CPP11及以后的常用特性

CPP

Created At : 2020-02-19 17:41

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C++11

特性

Lambda

参考资料
https://zh.cppreference.com/w/cpp/language/lambda
https://blog.csdn.net/qq_34199383/article/details/80469780

[ 捕获 ] ( 形参 ) -> ret { 函数体 }
[ 捕获 ] ( 形参 ) { 函数体 }
[ 捕获 ] { 函数体 }

& 以引用隐式捕获被使用的自动变量
= 以复制隐式捕获被使用的自动变量

[&]{};          // OK：默认以引用捕获
[&, i]{};       // OK：以引用捕获，但 i 以值捕获

[=]{};          // OK：默认以复制捕获
[=, &i]{};      // OK：以复制捕获，但 i 以引用捕获

[this]{}; // 获取this指针, 如果使用了&和=则会默认包括this

使用场景一
以sort为代表的函数需要传入函数的函数

// 原版
bool compare(int &a, int &b)
{
	return a > b;
}

xxx(compare);

// 新版
xxx([](int a, int b){return a > b;});

使用场景二

auto add = [](int a, int b){return a + b;};
int bar = add(1, 2);

User-defined literals

using namespace std::chrono_literals;

std::this_thread::sleep_for(2000ms);

chrono::milliseconds operator"" ms(unsigned long long _Val) noexcept

第一次看到上面代码还疑惑了会点了下ms发现是重载. 才知道这是c++11的特性…

库

智能指针

自己简单实现了一下智能指针

Counter作为计数类当调用AddRefCopy时计数值增加Release时计数值减少

Release计数值减少时判断shared_count_如果为0则调用Dispose删除掉保存的指针之后接着调用Destroy删除掉自己

SharedPtr从from拷贝构造时, 内部Counter指针从from调用AddRefCopy获得实现拷贝构造计数值增加, 两者共用一个Counter

SharedPtr从from赋值时, 首先对自己保有的Counter指针调用Release减少计数值然后调用from的AddRefCopy获得新的Counter

SharedPtr析构时调用Counter的Release减少计数值

//
// Created by rjd67 on 2021/2/28.
//

#ifndef BASE_MEMORY_H
#define BASE_MEMORY_H

template<class T>
class Counter
{
public:
	explicit Counter(T* ptr);
	~Counter();
	void Destroy();
	void Dispose();
	void Release();
	Counter* AddRefCopy();
	T* Get();
private:
	T* ptr_;
	int shared_count_;
};

template<class T>
Counter<T>::Counter(T* ptr)
	:
	ptr_(ptr),
	shared_count_(1)
{
}

template<class T>
Counter<T>::~Counter()
= default;

template<class T>
void Counter<T>::Destroy()
{
	delete this;
}

template<class T>
void Counter<T>::Release()
{
	shared_count_--;
	if (shared_count_ == 0)
	{
		Dispose();
		Destroy();
	}
}

template<class T>
Counter<T>* Counter<T>::AddRefCopy()
{
	shared_count_++;
	return this;
}

template<class T>
void Counter<T>::Dispose()
{
	delete ptr_;
}

template<class T>
T* Counter<T>::Get()
{
	return ptr_;
}

template<class T>
class SharedPtr
{
public:
	SharedPtr();
	explicit SharedPtr(T* ptr);
	~SharedPtr();
	T* Get();
	void Reset(T* ptr);
	SharedPtr(const SharedPtr&);
	SharedPtr<T>& operator=(const SharedPtr&);
	T& operator*();
	void Swap(SharedPtr& shared_ptr);
private:
	T* ptr_;
	Counter<T>* counter_;
};

template<class T>
SharedPtr<T>::SharedPtr()
	:
	ptr_(nullptr),
	counter_(new Counter<T>(nullptr))
{

}

template<class T>
SharedPtr<T>::SharedPtr(T* ptr)
	:
	ptr_(ptr),
	counter_(new Counter<T>(ptr))
{

}

template<class T>
SharedPtr<T>::~SharedPtr()
{
	counter_->Release();
}
template<class T>
T* SharedPtr<T>::Get()
{
	return ptr_;
}

template<class T>
void SharedPtr<T>::Reset(T* ptr)
{
	SharedPtr<T>(ptr).Swap(*this);
}

template<class T>
void SharedPtr<T>::Swap(SharedPtr& shared_ptr)
{
	std::swap(ptr_, shared_ptr.ptr_);
	std::swap(counter_, shared_ptr.counter_);
}

template<class T>
SharedPtr<T>::SharedPtr(const SharedPtr& shared_ptr)
{
	Counter<T>* other_counter = shared_ptr.counter_;

