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(学习总结15)C++11小语法与拷贝问题

news 2025/5/26 6:38:10

C++11小语法与拷贝问题

auto关键字
范围for
initializer_list
深拷贝与浅拷贝
写时拷贝

以下代码环境为 VS2022 C++。

auto关键字

在早期 C/C++ 中 auto 的含义是：使用 auto 修饰的变量，是具有自动存储器的局部变量，不过一般都会隐藏，导致后来不重要了。C++11中，标准委员会赋予了 auto 全新的含义，即：auto 不再是一个存储类型指示符，而是作为一个新的类型指示符来指示编译器，auto 声明的变量必须由编译器在编译时期推导而得。

用 auto 声明指针类型时，用 auto 和 auto* 没有任何区别。
用 auto 声明引用类型时则必须加 &。
当在同一行用 auto 声明多个变量时，这些变量必须是相同的类型，否则编译器将会报错，因为编译器实际只对第一个类型进行推导，然后用推导出来的类型定义其他变量。
auto 不能作为函数的参数，但可以做返回值，不过建议谨慎使用。
auto 不能直接用来声明数组。

#include <iostream>void test1()
{// auto 声明的变量必须初始化，否则报错//auto one;// 以下变量类型由编译器在编译时期推导而得auto a = 10;auto b = 'C';auto c = 1.5;// 1.用 auto 声明指针类型，auto 和 auto* 两者没有区别auto d = &a;auto* e = &a;// 2.auto 声明引用类型需要加上 &auto& f = a;// 3.同一行用 auto 声明多个变量，必须是相同的类型，不然报错//auto g = 1, h = 'c', i = 2.5;auto j = 1, k = 2, l = 3;// 5.auto不能直接用来声明数组，但可声明指针去修改//auto m[10] = { 0 };//auto n[] = { 1, 2, 3 };int arr[] = { 1, 2, 3 };auto o = arr;	o[0] = 5;o[1] = 6;
}// 4.auto 不能作为函数的参数，
//void test2(auto number)
//{
//	;
//}// 但可以做返回值，不过建议谨慎使用
auto test3()
{return 0;
}int main()
{test1();return 0;
}

范围for

对于一个有范围的集合而言，由程序员来说明循环的范围是多余的，有时候还会容易犯错误。因此 C++11 中引入了基于范围的 for 循环。for 循环后的括号由冒号 “ : ” 分为两部分：第一部分是范围内用于迭代的变量，第二部分则表示被迭代的范围，自动迭代，自动取数据，自动判断结束。

范围 for 可以作用到数组和容器对象上进行遍历，范围 for 的底层很简单，容器遍历实际就是替换为迭代器，这个从汇编层也可以看到。

#include <iostream>
#include <vector>
#include <list>void test1()
{int arr1[] = { 1, 2, 3, 4, 5 };std::vector<int> arr2 = { 5, 4, 3, 2, 1 };std::list<int> arr3 = { 1, 3, 5, 7, 9 };// 一般遍历int len1 = sizeof(arr1) / sizeof(arr1[0]);for (int i = 0; i < len1; ++i){std::cout << arr1[i] << " ";}std::cout << std::endl;std::vector<int>::iterator it1 = arr2.begin();while (it1 != arr2.end()){std::cout << *it1 << " ";++it1;}std::cout << std::endl;std::list<int>::iterator it2 = arr3.begin();while (it2 != arr3.end()){std::cout << *it2 << " ";++it2;}std::cout << std::endl;std::cout << "---------" << std::endl;// 范围for本质是替换为迭代器遍历，// 只要能用迭代器遍历的容器都能使用范围forfor (const auto& e : arr1){std::cout << e << " ";}std::cout << std::endl;for (const auto& e : arr2){std::cout << e << " ";}std::cout << std::endl;for (const auto& e : arr3){std::cout << e << " ";}std::cout << std::endl;
}int main()
{test1();return 0;
}

initializer_list

为了使 C++ STL 中的容器支持与数组一样的使用 " { 数据1, 数据2… } " 初始化，在 C++11 引入了 initializer_list 类。

// 数组使用 { } 初始化
int arr1[5] = { 1, 2, 3, 4, 5 };	
int arr2[] = { 5, 4, 3, 2, 1 };

详细可参考：std::initializer_list

" { } " 内的数据是在栈上开辟存储的，而 initializer_list 类里封装有两个指针，一个指向 " { } " 第一个元素，另一个指向最后一个元素下一个位置，在 VS2022 调试时可以看到：
在这里插入图片描述
并且其中所有元素都加上了 const，表示 " 只读 "，无法修改。

因此使用 C++ STL 的容器初始化时，在 initializer_list 类的基础上可以使用 { } 初始化：

#include <iostream>
#include <vector>
#include <deque>
#include <list>
#include <map>
#include <set>void test1()
{std::vector<int> 	arr1 = { 1, 2, 3, 4, 5 };std::list<int> 		arr2 = { 1, 2, 3, 4, 5 };std::string 		arr3 = { 'a', 'b', 'c', 'd', '\0' };std::deque<int> 	arr4 = { 1, 2, 3, 4, 5 };std::map<int, char> arr5 = {{1, 'a'}, {2, 'b'}, {3, 'c'}, {4, 'd'}, {5, 'e'}};std::set<int> 		arr6 = { 1, 2, 3, 4, 5 };
}int main()
{test1();return 0;
}

若要使自己的容器也能支持 " { } " 方式初始化，需要在类中单独添加一个为 initializer_list 类准备的构造函数。

这里以这篇博客为例：(C++ STL)vector类的简单模拟实现与源码展示

在类中增加以 initializer_list 类参数的构造函数即可：

template<class Type>					// 若类中已经有代表类型的关键字，
vector(std::initializer_list<Type> il)	// 可去掉 template<class Type> 和
{										// 替换 std::initializer_list<Type> 中的 Typefor (const auto& e : il)			// initializer_list 支持迭代器访问{push_back(e);					// my::vector<T> 的成员函数}
}