list initialization

结合c++11，变量初始化有以下几种方式：

int x = 0;
int x = {0}; // list initialization
int x(0);
int x{0}; // list initialization

针对STL模板定义也提供了新的形势，示例代码如下：

    /* vector */
    vector<vector<int>> ivec;
    
    // list initialization
    vector<string> strvec{"a", "bc", "def"};
    vector<string> v2{"123"};  
    vector<string> v3{5};
    vector<string> v4{5, "s"};  

使用大括号的通常是列表初始化，但是某些情况也不是，比如上例中v3、v4实际调用的vector的构造函数（这是编译器做的处理，在初始化列表中的类型和模板类型不匹配时）。

 附加说明

本文内容主要是关于 c++ primer 第五版的前4章中涉及c++11内容的整理。

所有代码都在gcc v4.8.1的版本中编译测试过，相关源码可以从我的git下载，url如下：https://git.oschina.net/Tocy/SampleCode.git，位于c++11目录下的cpp_primer_test1.cpp文件中。