范围for

对于一个有范围的集合而言，由程序员来说明循环的范围是很多余的，有时还很容易犯错误。因此C++中引入了基于范围for循环。for循环后的括号由冒号":"分为两部分，第一部分是范围内用于迭代的变量，第二部分则表示被迭代的范围。

与普通循环类似，可以使用continue来结束本次循环，也可使用break来跳出整个循环。

范围for的使用条件：

        for循环迭代的范围必须是确定的：对于数组而言，就是数组中第一个元素和最后一个元素的范围；对于类而言，应该提供begin和end的方法，begin和end就是for循环迭代的范围。

        迭代对象要实现++和==的操作。

右值引用和移动语义

左值引用和右值引用

什么是左值？什么是左值引用？

左值是一个表示数据的表达式（如变量名或解引用指针），我们可以获取它的地址+可以对它赋值，左值可以出现赋值符号的左边，右值不能出现在赋值符号左边。定义了const修饰符后的左值，不能给它赋值，但是可以获取它的地址。左值引用就是给左值的引用，给左值取别名。

左值引用的使用场景：做参数和做返回值都可以提高效率，传左值引用没有拷贝提高了效率。

左值引用的短板：当函数返回对象是一个局部变量，出了函数作用域就不存在了，就不能使用左值引用返回，只能传值返回。这样会产生至少一次拷贝构造。

左值引用总结：左值引用只能引用左值，不能引用右值；但是const左值引用既可以引用左值，也可引用右值。

什么是右值？什么是右值引用？

右值也是一个表示数据的表达式，如：字面常量、表达式返回值、函数返回值（这个不能是左值引用）等等，右值可以出现在赋值符号的右边，但是不能出现在赋值符号的左边，右值不能取地址。右值引用就是对右值的引用，给右值取别名。

右值引用总结：右值引用只能引用右值，不能引用左值；但是右值引用可以引用move以后的左值。

右值引用使用场景和意义

移动构造

移动构造本质是将参数右值的资源窃取过来，占为己有，那么就不用做深拷贝了，所以它叫做移动构造，就是窃取别人的资源来构造自己。移动构造中没有新开空间、拷贝数据，所以效率提高了。

移动赋值

原理与移动构造类似。

STL的容器都是增加了移动构造和移动赋值。

右值引用引用左值极其一些更深入的使用场景分析

右值引用在一些场景下可以引用左值，可以通过move函数将左值转化为右值。C++11中，std::move()它不搬移任何东西，唯一的功能就是将一个左值强制转化为右值引用，然后实现移动语义。部分场景下，把左值经move处理以后，会被当成右值，调用移动构造，否则纯左值会调用拷贝构造。但是一般不用move函数，调用move后move中的参数可能会被置空。

STL的push_back接口也增加了右值引用版本。

完美转发

模板中的&&不代表右值引用，而是万能引用，其既能接受左值又能接收右值，模板的万能引用只是提供了能够同时接收左值引用和右值引用的能力。

std::forward完美转发在传参过程中保留对象原生类型属性。

完美转发 = std::forward + 万能引用 + 引用折叠，三者合一才能实现完美转发的效果。

左值右值在函数调用时，都转化成了左值，使得函数转调用时无法判断左值和右值。要保证参数的左值和右值属性保持不变，就需要用到完美转发。

push和emplace系列的区别

在C++的std::vector，std::deque，std::list，std::forward_list，std::set，std::multiset，std::map，std::multimap等容器中，emplace系列和push系列函数都被用来在容器的末尾添加新元素。

push系列函数接受一个已经构造好的对象，并将其添加到容器的末尾。这意味着你需要在调用push函数之前手动构造这个对象。emplace系列函数在容器内部直接构造新元素，避免了不必要的拷贝或移动操作。这可以提高效率，特别是对于大对象或不可复制的对象。

