詳解C++之C++11的牛逼特性
一、列表初始化
1.1 C++98中，標(biāo)準(zhǔn)允許使用花括號(hào){}對(duì)數(shù)組元素進(jìn)行統(tǒng)一的列表初始值設(shè)定。
int array1[] = {1,2,3,4,5};
int array2[] = {0};
對(duì)對(duì)于一些自定義類(lèi)型，卻不行.
vector<int> v{1,2,3,4,5};
在C++98中這樣無(wú)法通過(guò)編譯，因此需要定義vector之后，在使用循環(huán)進(jìn)行初始賦值。
C++11擴(kuò)大了用初始化列表的使用范圍，讓其適用于所有的內(nèi)置類(lèi)型和自定義類(lèi)型，而且使用時(shí)，=可以不寫(xiě)
// 內(nèi)置類(lèi)型
int x1 = {10};
int x2{10}
// 數(shù)組
int arr1[5] {1,2,3,4,5}
int arr2[]{1,2,3,4,5};
// 標(biāo)準(zhǔn)容器
vector<int> v{1,2,3}
map<int,int> m{{1,1},{2,2}}
// 自定義類(lèi)型
class Point
{
int x;
int y;
}
Power p{1,2};
1.2 多個(gè)對(duì)象的列表初始化
給類(lèi)(模板類(lèi))添加一個(gè)帶有initializer_list類(lèi)型參數(shù)的構(gòu)造函數(shù)即可支持多個(gè)對(duì)象的，列表初始化.
#include<initializer_list>
template<class T>
class Vector{
public:
Vecto(initializer_list<T> l)
:_capacity(l.size())
,_size(0){
_array = new T[_capacity];
for(auto e : l)
_array[_size++] = 3;
}
private;
T* _array;
size_t _capacity;
size_t _size;
};
二、變量類(lèi)型推導(dǎo)
2.1 auto
在C++中，可以使用auto來(lái)根據(jù)變量初始化表達(dá)式類(lèi)型推導(dǎo)變量的實(shí)際類(lèi)型，簡(jiǎn)化程序的書(shū)寫(xiě)
// 不使用auto需要寫(xiě)很長(zhǎng)的迭代器的類(lèi)型 map<string,string> m; map<string,string>::iterator it1 = m.begin(); // 使用auto就很簡(jiǎn)單 auto it2 = m.begin();
2.1 decltype 類(lèi)型推導(dǎo)
auto使用時(shí)，必須對(duì)auto聲明的類(lèi)型進(jìn)行初始化，否則編譯器不能推導(dǎo)出auto的實(shí)際類(lèi)型。
但是有些場(chǎng)景可能需要根據(jù)表達(dá)式運(yùn)行后的結(jié)果進(jìn)行類(lèi)型推導(dǎo)。因?yàn)榫幾g時(shí)，代碼不會(huì)運(yùn)行，auto也就…
template<class T1,class T2>
T1 Add(const T1& a,const T2& b){
return a + b;
}
如果用加完后的結(jié)果作為函數(shù)的返回類(lèi)型，可能會(huì)出錯(cuò)，這就需要程序運(yùn)行完后才能知道結(jié)果的實(shí)際類(lèi)型，即RTTI(運(yùn)行時(shí)類(lèi)型識(shí)別)
decltype可以根據(jù)表達(dá)式的實(shí)際類(lèi)型推演出定義變量時(shí)所用的類(lèi)型
// 推演表達(dá)式作為變量的定義類(lèi)型
int a = 1,b=2;
decltype(a+b) c;
cout<<typeid(c).name()<<endl;
// 推演函數(shù)的返回值類(lèi)型
void GetMemory(size_t size){
return malloc(size);
}
cout<<typeid(decltype(GetMemory)).name()<<endl;
三、基于范圍for的循環(huán)
vector<int> v{1,2,3,4,5};
for(const auto& e : v)
cout<<e<<' ';
cout<<endl;
四、final和override
在我的多態(tài)的文章中有介紹：http://chabaoo.cn/article/162078.htm
五、委派構(gòu)造函數(shù)
委派構(gòu)造函數(shù)可以通過(guò)委派其它構(gòu)造函數(shù)，使多構(gòu)造函數(shù)的類(lèi)編寫(xiě)更加容易
class Info
