C++11: nullptr、默认函数的控制、lambda函数 - c++编程基础

1 nullptr

nullptr是nullptr_t类型的实例化，替代了传统的NULL，C++11的指针空值常量。

nullptr_t是指针空值类型，nullptr仅仅是nullptr_t的一个实例，nullptr_t的使用规则：

1）所有定义为nullptr_t类型的数据都是等价的，行为也完全一致

2） nullptr_t类型数据可以隐式转换成任意一个指针类型

3） nullptr_t类型类型不能转换为非指针类型，即使使用reinterpret_cast ()的方式也是不可以的

4） nullptr_t类型数据不适用于算术表达式

5） nullptr_t类型数据可以用于关系运算表达式，但仅能于nullptr_t类型数据或者指针类型数据进行比较，当且仅当关系运算符为==、<=、>=等时返回true。

下面的例子演示了上面的规则：

#include 
  
   
#include 
   
     using namespace std; int main() { // nullptr可以隐式转换为 char* char * cp = nullptr; // 不可转换为整型，而任何类型也不能转换为nullptr_t， // 以下代码不能通过编译 // int n1 = nullptr; // int n2 = reinterpret_cast
    
     (nullptr); // nullptr与nullptr_t类型变量可以作比较， // 当使用"==", "<=", ">="符号比较时返回true nullptr_t nptr; if (nptr == nullptr) cout << "nullptr_t nptr == nullptr" << endl;//输出 else cout << "nullptr_t nptr != nullptr" << endl; if (nptr < nullptr) cout << "nullptr_t nptr < nullptr" << endl; else cout << "nullptr_t nptr !< nullptr" << endl;//输出 // 不能转换为整型或bool类型, 以下代码不能通过编译 // if (0 == nullptr); // if (nullptr); // 不可进行算术运算, 以下代码不能通过编译 // nullptr += 1; // nullprt * 5; // 以下操作均可以正常进行 sizeof(nullptr); typeid(nullptr); throw(nullptr); return 0; }

虽然nullptr_t是个类型，但是在实例化模板的时候却不能实例化为任何指针：

#include 
  
   
using namespace std;

template
   
     void g(T* t) {} template
    
      void h(T t) {} int main() { g(nullptr); // 编译失败, nullptr的类型是nullptr_t,而不是指针 g((float*) nullptr); // 推导出T = float h(0); // 推导出T = int h(nullptr); // 推导出T = nullptr_t h((float*)nullptr); // 推导出T = float* }

nullptr和void*所占内存空间一样，但是nullptr是个编译期常量，而(void*)0是强制转换表达式，nullptr到任何指针的转换是隐式的，而(void*)0则必须经过类型转换后才能使用，nullptr可以完全替换null和(void*)0。

int* ptr=(void*)0;//错误
int* p=nullptr;//正确

nullptr_t对象的地址可以被用户使用，但是用户确却不能获得nullptr的地址，因为nullptr是右值常量，但是C++11没有禁止声明一个nullptr的右值引用并打印该右值引用的地址。

2 默认函数的控制=default、=delete

自定义的类型一但显示定义了构造函数后将不再是POD，即使函数体内什么也没有定义，但是可以通过=default恢复编译器默认的构造版本。

#include 
  
   
#include 
   
     using namespace std; class TwoCstor { public: // 提供了带参数版本的构造函数，再指示编译器 // 提供默认版本，则本class依然是POD类型 TwoCstor() = default;//TwoCstor(){}函数体内什么也没定义也不是POD TwoCstor(int i): data(i) {} private: int data; }; int main(){ cout << is_pod
    
     ::value << endl; }

可以在函数后面加=delete禁止函数的生成，如下禁止拷贝构造函数：

#include 
  
   
#include 
   
     using namespace std; class NoCopyCstor { public: NoCopyCstor() = default;//编译器默认的构造函数 // 使用 "= delete" 同样可以有效阻止用户 // 错用拷贝构造函数 NoCopyCstor(const NoCopyCstor &) = delete;//禁止拷贝构造 }; int main(){ NoCopyCstor a; NoCopyCstor b(a); // 无法通过编译 }

=default和=delete可以在类外定义，这样就可以在不同的cpp文件中实现不同的版本

class DefaultedOptr{
public:
    // 使用"= default"来产生缺省版本
    DefaultedOptr() = default;   

    // 这里没使用"= default"
    DefaultedOptr & operator = (const DefaultedOptr & );//类内不需要=default
};

// 在类定义外用"= default"来指明使用缺省版本
inline DefaultedOptr & 
DefaultedOptr::operator =( const DefaultedOptr & ) = default;

=delete还可以删除部分重载函数：

void Func(int i){};
void Func(char c) = delete;  // 显式删除char版本

int main(){
    Func(3);
    Func('c');  // 本句无法通过编译
    return 1;
}

3 lambda函数，是闭包的类，每个lambda表达式则会产生一个闭包类型的临时对象(右值)

语法：[capture](parameters) mutable->return_type{statement}

1） [capture] 捕捉列表，[]是编译器判断lambda函数的引导符，通过该列表函数可以捕捉前面中的变量供lambda使用

2） (parameters) 参数列表，如果不需要向lambda函数传任何参数则可以连()一起省略

3） mutable 默认情况下lambda函数是const函数，但是加上mutable后可以去掉const属性

4） ->return_type 追踪返回类型，如函数无返回值则可以联通->一起省略

5） {statement} 函数体

最简单的lambda函数： [] {} 该函数什么也不做，毫无意义。

[capture]有多个捕捉项组成，用逗号隔开，有如下几种形式：

1） [var] 表示值传递方式捕捉变量var

2） [=]表示值传递方式捕捉所有父作用域的变量，包括this

3） [&var]表示以引用方式传递var变量

4） [&]表示以引用传递所有父作用域的变量，包括this

5） [this]表示值传递方式捕捉当前的this指针

可以通过组合使用上面的方式，但是不允许变量重复传递，如:

[=,this];//值传递重复传递this
[&,&this];//引用重复传递this

实例如下：

#include
  
   
using namespace std;
int x=100;
int main(){
    int a=1;
    {
        {
            int b=10;
            auto fun=[=]{
                cout<
   
     若lambda不在任何函数块内，也可以捕捉：
     
    
    #include
     
      
using namespace std;
int x=10;
auto fun=[=]{cout<
      
       
 lambda与仿函数

C++11: nullptr、默认函数的控制、lambda函数(一)