	counter_ = other_counter->AddRefCopy();
	ptr_ = other_counter->Get();
}

template<class T>
SharedPtr<T>& SharedPtr<T>::operator=(const SharedPtr& shared_ptr)
{
	Counter<T>* other_counter = shared_ptr.counter_;
	if (counter_ != other_counter)
	{
		counter_->Release();
		counter_ = other_counter->AddRefCopy();
		ptr_ = other_counter->Get();
	}
	return *this;
}

template<class T>
T& SharedPtr<T>::operator*()
{
	return *ptr_;
}
#endif //BASE_MEMORY_H

async

#include <iostream>
#include <future>
#include <unistd.h>
int Foo()
{
	std::cout << "Foo begin" << std::endl;
	sleep(2);
	std::cout << "Foo end" << std::endl;
	return 1;
}
int main()
{
	auto get_id = std::async(Foo);

	std::cout << "Other work begin" << std::endl;
	sleep(1); // do other works
	std::cout << "Other work end" << std::endl;
	
	get_id.wait();
	std::cout << get_id.get() << std::endl;
	return 0;
}
/*
Other work begin
Foo begin
Other work end
Foo end
1
*/

mutex condition

std::function 和 std::bind

##include <functional>
##include <iostream>

void PrintA()
{
    std::cout << "A" << std::endl;
}
void PrintB(int bar)
{
    std::cout << "B" << std::endl;
}
int main()
{
    std::function<void()> FPrintA = PrintA;
    FPrintA();

    std::function<void(int)> FPrintB = PrintB;
    FPrintB(1);

// 感觉配合Lambad 挺不错, 在一个函数中经常使用的功能可以这样定义
    std::function<void()> FLambad = [](){std::cout << "Lambad" << std::endl;};
    FLambad();
	
	// 不过使用auto貌似更简单
	auto ALambad = [](){std::cout << "Lambad" << std::endl;};
    ALambad();
}

$ A
$ B
$ Lambad

##include <functional>
##include <cstdio>

void f(int n1, int n2, int n3, int n4)
{
    printf("f function-->n1: %d, n2: %d, n3: %d, n4: %d\n", n1, n2, n3, n4);
}

void ff(int &n1, int& n2, const int& n3)
{
    printf("before ff function-->n1: %d, n2: %d, n3: %d\n", n1, n2, n3);
    n1 = 11;
    n2 = 22;
    // n3 = 33; 编译错误
    printf("after ff function-->n1: %d, n2: %d, n3: %d\n", n1, n2, n3);
}

int main()
{
    auto f1 = std::bind(f, std::placeholders::_2, std::placeholders::_3, 666, std::placeholders::_1);

    f1(1, 2, 3, 4, 5);
    // infunction-->n1: 2, n2: 3, n3: 666, n4: 1
    // 1 绑定_1  2绑定_2  3绑定_3   // 4 5被忽略
    // 按照 f1的顺序传入参数
    // 所以调用为 f(2, 3, 666, 1);

    int n1 = 1, n2 = 2, n3 = 3;
    auto ff1 = std::bind(ff, n1, std::ref(n2), std::cref(n3));
    n1 = -1;
    n2 = -2;
    n3 = -3;
    printf("before ff1 function-->n1: %d, n2: %d, n3: %d\n", n1, n2, n3);
    ff1(n1, n2, n3);
    printf("after ff1 function-->n1: %d, n2: %d, n3: %d\n", n1, n2, n3);
    // before ff1 function-->n1: -1, n2: -2, n3: -3
    // before ff function-- > n1: 1, n2 : -2, n3 : -3 // 这里说明了值传递 参数是绑定时就决定好了 引用参数还是可以改变的
    // after ff function-- > n1: 11, n2 : 22, n3 : -3
    // after ff1 function-- > n1: -1, n2 : 22, n3 : -3 // 引用传入成功改变, 值传入和const引用传入未变

    // std::ref 按引用传入参数 std::cref按const引用传入参数
}

C++14

特性

0b010101 二进制表达

int a = 0b111111111;

库

C++17

特性

结构化绑定

#include <map>
#include <iostream>
int main()
{
	std::map<int, int> id_map{{1, 2}, {3, 4}};

	for (const auto& id : id_map)
	{
		std::cout << id.first << id.second << std::endl;
	}
	for (const auto&[id1, id2] : id_map)
	{
		std::cout << id1 << id2 << std::endl;;
	}
	return 0;
}

/*
12
34
12
34
*/

初始化语句不再局限于for语句 if和switch也能使用 while: ???

int Init()
{
	return 1;
}
int main()
{
	for (int a = Init(); a != 2; a++)
	{
		std::cout << 1 << std::endl;
	}
	if (int a = Init(); a == 1)
	{
		std::cout << 1 << std::endl;
	}
	switch (int a = Init(); a)
	{
	case 1:
		std::cout << 1 << std::endl;
	}
	return 1;
}

至于while为什么没有 https://stackoverflow.com/questions/59985550/while-statement-with-initializer

说是C++已经足够复杂了, 每次增加复杂度的时候都要足够的小心, 让这些复杂度增加的合理而自然.