{
public;
Info()
:_type(0)
,_name('s')
{}
Info(int type)
:_type(type)
,_name('a')
{}
Info(char a)
:_type(0)
,_name(a)
{}
pirvate;
int _type;
char _name;
};
上面的構(gòu)造函數(shù)除了初始化列表不同之外，其它部分都是類(lèi)似的，代碼重復(fù)，可以使用委派構(gòu)造函數(shù)
委派構(gòu)造函數(shù)就是把構(gòu)造的任務(wù)委派給目標(biāo)構(gòu)造函數(shù)來(lái)完成類(lèi)的構(gòu)造
class Info
{
// 目標(biāo)構(gòu)造函數(shù)
public:
Info()
:_type(0)
,_a('a')
{}
// 委派構(gòu)造函數(shù)
Info(int type)
:Info()
{
_type = type;
}
private;
int _type = 0;
char _a = 'a';
};
在初始化列表中調(diào)用“基準(zhǔn)版本”的構(gòu)造函數(shù)稱(chēng)為委派構(gòu)造函數(shù)，而被調(diào)用的“基準(zhǔn)版本”則稱(chēng)為目標(biāo)構(gòu)造函數(shù)
六、默認(rèn)函數(shù)控制
在C++中對(duì)于空類(lèi)，編譯器會(huì)生成一些默認(rèn)的成員函數(shù)，如果在類(lèi)中顯式定義了，編譯器就不會(huì)重新生成默認(rèn)版本。但是如果在一個(gè)類(lèi)中聲明了帶參的構(gòu)造函數(shù)，如果又需要定義不帶參的實(shí)例化無(wú)參的對(duì)象。這時(shí)候編譯器是有時(shí)生成，有時(shí)不生成，就會(huì)造成混亂，C++11可以讓程序員自己控制是否需要編譯器生成。
6.1 顯式缺省函數(shù)
在C++11中，可以在默認(rèn)函數(shù)定義或聲明時(shí)加上=default，來(lái)讓編譯器生成該函數(shù)的默認(rèn)版本。
class A
{
public:
A(int a)
:_a(a)
{}
A() = default; // 顯式缺省構(gòu)造函數(shù)
A& operator=(const A& a); // 在類(lèi)中聲明，在類(lèi)外定義時(shí)，讓編譯器生成默認(rèn)賦值運(yùn)算符重載
private:
int _a;
};
A& A::operator=(const A& a) = default;
6.2 刪除默認(rèn)函數(shù)
要想限制一些默認(rèn)函數(shù)的生成，在C++98中，可以把該函數(shù)設(shè)為私有，不定義，這樣，如果有人調(diào)用就會(huì)報(bào)錯(cuò)。在C++11中，可以給該函數(shù)聲明加上=delete就可以。
class A
{
A(int a)
:_a(a)
{}
A(constA&) = delete; // 禁止編譯器生成默認(rèn)的拷貝構(gòu)造函數(shù)
private:
int _a;
};
七、右值引用
7.1 移動(dòng)語(yǔ)義
class String
{
public:
String(char* str = '")
{
if(str == nullptr)
_str = "";
_str = new char[strlen(str)+1];
strcpy(_str,str);
}
String(const String& s)
:_str(new char[strlen(c._str)+1])
{
strcpy(_str,s._str);
}
~String()
{
if(_str)
delete[] _str;
}
private:
char* _str;
};
String GetString(char* pStr)
{
String strTemp(pStr);
return strTemp;
}
int main()
{
String s1("hello");
String s2(GetString("world"));
return 0;
}
在上面的代碼中，GetString函數(shù)返回的臨時(shí)對(duì)象，將s2拷貝成功之后，立馬銷(xiāo)毀了(臨時(shí)對(duì)象
的空間被釋放)；而s2拷貝構(gòu)造的時(shí)，又需要分配空間，一個(gè)剛釋放，一個(gè)又申請(qǐng)，有點(diǎn)多此一舉，那能否把GetString返回的臨時(shí)對(duì)象的空間直接交給s2呢？這樣s2也不需要重新開(kāi)辟空間了。
移動(dòng)語(yǔ)義：將一個(gè)對(duì)象資源移動(dòng)到另一個(gè)對(duì)象中的方式,在C++中要實(shí)現(xiàn)移動(dòng)語(yǔ)義，必須使用右值引用.
