1. 引言
在2017年3月份,C++17终于正式发布了,在此之前,C++11和C++14都已经发布了一段时间。那么,C++17到底有哪些新特性呢?本文将为大家详细介绍。
2. 结构绑定(Structured Binding)
C++17中引入了结构绑定(Structured Binding)这一新特性,使得代码更加简洁、易懂。之前,在C++11和C++14中,如果想获取结构体中的多个字段,我们需要手动定义多个变量,并且需要一个一个的给这些变量赋值,非常繁琐。但是在C++17中,我们可以使用结构绑定实现自动解包,将结构体中的字段自动解包到多个变量中,让我们的代码更加简洁、易懂。
2.1 结构绑定的用法:
struct MyStruct {
int a;
std::string str;
};
MyStruct s{1, "hello"};
auto [a, str] = s;
通过结构绑定,我们可以将s中的字段a和str分别赋值给变量a和变量str,代码更加简洁、易懂。
3. if语句的初始化
在C++17中,if语句中可以直接定义初始化表达式,无需再单独写一行代码初始化。这一新特性使得代码更加简洁、易读。
3.1 if语句的初始化用法:
if(int x = calculate_value(); x > 10) {
// ...
}
上述代码将会计算calculate_value()函数的返回值,并将其赋给x变量,然后判断x是否大于10。代码更加简洁、易读。
4. constexpr if语句
C++17中引入了常量if语句(constexpr if语句),这使得我们能够在编译期进行选择编译。constexpr if语句是一个编译时的if语句,它可以对编译时常量进行选择编译,以此来提高程序的性能。
4.1 constexpr if语句的用法:
template <typename T>
auto foo(T t)
{
if constexpr(std::is_integral_v<T>) {
return t + 1;
} else {
return t;
}
}
上述代码中,我们定义了一个模板函数foo,如果传入的类型T是整型(std::is_integral_v<T>),则返回t + 1,否则返回t。这可以在编译期进行计算,提高程序的性能。
5. Class Template Argument Deduction(类模板参数推导)
C++17允许在实例化类模板时不必显式指定模板实参,可以从构造函数中自动推导模板实参类型。
5.1 Class Template Argument Deduction的用法:
template <typename T>
class my_vector {
public:
my_vector(int len, T value) {
// ...
}
};
my_vector v1(10, 0.0); // 实例化my_vector<double>
my_vector v2(10, std::string{"hello"}); // 实例化my_vector<std::string>
上述代码中,我们定义了一个类模板my_vector,它有一个构造函数,用于创建一个长度为len,值为value的向量。在C++17中,我们可以直接使用my_vector v1(10, 0.0)来实例化my_vector<double>,而无需显式指定模板实参类型。
6. 聚合体类的强化
在C++17中,聚合体类的定义被进一步扩展,支持继承和成员的初始化。
6.1 聚合体类的定义:
struct MyStruct {
int a;
std::string str;
};
struct MyDerivedStruct : MyStruct {
double d;
};
MyStruct s1 {1, "hello"}; // 聚合体类的初始化
MyDerivedStruct s2 {{1, "hello"}, 3.14}; // 聚合体类的初始化
上述代码中,我们定义了一个聚合体类MyStruct和一个派生于MyStruct的聚合体类MyDerivedStruct。在C++17中,我们可以使用初始化列表进行聚合体类的初始化,并且支持继承和成员的初始化。
7. 更好的类型推导
C++17中,类型推导更加灵活,可以根据推导上下文自动推导类型。
7.1 更好的类型推导的用法:
auto x = 42; // 推导出int类型
auto y = 3.14; // 推导出double类型
auto z = x + y; // 推导出double类型
上述代码中,我们使用auto关键字进行类型推导,根据上下文自动推导变量x、y、z的类型。
8. 其它特性
C++17中还有很多其它的特性,例如:
8.1 内联变量(Inline variables)
在C++17中,我们可以使用inline关键字来定义内联变量,这使得我们能够在头文件中定义变量,而不必担心重复定义的问题。
inline int count = 0;
8.2 允许if constexpr用在普通函数中
C++17允许在普通函数中使用if constexpr语句,这使得我们可以对函数进行选择编译。
template <typename T>
void foo(T t) {
if constexpr (std::is_integral_v<T>) {
std::cout << t + 1 << std::endl;
} else {
std::cout << t << std::endl;
}
}
8.3 非类型模板参数的自动推导
C++17中,非类型模板参数的自动推导被加入了标准。这使得我们定义模板时可以不指定非类型模板参数。
template <typename T, auto N>
void foo(T t) {
// ...
}
foo("hello"); // 推导出N = 5
8.4 字符串字面量的改进
C++17中,字符串字面量进行了改进,可以使用R来进行原始字符串字面量的定义。
std::string str = R"\(Hello\nWorld)";
9. 总结
以上就是C++17的一些主要新特性,通过新特性的不断扩展和完善,C++语言不断提升着自己的竞争力,让我们在编写代码时更加简单、高效、灵活。在学习C++17的过程中,我们不仅可以深入学习现代C++的最新特性,还可以了解到C++的更多高级语言特性和编程技巧。相信在未来的编程世界中,C++将扮演着越来越重要的角色。