C++ 98中的新语言特性 1 程序, 特别关注, 风格

samwalton

“C++11就像一门新的语言。” – Bjarne Stroustrup
C++11标准推出了很多有用的新特性。本文特别关注相比C++98更像是一门新语言的那部分特性，因为：
这些特性改变了编写C++程序使用的代码风格和习语[TODO]，通常也包括你设计C++函数库的方式。例如，你会看到更多参数和返回值类型为智能指针(smart pointer)，同时也会看到函数通过值传递返回大型对象
你将会发现在大多数的代码示例中充斥着新特性的身影。例如，几乎每5行现代C++代码示例都会使用到auto
C++11的其他特性也很棒。但是请先熟悉下面这些，正是因为这些特性的广泛使用使得C++11代码如同其他现代主流语言一样整洁、安全和高效，与此同时保持了C++传统的性能优势。
提示：
与Strunk & White[TODO]一样，本文只做概要的总结性指导而不做详尽基本原理和优缺点分析。详细分析请参见其他文章本文会不断更新，主要变更及内容增加请参见文末变更记录
auto
基于以下两个原因，尽可能使用auto：首先，使用auto会避免重复声明编译器已经知道的类型。

// C++98
• map<int,string>::iterator i = m.begin ;  
  // C++11
• auto i = begin (m);

其次，当使用未知类型或者类型名称不易理解时使auto会更加便利，例如大多数的lambda函数［TODO］——你甚至不能简单的拼写出类型的名字。

// C++98
• binder2nd< greater<int> > x = bind2nd ( greater<int>， 42 );  
  // C++11
• auto x = (int i) { return i > 42; };

需要注意，使用auto并不改变代码的含义。代码仍然是静态类型［译注］，每个表达式的类型都是清晰和明确的；C++11只是不需要我们重复声明类型的名字。一些人刚开始可能会害怕在这里使用auto，因为感觉好像没有（重复）声明我们需要的类型就意味着会碰巧得到一个不同的类型。如果你想要明确地进行一次强制类型转换，没有问题，声明目标类型就好了。然而大多数情况下，只要使用auto就可以了；几乎不会出现错误地拿到一个不同类型的情况，即便出现错误，C++的强静态类型系统也会由编译器让你知道这个错误，因为你正试图访问一个变量没有的成员函数或是错误地调用了该函数。
译注：动态类型语言（dynamic typing language）是指类型检查发生在运行期间（run-time）的语言。静态类型语言（static typing language）是类型检查发生在编译期间（compile-time）的语言。
智能指针：无须delete
请始终使用标准智能指针以及非占有原始指针(non-owning raw pointer)。绝不要使用占有原生指针(owning raw pointer)和delete操作，除非在实现你自己的底层数据结构这种少见的情况下（即使在此时也需要在 class 范围内保持完好的封装）。如果只能够知道你是另一个对象唯一的所有者，请使用unique_ptr来表示唯一所有权（TODO)。一个”new T”表达式会马上初始化另一个引用它的对象，通常是一个unique_ptr。

// C++11 Pimpl Idiom
• 
  class widget {  widget ;  
• ~widget ;  
  private:  
• 
  class impl;  unique_ptr<impl> pimpl;  
• };  
  // in .cpp file
• 
  class impl {  :::  
• };  widget::widget  
• : pimpl ( new impl )  {  
• }  
• widget::~widget = default;

使用shared_ptr来表示共享所有权。推荐使用make_shared来有效地创建共享对象。

// C++98
• 　widget* pw = new widget ;  :::  
• 
  delete pw;  
  // C++11
• 　auto pw = make_shared<widget>;

使用 weak_ptr 来退出循环并且表示可选性（例如，实现一个对象缓存）

　// C++11
• 
  class gadget;  
  class widget {  
• 
  private:  shared_ptr<gadget> g; // if shared ownership
• };  
  class gadget {  
• 
  private:  weak_ptr<widget> w;  
• };

如果你知道另一个对象存在时间会更长久并且希望跟踪它，使用一个（非占有non-owning)原始指针。

// C++11
• 
  class node {  vector< unique_ptr<node> > children;  
• node* parent;  
  public:  
• :::  
• };