7.2 C++中的右值
右值引用，顧名思義就是對(duì)右值的引用。在C++中右值由純右值和將亡值構(gòu)成。
- 純右值：用于識(shí)別變量和一些不跟對(duì)象關(guān)聯(lián)的值。比如：常量、運(yùn)算符表達(dá)式等、
- 將亡值：聲明周期將要結(jié)束的對(duì)象。比如：在值返回時(shí)的臨時(shí)對(duì)象
7.3 右值引用
格式：類(lèi)型&& 應(yīng)用變量名字 = 實(shí)體；
使用場(chǎng)景：
1、與移動(dòng)語(yǔ)義相結(jié)合，減少必須要的資源的開(kāi)辟，提高運(yùn)行效率
String&& GetString(char* pStr)
{
String strTemp(pStr);
return strTemp;
}
int main()
{
String s1("hello");
String s2(GetString("world"));
return 0;
}
2、給一個(gè)匿名對(duì)象取別名，延長(zhǎng)匿名對(duì)象的生命周期
String GetString(char* pStr) {
return String(pStr);
}
int main()
{
String&& s = GetString("hello");
return 0; }
注意：
- 右值引用在定義時(shí)必須初始化
- 右值引用不能引用左值
int a = 10; int&& a1; // 未初始化，編譯失敗 int&& a2 = a; // 編譯失敗，a是一個(gè)左值 // 左值是可以改變的值
7.4 std::move()
C++11中，std::move()函數(shù)位于頭文件中，它可以把一個(gè)左值強(qiáng)制轉(zhuǎn)化為右值引用，通過(guò)右值引用使用該值，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)語(yǔ)義。該轉(zhuǎn)化不會(huì)對(duì)左值產(chǎn)生影響.
注意：其更多用在生命周期即將結(jié)束的對(duì)象上。
7.5 移動(dòng)語(yǔ)義中要注意的問(wèn)題
1、在C++11中，無(wú)參構(gòu)造函數(shù)/拷貝構(gòu)造函數(shù)/移動(dòng)構(gòu)造函數(shù)實(shí)際上有三個(gè)版本
Object() Object(const T&) Object(T&&)
2、如果將移動(dòng)構(gòu)造函數(shù)聲明為常右值引用或者返回右值的函數(shù)聲明為常量，都會(huì)導(dǎo)致移動(dòng)語(yǔ)義無(wú)法實(shí)現(xiàn)
String(const String&&); const String GetString();
3、C++11默認(rèn)成員函數(shù)，默認(rèn)情況下，編譯器會(huì)隱士生成一個(gè)移動(dòng)構(gòu)造函數(shù)，是按照位拷貝來(lái)進(jìn)行。因此在涉及到資源管理時(shí)，最好自己定義移動(dòng)構(gòu)造函數(shù)。
class String
{
public:
String(char* str = "")
{
if(str == nullptr)
str = "";
_str = new char[strlen(str)+1];
strcpy(_str,str);
}
// 拷貝構(gòu)造
// String s(左值對(duì)象)
String(const String& s)
:_str(new char[strlen(s._str) + 1])
{
strcpy(_str,s_str);
}
// 移動(dòng)構(gòu)造
// String s(將亡值對(duì)象)