如果对while增加初始化语句, 那么for? ~~干脆删掉while吧~~

库

optional

optional

std::optional<std::string> Foo(bool b)
{
	if (b)
	{
		return "123456";
	}
	else
	{
		return {};
	}
}
int main()
{
	if (!Foo(false).has_value())
	{
		std::cout << "no value" << std::endl; // no value
	}
	std::cout << Foo(false).value_or("(null)"); // (null)
	std::cout << Foo(true).value_or("no value"); // 123456
}

string_view

提供了对已经被其他持有所有权的字符串的指针和长度的包装仅仅提供包装

int main()
{
	const char* str = "123456789";
	std::string_view message(str, strlen(str));
	std::cout << message;
}

C++20

库

协程库

// SET(CMAKE_CXX_FLAGS "-fcoroutines -std=c++2a")

#include <iostream>
#include <thread>
#include <coroutine>
#include <chrono>
#include <functional>

using call_back = std::function<void(int)>;
void Add100ByCallback(int init, call_back f) // 异步调用
{
	std::thread t([init, f]()
	{
		std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(3));
		f(init + 100);
	});
	t.detach();
}

struct Add100AWaitable
{
	Add100AWaitable(int init)
			:init_(init)
	{
	}

	/**
	 * 返回 awaitable是否已经ready
	 * @return
	 */
	bool await_ready() const
	{
		return false; // 返回true说明结果已经得到 不需要执行协程了
	}
	/**
	 * 挂起 awaitable 通过handle.resume() 恢复协程
	 * @param handle
	 */
	void await_suspend(std::coroutine_handle<> handle)
	{
		auto f = [handle, this](int value) mutable
		{
			result_ = value;
			handle.resume();
		};
		Add100ByCallback(init_, f); // 调用原来的异步调用
	}
	/**
	 * 协程恢复后 会调用此函数 返回结果即为co_wait的返回值
	 * @return
	 */
	int await_resume()
	{
		return result_;
	}
	int init_; // Add100ByCallback的参数
	int result_; // Add100ByCallback的结果
};

/**
 * 最简单的Promise规范的类型
 */
struct Task
{
	struct promise_type
	{
		auto get_return_object()
		{
			return Task{};
		}
		auto initial_suspend()
		{
			return std::suspend_never{};
		}
		auto final_suspend()
		{
			return std::suspend_never{};
		}
		void unhandled_exception()
		{
			std::terminate();
		}
		void return_void()
		{
		}
	};
};

/**
 * 协程的入口函数 必须是在某个函数中. 函数的返回值需要满足Promise规范
 * @return
 */
Task Add100ByCoroutine(int init, call_back f)
{
	/**
	 * 协程可以解放异步函数的组织
	 * 否则多个异步回调实现同步 需要嵌套调用
	 * int ret = 0;
	 * Add100ByCallback(5, [&](int value)
	 * {
	 * 		ret = value;
	 * 		Add100ByCallback(ret, [&](int value)
	 * 		{
	 * 			ret += value;
	 * 		});
	 * });
	 */
	int ret = co_await Add100AWaitable(init); // 连续调用co_await
	ret = co_await Add100AWaitable(ret); // 将多个异步调用转换为串行化的同步调用

	f(ret);
}

int main()
{
	Add100ByCallback(5, [](int value)
	{ std::cout << "get result: " << value << "\n"; });
	Add100ByCoroutine(10, [](int value) // 启动协程
	{ std::cout << "get result from coroutine1: " << value << "\n"; });
	Add100ByCoroutine(20, [](int value) // 启动协程
	{ std::cout << "get result from coroutine2: " << value << "\n"; });
}

协程一大用途就是可以方便的将多个异步调用转换为串行化的同步调用

format库

https://github.com/fmtlib/fmt

将项目中的include和src拷贝出放入format文件夹添加到项目根目录

format文件夹新增CMakeLists.txt

SET(FORMAT_SRC
        src/os.cc
        src/format.cc
        )
add_library(format ${FORMAT_SRC})

项目根CMakeLists.txt增加如下三行

include_directories(format/include)
add_subdirectory(format)
target_link_libraries(YOUR EXECUTABLE format)

即可使用fmt库相关语法也非常简单

const char* errnum;
const char* shortmsg;
fmt::format("HTTP/1.0 {} {}\r\n", errnum, shortmsg);

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