当可能时，使用emplace系列函数通常是一个更好的选择，它们可以避免不必要的拷贝或移动操作。然而，如果你的对象很小，或者复制/移动操作非常快，那么使用push系列可能不会有太大的性能差异。 

lambda

用法

[capture-list](parameters)mutable->return-type{statement}

lambda表达式各部分说明

capature-list，捕捉列表，编译器根据[]来判断接下来是否为lambda函数，捕捉列表能够捕捉上下文中的变量供lambda函数使用。

        捕捉列表描述了上下文中哪些数据可以被lambda使用，以及使用方式是值传递还是引用传递

        [var]表示值传递方式捕捉变量。

        [=]表示值传递方式捕获所有父作用域中的变量（包括this）。

        [&var]表示引用传递捕捉变量var。 

        [&]表示引用传递捕捉所有父作用域中的变量（包括this）。

        [this]表示值传递方式捕捉当前的this指针。

        父作用域指包含lambda函数的语句块。

        语法上捕捉列表可由多个捕捉项组成，并以逗号分隔。

        捕捉列表不允许变量重复传递，否则就会导致编译错误。

        在块作用域以外的lambda函数捕捉列表必须为空。

        在块作用域中的lambda函数仅能捕捉父作用域中局部变量，捕捉任何非此作用域或者非局部变量块都会导致编译报错。

        lambda表达式之间不能相互赋值，即使看起来类型相同，但是允许使用一个lambda表达式拷贝构造一个新的副本。

parameters，参数列表，与普通函数的参数列表一致，如果不需要参数传递，则可以连同()一起省略。

mutable，默认情况下，lambda函数总是一个const函数，mutable可以取消其常量性。使用该修饰符时，参数列表不可省略，即使参数为空。

->returntype，返回值类型，用最终返回类型形式声明函数的返回值类型，没有返回值时此部分可以省略。返回值类型明确的情况下，也可以省略，由编译器对返回类型推导。

statement，函数体，在该函数体内，除了可以使用其参数外，还可以使用所有捕获到的变量。

注意：在lambda函数定义中，参数列表和返回值类型都是可选部分，而捕捉列表和函数体可以为空，因此C++11中最简单的lambda函数为[]{};该表达式没有任何意义。

lambda表达式实际上可以理解为一个匿名函数，该函数无法直接调用，如果想要直接调用，可借助auto将其赋值给一个变量。

原理

实际在底层编译器对于lambda表达式的处理方式，完全就是按照函数对象的方式去处理的，它生成一个匿名类或函数对象，包含捕获的变量和operator()，从而允许你像调用函数一样调用这个对象。

function

function包装器也叫适配器。C++中的function本质是一个类模板，也是一个包装器。它提供了一种方式来存储、复制和调用任何可调用的目标——函数、Lambda表达式、函数指针或函数对象，以及任何其他实现了适当函数调用运算符的对象。

bind

std::bind函数定义在头文件中，是一个函数模板，它就像一个函数包装器（适配器），接受一个可调用对象，生成一个新的可调用对象来“适应”原对象的参数列表。一般而言，我们用它可以把一个原本接收N个参数的函数，通过绑定一些参数，返回一个接收M个参数的新函数，M可以大于N但没什么意义。同时std::bind函数还可以实现参数顺序调整等操作。

可以将bind函数看做是一个通用的函数适配器，它接受一个可调用的对象，生成一个新的可调用对象来“适应”原对象的参数列表。

调用bind的一般形式：

auto newCallable=bind(callable,arg_list);

其中，newCallable本身是一个可调用对象，arg_list是一个逗号分隔的参数列表，对应给定的callable的参数。当我们调用newCallable时，newCallable会调用callable，并传给它的arg_list中的参数。

arg_list中可能包含如_n的名字，其中n是一个整数，这些参数是“占位符”，表示newCallable的参数，它们占据了传递给newCallable的参数的“位置”。数值n表示生成的可调用对象中参数的位置：_1为newCallable的第一个参数，_2为第二个参数，以此类推。

STL的新变化

C++11中STL的变化相当显著。以下是一些主要的改进和新增特性：

智能指针

右值引用和移动语义

线程安全

初始化列表

范围for循环

lambda表达式

并行算法，包括std::for_each、std::transform、std::reduce算法的并行版本。这些算法在支持并行执行的环境中可以显著提高性能。

无序容器，unordered_map、unordered_set，基于哈希表实现，提供了更快的查找和插入操作。