String(String&& s)
:_str(nullptr)
{
swap(_str,s._str);
}
// 賦值
String& operator=(const String& s)
{
if(this != &s)
{
char* tmp = new char[strlen(s._str)+1];
stcpy(tmp,s._str);
delete[] _str;
_str = tmp;
}
return *this;
}
// 移動(dòng)賦值
String& operator=(String&& s)
{
swap(_str,s._str);
return *this;
}
~String()
{
if(_str)
delete[] _str;
}
// s1 += s2 體現(xiàn)左值引用，傳參和傳值的位置減少拷貝
String& operator+=(const String& s)
{
// this->Append(s.c_str());
return *thisl
}
// s1 + s2
String operator+(const String& s)
{
String tmp(*this);
// tmp.Append(s.c_str());
return tmp;
}
const char* c_str()
{
return _str;
}
private:
char* _str;
};
int main()
{
String s1("hello"); // 實(shí)例化s1時(shí)會(huì)調(diào)用移動(dòng)構(gòu)造
String s2("world");
String ret
ret = s1 + s2 // +返回的是臨時(shí)對(duì)象，這里會(huì)調(diào)用移動(dòng)構(gòu)造和移動(dòng)賦值，減少拷貝
vector<String> v;
String str("world");
v.push_back(str); // 這里調(diào)用拷貝構(gòu)造函數(shù)
v.push_back(move(str)); // 這里調(diào)用移動(dòng)構(gòu)造，減少一次拷貝
return 0;
}
總結(jié)：
左值：可以改變的值；
右值: 不可以改變的值(常量，表達(dá)式返回值，臨時(shí)對(duì)象)
左值引用： int& aa = a; 在傳參和傳值的位置使用，減少拷貝，提高效率
右值引用： int&& bb = 10; 在傳值返回和將亡值傳參時(shí)，通過(guò)調(diào)用移動(dòng)構(gòu)造和移動(dòng)賦值，減少拷貝，提高效率。
const 左值引用可以引用右值
右值引用可以應(yīng)用move后的左值
7.6 完美轉(zhuǎn)發(fā)
完美轉(zhuǎn)發(fā)是指在函數(shù)模板中，完全按照模板的參數(shù)的類(lèi)型，將參數(shù)傳遞給函數(shù)模板中調(diào)用的另外一個(gè)函數(shù)
void Func(int x)
{
// ......
}
template<typename T>
void PerfectForward(T t)
{
Fun(t);
}
PerfectForward為完美轉(zhuǎn)發(fā)的模板函數(shù)，F(xiàn)unc為實(shí)際目標(biāo)函數(shù)，但上面的轉(zhuǎn)發(fā)還不夠完美，完美轉(zhuǎn)發(fā)是目標(biāo)函數(shù)希望將參數(shù)按照傳遞給轉(zhuǎn)發(fā)函數(shù)的實(shí)際類(lèi)型轉(zhuǎn)給目標(biāo)函數(shù)，而不產(chǎn)生額外開(kāi)銷(xiāo),就好像沒(méi)有轉(zhuǎn)發(fā)者一樣.
