C++11的新特性简单汇总介绍 (一)

2020-01-06 15:36:04王旭

4. nullptr 空指针

C++11中新加入的字面值表示不指向任何对象的空指针,以前我们常常用一个预定义的宏NULL来表示空指针,实际上NULL的值是0,新标准推荐使用nullptr而不是NULL

5. constexpr变量

我们在定义常量的时候一般使用const来定义,一个常量必须在定义的时候进行初始化,并且之后不可更改。一个常量必须使用一个常量表达式进行初始化,并且在编译期间就可以得到常量的值,但是如何确定一个表达式就是常量表达式呢,这个通常是由程序员自己确定的,例如:


const int a =20;
//20是一个字面值,当然也是一个常量表达式,所以用20来为a赋值是没有问题的
//然而下面的代码也可以通过编译,g++ 5.3.1
int a = 20 ;
const int x = a;
int b[x]={0};

为常量x赋值的是一个变量a,这样做应该是不合理的,但是编译器没有报告任何错误,当然这种错误是显而易见的,但是在复杂的系统中如何判断一个表达式是否是常量表达式是很困难的,例如这里的a我们一眼就可以判断其并不是一个常量表达式。为此C++11提供了一个新的关键字constexpr,使用该关键字定义的常量,由编译器检查为其赋值的表达式是否是常量表达式,例如上面的代码改成:


int a = 20 ;
constexpr int x = a;

编译器编译的时候就会报错说a并不是常量。显然constexpr关键字将常量表达式的检查转交给编译器处理,而不是程序员自己,所以使用constexpr定义常量要比const安全。

6. constexpr函数

普通的函数一般是不能用来为constexpr常量赋值的,但是C++11允许定义一种constexpr的函数,这种函数在编译期间就可以计算出结果,这样的函数是可以用来为constexpr赋值的。定义constexpr函数需要遵守一些约定,函数的返回类型以及所有形参的类型都应该是字面值,一般情况下函数体中必须有且只有一条return语句。


constexpr int size()
{
  return 42;
}
 
constexpr int si = size();

执行初始化的时候编译器将函数的调用替换成结果值,constexpr函数体中也可以出现除了return之外的其他语句,但是这些语句在运行时不应该执行任何操作,例如空语句,using声明等。constexpr函数允许其返回值并非是一个字面值,例如:


constexpr int size(int s)
{
  return s*4;
}
 
int a = 20;
const int b = 30;
constexpr int c = 40;
constexpr int si = size(a); //error a是一个变量所以函数返回的是一个可变的值
constexpr int si1 = size(20); //ok 函数返回的实际上是一个常量
constexpr int si2 = size(b); //ok
constexpr int si3 = size(c); //ok

由上可知constexpr函数并不一定返回常量,如果应用于函数的参数是一个常量表达式则返回常量,否则返回变量,而该函数调用到底是一个常量表达式还是非常量表达式则由编译器来判断。这就是constexpr的好处。