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1、auto

​auto 是 C++11 引入的关键字，用于让编译器自动推导变量的类型，从而简化代码编写，减少显式的类型声明。通常用于：

• 简化复杂类型

  在 STL(标准模板库)中，某些容器、迭代器、和函数返回的类型会非常复杂。auto 可以有效地简化这些类型声明。

  std::vector<std::pair<int, std::string>> vec;
  for (auto it = vec.begin(); it != vec.end(); ++it) {// 使用 auto 避免了冗长的类型声明
  }
  

• 与范围 -based for 循环结合

  在范围 -based for 循环中，auto 使得代码更简洁，避免了显式类型声明。对于容器的元素类型，auto 会自动推导出每个元素的类型。

  std::vector<int> numbers = {1, 2, 3, 4, 5};
  for (auto num : numbers) {std::cout << num << " ";
  }
  

• 函数返回类型推导

  当函数的返回值复杂且不容易明确声明时，auto 可以帮助编译器自动推导返回类型。C++14 支持使用 auto 来声明函数返回类型（尾随返回类型）。

  auto add(int a, int b) {return a + b;  // 编译器推导出返回值类型为 int
  }
  

2、final

​final 关键字在 C++11 中引入，主要用于类的继承和虚函数的重写控制。它的作用是防止类或虚函数被进一步继承或重写。使用的时候要注意，final 关键字在函数名或类名的后面。

• 防止类被继承

  当 final 用于类声明时，表示这个类不能被继承。这样可以确保类的封闭性，防止其行为被修改或扩展。

  class Base final {// 类的定义
  };// class Derived : public Base {};  // 错误：Base 是 final，不能被继承
  

• 防止虚函数被重写

  当 final 用于虚函数时，表示该函数在派生类中不能被重写。这对于保证函数行为一致性、避免误用等情况非常有用。

  class Base {
  public:virtual void func() final {// 函数实现}
  };class Derived : public Base {
  public:// void func() override;  // 错误：func 是 final，不能被重写
  };
  

3、基于范围的 for 循环

基础

​概念 ：基于范围的 for 循环是 C++11 引入的一种循环语法，旨在简化对容器、数组或其他可迭代数据结构的遍历。

​语法 ：for (declaration : range) { 循环体 }，其中 declaration 为变量名，用于表示范围内的每个元素，range 表示需要遍历的范围，比如一个容器、数组、字符串等。

​注意事项 ：

• 使用引用（&）可以避免元素拷贝，提高效率，并且可以修改容器的内容。

• 使用 const 引用（const &）可以避免拷贝，同时确保内容不会被修改。

与传统 for 循环对比

​首先，基于范围的for循环，这个 范围 必须是已知的，例如，它是一个数组，或者是一个容器。与传统的 for 循环相比，传统的 for 循环可使用的范围更大，也就是说，基于范围的 for 循环属于传统的子集，for-range 可以实现的，原先的 for 循环也可实现，区别在于，for-range 可以使代码更简洁。

4、lambda 表达式

基础

​lambda 表达式 是一种简洁的方式来定义匿名函数。这使得您可以在需要函数对象的地方（例如 STL 算法、线程等）直接定义并使用函数。

​假如在编写大量代码之后，需要在某处实现一个功能，传统的方法就需要先定义一个函数、声明、调用，而使用lambda表达式，就可以在此处省略这些这些步骤，而直接实现所需要的功能。

语法 ：

[capture](parameters) -> return_type {// function body
}

• capture ：捕获列表，用于指定如何捕获外部变量。可以通过值（[x]）、引用（[&x]）或两者（[=] 捕获所有变量）来捕获，可以为空。
• parameters ：参数列表，与普通函数类似。
• return_type ：返回类型，通常可以省略，编译器会自动推断。
• function body ：函数体，包含具体的操作。

与内联函数相比

​同内联函数一样，lambda表达式也主要是因为一些需要实现的功能代码量比较小，而使用传统的方法会造成工作量增大。不同的地方在于：

​内联函数是由于多个地方需要用到同一个功能，而实现这个功能的代码量又比较少，使用内联函数就可以让编译器在 编译阶段 自行替换相应的函数调用。而不需要程序员自己重复写。

​lambda 表达式主要用于使用一次，而代码量又比较小的情况。

5、右值引用

变量

变量的意义是对内存中某块区间取一个名称，代表了这块空间。

引用

​引用是指，为这块内存区间再取一个别名，并且直接指向这块内存，具有与指针一样的功能，但是与指针相比，指针本质上也是一个变量，存储了某一块区间的地址信息，所以它是可以进行更改的；而引用只是一个别名，它不会占用存储空间，并且只能指向特定的内存块，因此在传入参数的时候，使用引用传递可以避免发生拷贝。