所謂完美：函數(shù)模板在向其他函數(shù)傳遞自身形參時(shí)，如果相應(yīng)實(shí)參是左值，就轉(zhuǎn)發(fā)左值；如果是右值，就轉(zhuǎn)發(fā)右值。(這樣是為了保留在其他函數(shù)針對(duì)轉(zhuǎn)發(fā)而來(lái)的參數(shù)的左右值屬性進(jìn)行不同處理，比如參數(shù)為左值時(shí)實(shí)施拷貝語(yǔ)義、參數(shù)為右值時(shí)實(shí)施移動(dòng)語(yǔ)義)
在C++11中，通過(guò)forward函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)完美轉(zhuǎn)發(fā)。
void Fun(int &x){cout << "lvalue ref" << endl;}
void Fun(int &&x){cout << "rvalue ref" << endl;}
void Fun(const int &x){cout << "const lvalue ref" << endl;}
void Fun(const int &&x){cout << "const rvalue ref" << endl;}
template<typename T>
void PerfectForward(T &&t){Fun(std::forward<T>(t));}
int main()
{
PerfectForward(10); // rvalue ref
int a;
PerfectForward(a); // lvalue ref
PerfectForward(std::move(a)); // rvalue ref
const int b = 8;
PerfectForward(b); // const lvalue ref
PerfectForward(std::move(b)); // const rvalue ref
return 0; }
八、lambda表達(dá)式
在C++98中，如果想對(duì)一個(gè)數(shù)據(jù)集合中的元素進(jìn)行排序，可以使用std::sort()方法，但其默認(rèn)按照小于比較，如果想排降序，則要傳入第三個(gè)參數(shù)，可以使用std::greater()的比較方法，
vector<int> v{1,4,3,2,7,6,5};
// 默認(rèn)按照小于比較，結(jié)果是升序
sort(v.begin(),v.end());
// 傳入第三個(gè)模板參數(shù)std::greater<T>(),按照大于比較，默認(rèn)是降序
sort(v.begin(), v.end(),greater<int>());
但是該方法只支持內(nèi)置類(lèi)型，對(duì)于用于自定義的類(lèi)型就無(wú)能為力了，這是就需要用于自定義排序時(shí)的規(guī)則。目前我們可以通過(guò)函數(shù)指針，仿函數(shù)，lambda來(lái)解決。
1、lambda 表達(dá)式語(yǔ)法
[捕捉列表](參數(shù)列表)mutable->返回值類(lèi)型{函數(shù)體}
捕捉列表：該列表出現(xiàn)在lambda函數(shù)的開(kāi)始位置，編譯器根據(jù)[]來(lái)判斷接下來(lái)的代碼是否為lambda函數(shù)，捕捉列表可以捕捉上下文中的變量供lambda函數(shù)使用
參數(shù)列表：與普通函數(shù)的參數(shù)列表一致。則可以連同()一起省略
mutable:默認(rèn)情況下，lambda函數(shù)總是一個(gè)const函數(shù)，mutable可以取消其常量性。使用該修飾符，參數(shù)列表不可以省略(即使參數(shù)列表為空)
->返回值類(lèi)型。用于追蹤返回值類(lèi)型。沒(méi)有返回值時(shí)可以省略。返回值類(lèi)型明確的情況下，也可以省略
{函數(shù)體}：在該函數(shù)體，除了可以使用參數(shù)外，也可以使用捕捉到的所有變量
!!!在lambda函數(shù)定義中，參數(shù)列表和返回值類(lèi)型都是可選部分，而捕捉列表和函數(shù)體可以為空。
int main()
{
// 最簡(jiǎn)單的lambda表達(dá)式
[]{};
// 省略參數(shù)列表和返回值類(lèi)型,返回值類(lèi)型有編譯器推演為int
int a=3,b=4;
[=]{return a+3;};
// 省略返回值類(lèi)型
auto fun1 = [&](int c){b = a + c;};
// 各部分完整的lambda函數(shù)
auto fun2 = [=,&b](int c)->int(return += a + c;);
// 復(fù)制捕捉x
int x = 10;
auto add_x = [x](int a)mutable{x *= 2; return a + x;};
return 0;
}
2、捕獲列表說(shuō)明
捕獲列表描述了上下文中那些數(shù)據(jù)可以被lambda使用，以及使用的方式傳值還是引用
a [var]:表示值傳遞方式捕獲變量var b [=]:表示值傳遞方式捕獲所有父作用域中的變量(包括this) c [&var]:表示引用傳遞變量var d [&]:表示引用傳遞捕獲所有父作用域中的變量(this) e [this]：表示值傳遞方式捕獲當(dāng)前的this指針
!!!：
a 父作用域包含lambda函數(shù)的語(yǔ)句塊 b 語(yǔ)法上捕獲列表可由多個(gè)捕獲項(xiàng)組成，并以逗號(hào)分隔 比如：[=,&a,&b]：以引用傳遞的方式捕獲變量a 和 b，值傳遞的方式捕獲其它所有變量. [&,a,this]；值傳遞的方式捕獲變量a和this，引用方式捕獲其它變量。 捕捉列表不允許變量重復(fù)傳遞，否則會(huì)導(dǎo)致編譯錯(cuò)誤。比如：[=,a]以傳值的方式捕獲了所有變量，又重復(fù)捕捉a c 塊作用域以外的lambda函數(shù)捕捉列表必須為空 e 在塊作用域中的lambda函數(shù)僅能捕捉父作用域中局部變量，捕捉任何非此作用域或者非局部變量都會(huì)導(dǎo)致編譯報(bào)錯(cuò) f lambda表達(dá)式之間不能相互賦值，即使看起來(lái)類(lèi)型相同.
