C++11标准详解：新特性与编程指南

"C++11最新标准，N3242=11-0012，2011年2月28日发布，是对N3225的修订，是一个早期的工作草案，可能存在不完整和错误的情况，格式问题较多。" C++11是C++编程语言的一个重要更新，它引入了许多新特性和改进，以提高效率、可读性和安全性。以下是一些C++11标准的关键知识点： 1. **核心语言增强**： - **右值引用(Rvalue References)**：用于实现移动语义，可以更有效地处理临时对象，减少复制开销。 - **自动类型推断(Auto)**：通过`auto`关键字简化变量声明，编译器会根据初始化表达式自动推断类型。 - **lambda表达式**：在代码中直接定义匿名函数，方便函数对象的创建和使用。 - **强类型枚举(Strongly-Typed Enums)**：增强了枚举的安全性，避免了类型转换的潜在问题。 - **类型推断的模板(decltype)**：允许基于表达式的类型进行声明，常用于元编程。 2. **智能指针(Smart Pointers)**： - `std::unique_ptr`：单所有权的智能指针，确保资源唯一且在适当时间释放。 - `std::shared_ptr`：多所有权的智能指针，使用引用计数来管理资源。 - `std::weak_ptr`：与`std::shared_ptr`配合使用，防止循环引用问题。 3. **多线程支持**： - `<thread>`库：提供了创建和管理线程的接口，支持并发执行。 - **原子操作(Atomic Operations)**：`<atomic>`库，提供线程安全的数据访问。 - **互斥量(Mutexes)**：如`std::mutex`，用于同步和保护共享资源。 - **条件变量(Condition Variables)**：用于线程间的同步通信。 4. **内存模型(C++内存模型)**： - 定义了多线程环境下数据访问的一致性和可见性规则，保证程序行为的正确性。 5. **容器增强**： - **范围基础的for循环(Range-based for loop)**：简洁地遍历容器中的元素，如`for (auto& item : container) {}`。 - **容器的构造和赋值改进**：例如，`std::vector`的`reserve`方法预分配空间，减少动态增长的开销。 6. **算法和函数对象**： - **类型安全的`swap`函数**：避免了未指定类型的交换导致的问题。 - **`nullptr`**：作为空指针的明确表示，替代了`NULL`。 7. **异常安全性和资源管理**： - 引入了 noexcept 关键字，用于指定函数是否可能抛出异常，有助于优化和异常安全编程。 8. **编译和链接模型**： - **局部静态对象的线程安全初始化**：静态局部变量在首次进入作用域时安全初始化，即使在多线程环境中。 C++11标准显著提升了C++的现代性，使编程更加高效、简洁和安全。这些改变不仅影响了代码编写方式，也对编译器和库开发者提出了新的要求。理解和掌握C++11的新特性是每个现代C++程序员必备的技能。