左值右值

​左值 ：左值（lvalue，locator value）表示一个 “具名” 或 “可以被定位” 的值，它占据一个确定的内存位置，可以获取该位置的地址。

​右值 ：表示一个 “临时” 值，不具备持久存储性，一般是字面量或表达式的计算结果，无法通过地址访问。

左右值引用

左值引用 ：使用 & 符号定义的引用，绑定到左值。允许通过别名来修改原始对象。

​右值引用 ：使用 && 符号定义的引用，绑定到右值。右值引用主要用于实现移动语义，可以有效地管理资源。可以通俗的理解为，是为特定的数据起了一个名字用于指向它，主要作用是实现移动语义，避免拷贝。

6、移动构造

​移动构造是 C++11 引入的一种特性，允许通过 “移动” 资源（如动态分配的内存、文件句柄等）来初始化对象，而不是通过复制。移动构造的主要目的是提高性能，特别是在处理临时对象和大对象时。

• 如果有一个类包含指向动态分配内存的指针，复制这个类的对象将会导致内存的深拷贝，这不仅消耗时间，还可能导致额外的内存使用和潜在的内存泄漏。

• 通过移动构造函数，资源的所有权可以有效地转移，从而避免复制。

  #include <iostream>
  #include <utility> // std::moveclass MyClass {
  public:int* data;// 默认构造函数MyClass() : data(new int[100]) {std::cout << "Constructor called.\n";}// 移动构造函数MyClass(MyClass&& other) noexcept : data(other.data) {other.data = nullptr; // 避免在 other 被销毁时释放 datastd::cout << "Move constructor called.\n";}// 析构函数~MyClass() {delete[] data; // 释放资源std::cout << "Destructor called.\n";}
  };int main() {MyClass obj1;					// 调用构造函数MyClass obj2 = std::move(obj1);	// 调用移动构造函数return 0;
  }
  

​如上述 28 行代码，Myclass obj2 = obj1 为一般情况下的复制某个对象，而与变量一样，它会进行一个拷贝，变量可以通过使用左值引用 & 来为某个代码块区间取一个别名指向这块，这样就可以在传入参数的时候避免发生一次拷贝；MyClass obj2 = std::move(obj1);，但是已经实例化的对象是具体的数据，为了同样可以取一个别名来指向这些数据，就使用 && 右值引用，这样将这个对象作为参数进行传递的时候，也就不会进行拷贝，而是“移动”还是对这块内存中的数据进行操作。

7、智能指针

​在 C++ 中，智能指针 是一种对象，用于自动管理动态内存，以防止常见的内存泄漏和指针悬挂等问题。传统的指针需要手动分配和释放内存（使用 new 和 delete），一旦忘记释放或在错误的地方释放，就可能造成内存泄漏或程序崩溃。智能指针可以在对象不再需要时自动释放资源，从而使代码更安全和简洁。

​智能指针 使用 RAII（Resource Acquisition Is Initialization，资源获取即初始化）的理念，确保资源的获取和释放有严格的生命周期管理。当智能指针的生命周期结束时，它会自动释放所持有的资源，这样可以自动清理内存

​ 主要包含了三种智能指针：

• std::unique_ptr：独占所有权，不能复制，仅能通过 std::move 进行转移。适用于独享资源的场景。一块内存只能由一个 独占指针 进行管理。
• std::shared_ptr：共享所有权，一块内存可以由多个 共享指针 同时进行管理，只有所有指针都销毁时，资源才会释放。
• std::weak_ptr：弱引用，不会增加资源的引用计数。适合与 共享指针 配合使用，常用于打破循环引用。

智能指针 是一个模板类，它的优点在于，将原先的普通指针，抽象为一个类对象，这样就在对象进行析构的时候，也会将指针所指向的内存进行释放，可以解决指针忘记释放，以及多个指针指向同一块内存时，内存的重复释放。

8、to_string

​to_string 是 C++11 标准库中的一个函数，用于将数值类型转换为字符串。这个函数提供了一种简单而直接的方式，将基本的数值类型（如整数和浮点数）转换成其对应的字符串表示。

• 特性 ：
  • 类型安全 ：to_string 是类型安全的，这意味着它可以根据传入参数的类型自动选择合适的重载。
  • 简洁性 ：相比于使用格式化函数（如 sprintf 或 ostringstream），to_string 提供了更简洁的语法。
  • 固定小数点表示 ：对于浮点数，默认情况下，转换后的字符串会包含六位小数。如果需要自定义格式，可能需要结合其他方法使用。

9、override

​override 是 C++11 引入的一个关键字，用于明确标记某个虚函数是对基类虚函数的重写。

• 主要特性和优点

  • 明确意图 ：使用 override 关键字，程序员可以清楚地表明该函数是为了重写基类中的虚函数。这有助于其他阅读代码的人理解代码的意图。

  • 编译时检查 ：如果使用 override 声明的函数并没有成功重写基类的虚函数（例如，函数名拼写错误、参数不匹配等），编译器会产生错误。这种检查可以在编译时捕获错误，减少运行时错误。

  • 与基类的虚函数保持一致 ：如果基类中的虚函数被修改（例如，参数类型或返回类型发生变化），则使用 override 的派生类中的函数将会在编译时出错，提示你需要更新派生类中的函数实现。