void (*PF)();
int main()
{
auto f1 = []{cout<<"hello world"<<endl;};
auto f2 = []{cout<<"hello world"<<endl;};
f1= f2; // 這里會(huì)編譯失敗，提示找不到operator=()
auto f3(f2); // 允許使用一個(gè)lambda表達(dá)式拷貝一個(gè)新的福分
PF = f2; // 可以將lambda表達(dá)式賦值給相同類(lèi)型的指針
return 0;
}
3、lambda表達(dá)式與函數(shù)指針、仿函數(shù)
typedef bool (*GTF) (int, int);
bool greater_func1(int l, int r)
{
return l > r;
}
struct greater_func2
{
bool operator()(int l, int r)
{
return l > r;
}
};
int main()
{
// 函數(shù)指針
GTF f1 = greater_func1; // typedef 定義
// bool (*f1) (int, int) = greater_func1; // 不typedef ,直接原生寫(xiě)法，可讀性差
cout<< f1(1,2)<<endl;
// 仿函數(shù)
greater_func2 f2;
cout<< f2(1,2)<<endl;
// lamba表達(dá)式
auto f3 = [] (int l, int r) ->bool{return l > r;};
cout<< f3(1,2)<<endl;
int a[] = {1,2,4,5,3,7,6,9,8};
sort(a,a+sizeof(a)/sizeof(a[0]),f1);
sort(a,a+sizeof(a)/sizeof(a[0]),f2);
sort(a,a+sizeof(a)/sizeof(a[0]),f3);
// sort函數(shù)第三個(gè)模板參數(shù)能接受函數(shù)指針，仿函數(shù)、lambda表達(dá)式，是因?yàn)槠涞谌齻€(gè)參數(shù)是一個(gè)模板custom (2)
template <class RandomAccessIterator, class Compare>
void sort (RandomAccessIterator first, RandomAccessIterator last, Compare comp);
return 0;
}
函數(shù)指針，仿函數(shù)，lambda用法上是一樣的，但函數(shù)指針類(lèi)型定義很難理解，仿函數(shù)需要實(shí)現(xiàn)運(yùn)算符的重載，必須先定義一個(gè)類(lèi)，而且一個(gè)類(lèi)只能實(shí)現(xiàn)一個(gè)()operator的重載。(ep:對(duì)商品的不同屬性實(shí)現(xiàn)比較就需要實(shí)現(xiàn)不同的類(lèi))，要先定義好才能使用。而lambda可以定義好直接使用.
