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個人專欄：《算法神殿》《數據結構世界》《進擊的C++》

遠方有一堆篝火，在為久候之人燃燒！

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引言

關于C++11的auto、nullptr和范圍for的知識，在之前已經提到過，這里不再贅述，有需要的請移步這篇博客【C++練級之路】【Lv.1】C++，啟動！（命名空間，缺省參數，函數重載，引用，內聯函數，auto，范圍for，nullptr）

一、列表初始化

C++11更新后，一切皆可用列表初始化。列表初始化，又稱統一初始化，具體使用{}進行初始化。

列表初始化，沿襲C語言對于內置類型和結構體的初始化上，進行了統一形式的擴展。

1.1 內置類型

void test()
{//單一變量int i = 0;int j = { 0 };int k{ 0 };//數組int arr1[] = { 1,2,3 };int arr2[5]{ 0 };//動態開辟int* ptr1 = new int[5] {0};
}

雖然內置類型（如 int, double 等）通常不需要列表初始化，但列表初始化仍然允許。列表初始化的一個特點，就是可以去除等號“=”。

1.2 結構體或類

struct Point
{int _x, _y;
};class Date
{
public:Date(int year, int month, int day): _year(year), _month(month), _day(day){}
private:int _year, _month, _day;
};void test()
{//結構體Point p1 = { 3,5 };Point p2{ 4,6 };//類Date d1(2024, 4, 10);Date d2 = { 2024,5,1 };Date d3{ 2024,6,1 };//動態開辟Date* ptr2 = new Date[3]{ d1,d2,d3 };Date* ptr3 = new Date[3]{ {2024,1,1},{2024,2,2},{2024,3,3} };
}

對于類的列表初始化，可以理解為隱式類型轉換：構造臨時對象->拷貝構造->編譯器優化為直接構造。

1.3 容器

void test()
{vector<int> v1 = { 1,2,3 };vector<int> v2 = { 1,2,3,4,5 };map<string, string> dict = { {"排序","sort"},{"逆序","reverse"} };
}

對于容器的列表初始化，可不是之前的類型轉換，因為此時初始化的列表是可以變長的，而之前的多參數構造是固定長度的。

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那么，此時應該怎么理解容器的列表初始化呢？其實，這里涉及了STL庫中的initializer_list類。

void test()
{auto il = { 1,2,3,4,5 };cout << typeid(il).name() << endl;initializer_list<int>::iterator it = il.begin();while (it != il.end()){cout << *it << " ";++it;}cout << endl;for (auto e : il){cout << e << " ";}cout << endl;
}

由上述代碼可知，讓編譯器自動推導列表類型，便是class std::initializer_list< int >。同樣的，initializer_list類也有自己的迭代器，可以用迭代器進行遍歷和修改。

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那么，每次容器的列表初始化過程可以理解為：將右側構造為initializer_list ->遍歷initializer_list，進行迭代器區間構造。

1. 構造initializer_list的過程：在常量區找到列表中的值，用兩個指針start和finish指向頭部和尾部的下一位（類似于vector的內部原理）
2. 每個容器都添加了initializer_list的構造函數，調用對應的構造函數，運用迭代器區間進行容器構造

ps：容器既有initializer_list的構造，也有initializer_list的賦值

二、聲明

C++11提供了多種簡化聲明的方式，尤其是在使用模板時。

2.1 auto

2.2 decltype

關鍵字decltype可將變量的類型聲明為表達式指定的類型。

void test()
{int x = 1;double y = 2.0;decltype(x) k;auto ret = x * y;vector<decltype(ret)> v;
}

decltype最大的作用，便是用來定義模板參數。因為auto沒辦法作為模板參數，所以decltype正好彌補了這方面的缺陷。

2.3 nullptr

三、STL的變化

3.1 新增容器

C++11更新了四個容器，分別是array，forward_list，unordered_set，unordered_map。其中unordered_set，unordered_map，我們已經深入學習和模擬實現過了。

那么，關于array和forward_list，其實帶來的提升較小，實際中較少用到。

• array：array是一個固定大小的容器，它在編譯時就知道自己的大小，這使得它在性能上通常優于vector，因為它不需要在運行時進行動態內存分配和大小調整。

• forward_list：forward_list是一個單向鏈表，它只包含指向下一個元素的指針，沒有指向前一個元素的指針。這使得它在內存使用上比list（雙向鏈表）更高效。

3.2 新增initializer_list構造

這點在先前列表初始化已經提到過，這是一個非常有用的提升與變化，initializer_list的引入使得 C++ 的初始化語法更加簡潔、直觀和靈活，提高了代碼的可讀性和可維護性。

3.3 新增移動構造、移動賦值和移動插入

這是非常重要的提升，可以大大提高效率。具體內容要等講到右值引用和移動語義時會詳細講解。

3.4 其他

還比如提供了cbegin和cend方法返回const迭代器等等，但是實際意義不大，因為begin和end也是可以返回const迭代器的，這些都是屬于錦上添花的操作。

真誠點贊，手有余香