不知道C++這七大特性，絕對枉為圈中人
作為一種計算機語言，C++經歷了許多發展變化。
當然，這些改變并不是一蹴而就的。C++曾經缺乏活力與創新，因此很不受歡迎。
但是在C++標準委員會決定加速發展這個語言之后，形勢發生了改變。
2011年起，C++一躍成為了具有活力、不斷演進、廣受喜愛的計算機語言。
C++蛻變后也并沒有簡單多少，仍是最難的編程語言之一。但是，C++確實比之前更加人性化了。
本文要講的是的C++的一些新特性(以有8年歷史的C++11為例)，相信每個程序員都會對這個話題感興趣。
注：本文略過了一些高級特性。
1. 關鍵字auto
當C++11***次引入auto時，程序員們紛紛喜極而泣!
auto的意義是使C++編譯器可以在編譯時推導數據類型，這樣就不用每次都要聲明數據類型了。當數據類型為
- map<string,vector<pair<int,int>>>
沒有initializer，就無法聲明數據類型(見第五行)。這是說得通的。第五行指令并沒有讓編譯器推導數據類型。
起初，auto的功能比較有限。在之后新版本的C++中，auto的功能越來越強大。
第七行和第八行中使用了括號初始化 (bracketedinitialization)，這也是C++11的新特性之一。
請注意使用auto時，編譯器必須能夠推導數據類型。
一個有趣的問題是：如果寫下autoa = {1, 2, 3}會發生什么?這是個編譯錯誤嗎?是一個矢量嗎?
實際上，C++11引入了std::initializer_list
最終，正如前文所言，當數據結構復雜時，編譯器類型推導很有幫助：
別忘了檢查第25行!auto [v1,v2] = itr.second純粹是C++17的新特性。這個特性叫做結構化綁定。在舊版本C++中，程序員需要單獨獲取每個變量。但是結構化綁定給這一過程帶來了便利。此外，如果想獲得數據使用引用(reference)，只需要加上一個symbol--auto&[v1,v2] = itr.second.
2. Lambda表達式
C++11引入了lambda表達式，這類似于JavaScript里的匿名函數。它們都是函數對象，沒有名字，且基于簡潔的語法在不同作用域上捕獲變量。它們也可以被分配給變量。
如果需要在代碼中進行一些小而快的操作，又不愿意為此單獨寫一個函數，那么Lambdas很有用。另一種常見用法是將lambdas作為比較函數。
以上例子可以說明很多問題。
首先，請注意花括號初始化是如何提升權重的。然后是通用的begin(),end() (這也是C++11的新增部分)。接著是作為數據比較器的lambda函數。lambda函數的參數被聲明為auto(這是C++14的新增部分)。在C++14之前是不能對于函數參數使用auto 的。
正如現代C++的awesome庫中定義的那樣：
- []—不捕獲任何對象。所以不能在lambda表達式內使用全局作用域的局部變量，只能使用參數。
- [=]— 按值捕獲作用域中的局部對象(局部變量，參數)。只可使用不可修改。
- [&]—按引用捕獲作用域中的局部對象(局部變量，參數)。可以被修改。例子如下。
- [this]—按值捕獲this 指針。
- [a, &b]—按值捕獲對象a ，按引用捕獲對象b。
所以，如果想在lambda函數內部將數據轉換為其他格式，可以利用作用域的優勢來運用lambda.比如：
在上面這個例子中，如果在lambda表達式中按值捕獲([factor])局部變量，則不能改變第五行的factor.原因很簡單——沒有權限。
最終，請注意示例中使用了val 作為引用 (reference). 這確保了lambda函數內部的任何變化都會改變vector.
學完現代C++后，她們樂開了花!(攝影：Ian Schneider 圖源：Unsplash)
3. if/switch內的初始化語句
C++17的這個特性十分討喜：
很明顯，現在可以同時在if/switch句塊內進行變量初始化和條件檢查。這有助于保持代碼簡潔精煉。通用形式為：
- if( init-statement(x);condition(x)) {
- // do some stuff here
- } else {
- // else has the scope of x
- // do some other stuff
- }
4. 在編譯時使用constexpr
constexpr 很棒!假如要評估一些表達式，且它的值一旦初始化就不會改變，那么可以預運算其值并將之作為宏。或者利用C++11提供的constexpr.
程序員傾向于盡量減少程序運行時間。所以，如果能讓編譯器進行一些操作并減小程序運行的壓力，那么就可以縮短運行時間。
以上代碼是constexpr的常見例子之一。既然聲明斐波那契數列函數為constexpr， 那么編譯器就可以在編譯時預運算fib(20). 所以編譯之后，可以用constlong long bigval = 2432902008176640000來替代const longlong bigval = fib(20).
請注意，傳遞參數是一個const 值。這是被聲明為constexpr的函數的一個重點——傳遞參數應該是constexpr或const。否則這里的函數會和普通函數一樣，也就是說編譯時不進行預運算。
變量也可以是constexpr. 在這種情況下，這些變量在編譯時必須可評估;否則會出現編譯錯誤。
有趣的是，后來在C++17中引入了constexpr-if 和constexpr-lambda.
5. Tuples元組
與pair非常類似, tuple是各種數據類型的固定大小值的集合。
有時，相比于tuple，使用 std::array更方便。array類似于帶有C++標準庫的功能的plain C陣列。這個數據結構是C++11新增的。
6. 類模板參數推導
這個特性的名字還挺啰嗦。從C++17開始，標準類模板也可以進行模板參數推導。之前，模板參數推導只支持函數模板。結果就是：
- std::pair<std::string,int> user = {"M", 25}; // previous
- std::pair user = {"M", 25}; // C++17
這種推導是“隱性的”。這對于tuple來說就更方便了。
- // previous
- std::tuple<std::string, std::string, int> user ("M","Chy", 25);
- // deduction in action!
- std::tuple user2("M", "Chy", 25);
以上這一特性對不熟悉C++模板的人來說沒有太大用處。
7. 智能指針
指針有時很恐怖。由于C++語言為程序員提供了很大程度的自由，所以有時很容易搬起石頭砸自己的腳。而且很多情況下，麻煩是由指針造成的。
幸運的是，C++11引入了智能指針，智能指針比普通指針便捷得多。它們通過適時釋放內存來幫助程序員防止內存泄漏。它們還有助于代碼達到異常安全等級。