struct Goods
{
string _name;
double _price;
double _appraise;
};
int main()
{
Goods gds[] = { { "蘋(píng)果", 2.1, 10 }, { "相交", 3, 8 }, { "橙子", 2.2, 7 }, { "菠蘿", 1.5, 10 } };
sort(gds, gds + sizeof(gds) / sizeof(gds[0]), [](const Goods& g1, const Goods& g2)->bool
{return g1._price > g2._price; });
sort(gds, gds + sizeof(gds) / sizeof(gds[0]), [](const Goods& g1, const Goods& g2)->bool
{return g1._appraise > g2._appraise; });
return 0;
}
上面的例子就體現(xiàn)了其現(xiàn)做現(xiàn)用的特性。
4、lambda表達(dá)式的底層
class Rate
{
public:
Rate(double rate)
: _rate(rate)
{}
double operator()(double money, int year)
{
return money * _rate * year;
}
private:
double _rate;
};
int main()
{
// 函數(shù)對(duì)象
double rate = 0.49;
Rate r1(rate);
r1(10000, 2);
// 仿函數(shù)
auto r2 = [=](double monty, int year)->double{return monty*rate*year; };
r2(10000, 2);
return 0; }
函數(shù)對(duì)象將rate作為其成員變量，在定義對(duì)象時(shí)候給出初始值即可，lambda表達(dá)式通過(guò)捕獲列表直接捕獲該變量.
通過(guò)上面的圖可以看出，實(shí)際在底層編譯器對(duì)于處理lambda表達(dá)式的處理方式，完全就是按照函數(shù)對(duì)象的方式處理的，即：如果定義了一個(gè)lambda表達(dá)式，編譯器會(huì)自動(dòng)生成一個(gè)類(lèi)，在該類(lèi)中重載了operator();
并且編譯器是通過(guò)lambda_+uuid來(lái)唯一辨識(shí)一個(gè)lambda表達(dá)式的
九、線程庫(kù)
C++11中引入了線程庫(kù)，使得在C++在并行編程時(shí)可以不需要依賴(lài)第三方庫(kù)，而且在原子操作中引入了原子類(lèi)的概念。
要使用標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)中的線程，必須包含頭文件
#include<iostream>
#include<thread>
void fun()
{
std::cout << "A new thread!" << std::endl;
}
int main()
{
std::thread t(fun);
t.join();
std::cout << "Main thread!" << std::endl;
system("pause");
return 0;
}
9.1 線程的啟動(dòng)
C++線程庫(kù)通過(guò)構(gòu)造一個(gè)線程對(duì)象來(lái)啟動(dòng)一個(gè)線程，該線程對(duì)象中包含了線程運(yùn)行時(shí)的上下文環(huán)境，如：線程函數(shù)、線程棧、線程其實(shí)狀態(tài)、以及線程ID等，把所有操作全部封裝在一起，在同一傳遞給_beginthreadex()創(chuàng)建線程函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)(_beginthreadex是windows中創(chuàng)建線程的底層c函數(shù))
std::thread()創(chuàng)建一個(gè)新的線程可以接受任意的可調(diào)用對(duì)象類(lèi)型,包括lambda表達(dá)式，函數(shù)，函數(shù)對(duì)象，函數(shù)指針
// 使用lambda表達(dá)式作為線程函數(shù)創(chuàng)建線程
int main()
{
int n1 = 1;
int n2 = 2;
std::thread t([&](int addNum){n1 += addNum; n2 += addNum; }, 3);
t.join();
std::cout << n1 << " " << n2 << std:: endl;
system("pause");
return 0;
}
9.1 線程的結(jié)束
啟動(dòng)一個(gè)線程后，當(dāng)線程執(zhí)行完畢時(shí)，如果護(hù)手線程使用的資源，thread庫(kù)提供了兩種選擇。
1、join()
join():會(huì)主動(dòng)等待線程終止，在調(diào)用進(jìn)程中join(),當(dāng)新的線程終止時(shí)，join()會(huì)清理相關(guān)的資源，然后返回，調(diào)用線程在繼續(xù)向下執(zhí)行。由于join()清理了線程的相關(guān)資源，thread對(duì)象與已銷(xiāo)毀的線程就沒(méi)有關(guān)系了，因此一個(gè)線程對(duì)象每次只能join()一次，如果多次調(diào)用join(),joinable()會(huì)返回false;
int main()
{
int n1 = 1;
