C++ 語法再加強:C++0x


目前一般所使用的 C++ 語法標準,實際上大部分應該都是俗稱 C++98 / C++03 的 ISO/IEC 14882:1998、ISO/IEC 14882:2003;其中 C++03 主要是針對 C++98 做部分修正,變化並不大(微軟 VC++ team 的 說法:C++03 只是 C++98 的「Service pack」)。那 C++ 有打算再有追加新功能嗎?實際上,目前也有還在規畫中、沒有正式定案的 C++0x 草案了!(詳細可以參考維基百科上的 C++ / C++0x 的條目)

而隨著新版 GCC(4.4/4.5)和 Visual Studio 2010 的推出,程式開發者也可以開始使用 C++0x 裡的部分新功能了!不過由於實際上 C++0x 是還沒正式定案的標準,所以其實不管是最新的 GCC 或 Visual C++ 2010,也都還沒有能完全支援 C++0x 的全部功能;實際上 C++0x 的規格也還在變動中,像 concepts 就被廢掉了。

Heresy 這一篇,主要會是以 Microsoft Visual C++ 2010 為主,介紹一些新的 C++0x 的語法;而 GCC 不同版本對 C++0x 的支援性,則建議可以參考官方的《C++0x Support in GCC》一文(用 g++ 編譯時需加上「-std=c++0x」這個參數)。

以 Visual C++ 2010 來說,他的新功能可以參考《What’s New in Visual C++ 2010》,而 C++0x  的部分則可以參考 VC++ 的 team blog 的《C++0x Core Language Features In VC10: The Table》一文;整體來說,VC++ 2010 的 C++0x 的新功能主要包括了六部份:

  1. autoC++0x: auto 和 decltype》[MSDN]

    • 自動根據 initialization expression 來判斷變數的型別,可以用來簡化較複雜的型別的變數的宣告;另外,也可以搭配新的 decltype 和 lambda expression 來做更多的應用。

    • 下面就是一個簡單的範例。在編寫程式的時候,如果直接用「auto」來取代「map<int,list<string>>::iterator」的話,就可以少打不少字。

      map<int,list<string>>::iterator i = m.begin();
      auto i = m.begin();
  2. decltypeC++0x: auto 和 decltype》[MSDN]

    • decltype 是用來指定變數的型別的(Type Specifier),不過他所宣告的變數型別則是根據現有的變數、或是函式來做判斷。而如果搭配 auto 使用的話,可以更方便地編寫 template function。

    • 下方是一個簡單的範例,透過這樣的 decltype 寫法,可以宣告出一個和 a 同型別的變數 b

      int a;
      decltype( a ) b;
  3. Lambda ExpressionsC++0x:Lambda expression》[MSDN]

    • Lambda expression 基本上算是「匿名函式 (anonymous function)」,他可以快速地建立一個沒有名稱的 function object,避免掉 function object 要定義出一個 class / struct 的繁瑣工作。

    • 他的語法可以參考《Lambda Expression Syntax》一文,而他比較基本的形式大致會是像下方的樣子;他傳入的參數是一個 int、而回傳值的型別(-> int)也是 int

      [] ( int x ) -> int
      {
        return x * x;
      }
    • 下方是一個在使用 for_each() 時,使用 lambda expression 和 function object 的對照;在這種情況下使用 lambda expression 的話,程式碼可以簡化許多(不用定義出 LambdaFunctor 這個 class):

      • 使用 function object

        class LambdaFunctor
        {
        public:
          void operator()(int n) const {
            cout << n << " ";
          }
        };
         
        int main() {
          vector<int> v;
          for( int i = 0; i < 10; ++i )
            v.push_back(i);
          for_each( v.begin(), v.end(), LambdaFunctor() );
          cout << endl;
        }
      • 使用 lambda expression

        int main() {
          vector<int> v;
          for (int i = 0; i < 10; ++i)
            v.push_back(i);
          for_each(v.begin(), v.end(), [](int n) { cout << n << " "; });
          cout << endl;
        }
  4. Rvalue Reference[MSDN]

  5. static_assertC++0x:static_assert 和 nullptr》[MSDN]

    • 這個功能可以讓編譯器在編譯時取做一些條件判斷,並且讓編譯失敗、並且顯示自定義的錯誤訊息。

    • 下面是一個簡單的範例:

      static_assert( sizeof(void *) == 4, "64bit is not supported.");
  6. nullptrC++0x:static_assert 和 nullptr》[MSDN]

    • nullptr 是一個新的關鍵字,用來代表 NULL 指標的值;而本來在 C++03 / C99 裡,這個角色是由 0 來做的(NULL 實際上是 define 成 0 的 macro),但是這樣的缺點是無法區分 0 和 NULL 指標,在有的時後會產生 overloaded function 無法判斷的問題。所以在 C++0x 裡另外定義了 nullptr,來和 0 做區隔。

而這邊只是先針對這些新的功能做一些簡單的介紹,之後會在針對一些功能,做更完整的介紹。

另外,《Visual Studio 2010 Released》一文有大致條列出 Visual Studio 2010 的新功能,對於 Visual Studio 2010 的其他部分有興趣的,建議可以參考看看。


參考資料:

關於 Heresy
https://kheresy.wordpress.com

19 Responses to C++ 語法再加強:C++0x

  1. 引用通告: 比較安全的 C++ 虛擬函式寫法:C++11 override 與 final | Heresy's Space

  2. 引用通告: Boost C++ Libraries 簡介 | Heresy's Space

  3. 引用通告: VisualStudio 2012 Community Tech Preview 更新 « Heresy's Space

  4. 引用通告: 雜感 201006 « Heresy's Space

  5. 引用通告: C++0x:static_assert 和 nullptr « Heresy's Space

  6. 引用通告: C++0x:Lambda expression « Heresy's Space

  7. 引用通告: C++0x: auto 和 decltype « Heresy's Space

  8. 引用通告: 避免 memory leak:C++11 Smart Pointer(上) « Heresy's Space

  9. 引用通告: C++11 標準正式發布! « Heresy's Space

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