int n2 = 2;
std::thread t([&](int addNum){n1 += addNum; n2 += addNum; }, 3);
std::cout << "join before,joinable=" << t.joinable() << std::endl;
t.join();
std::cout << "join after,joinable=" << t.joinable() << std::endl;
system("pause");
return 0;
}
// 執(zhí)行結(jié)果：
join before,joinable=1
join after,joinable=0
2、detach()
detach：會(huì)從調(diào)用線程中分離出新的線程，之后不能再與新線程交互。這是調(diào)用joinable()會(huì)返回false。分離的線程會(huì)在后臺(tái)運(yùn)行，其所有權(quán)和控制權(quán)會(huì)交給C++運(yùn)行庫(kù)。C++運(yùn)行庫(kù)會(huì)保證在線程退出時(shí)，其相關(guān)資源能正確回收。
int main()
{
int n1 = 1;
int n2 = 2;
std::thread t([&](int addNum){n1 += addNum; n2 += addNum; }, 3);
std::cout << "join before,joinable=" << t.joinable() << std::endl;
t.detach();
std::cout << "join after,joinable=" << t.joinable() << std::endl;
system("pause");
return 0;
}
注意，必須在thread對(duì)象銷(xiāo)毀之前作出選擇，因?yàn)榫€程在join()或detach()之前，就可能已經(jīng)結(jié)束，如果之后在分離，線程可能會(huì)在thread對(duì)象銷(xiāo)毀之后繼續(xù)運(yùn)行。
9.3 原子性操作庫(kù)
多線程最主要的問(wèn)題是共享數(shù)據(jù)帶來(lái)的問(wèn)題(線程安全)。如果數(shù)據(jù)都是只讀的，沒(méi)有問(wèn)題，因?yàn)橹蛔x不會(huì)影響數(shù)據(jù)，不會(huì)涉及數(shù)據(jù)的修改，所有線程都會(huì)獲得同樣的數(shù)據(jù)。但是，當(dāng)多個(gè)線程要修改數(shù)據(jù)時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生很多潛在的麻煩。
int sum = 0;
void fun(size_t num)
{
for (size_t i = 0; i < num; i++)
sum++;
}
int main()
{
std::cout << "before,sum=" << sum << std::endl;
std::thread t1(fun, 100000000);
std::thread t2(fun, 100000000);
t1.join();
t2.join();
std::cout << "After,sum=" << sum << std::endl;
system("pause");
return 0;
}
當(dāng)fun的參數(shù)比較大時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生和預(yù)期不相符的結(jié)果.
在C++98中可以通過(guò)加鎖來(lái)保護(hù)共享數(shù)據(jù)。
int sum = 0;
std::mutex m;
void fun(size_t num)
{
for (size_t i = 0; i < num; i++)
{
m.lock();
sum++;
m.unlock();
}
}
雖然加鎖結(jié)果了這個(gè)問(wèn)題：但是它有一個(gè)缺陷:只要有一個(gè)線程在對(duì)sum++的時(shí)候，其它線程就會(huì)阻塞，會(huì)影響程序運(yùn)行的效率，而且鎖如果控制不好，或?qū)е滤妓鞯膯?wèn)題。
因此在C++11中引入了原子操作。對(duì)應(yīng)于內(nèi)置的數(shù)據(jù)類(lèi)型，原子數(shù)據(jù)類(lèi)型都有一份對(duì)應(yīng)的類(lèi)型。
要使用以上的原子操作，需要添加頭文件
#include<thread>
#include<mutex>
#include<atomic>
std::atomic_int sum{ 0 };
void fun(size_t num)
{
for (size_t i = 0; i < num; i++)
{
sum ++; // 原子的
}
}
int main()
{
std::cout << "before,sum=" << sum << std::endl;
std::thread t1(fun, 10000000);
std::thread t2(fun, 10000000);
t1.join();
t2.join();
std::cout << "After,sum=" << sum << std::endl;
system("pause");
return 0;
}
到此這篇關(guān)于詳解C++之C++11的牛逼特性的文章就介紹到這了,更多相關(guān)C++11特性?xún)?nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！
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