C++面试高频（四）之c++11新特性

1.简述C++11有什么新特性？⭐

1. 自动类型推导（Type Inference）：引入了 auto 关键字，允许编译器根据初始化表达式的类型自动推导变量的类型。
2. 统一的初始化语法（Uniform Initialization Syntax）：引入了用花括号 {} 进行初始化的统一语法，可以用于初始化各种类型的对象，包括基本类型、数组、结构体、类等。
3. 右值引用（Rvalue References）：引入了 && 符号，用于声明右值引用。右值引用具有区分左值和右值的能力，提供了移动语义和完美转发的基础。
4. 移动语义（Move Semantics）：通过右值引用和移动构造函数（Move Constructor）实现，用于高效地转移资源拥有权，避免不必要的复制和内存分配。
5. lambda 表达式（Lambda Expressions）：引入了类似于匿名函数的语法，允许在代码中创建匿名函数对象，方便地编写更简洁的、具有局部作用域的函数。
6. 并发支持（Concurrency Support）：引入了多线程和原子操作的支持，包括线程库、原子类型、互斥锁、条件变量等，使得并发编程更加方便和安全。
7. 新的智能指针（Smart Pointers）：引入了 std::shared_ptr、std::unique_ptr、std::weak_ptr 等智能指针类模板，提供了更安全、更方便的内存管理机制。
8. 静态断言（Static Assert）：引入了 static_assert 关键字，允许在编译时对表达式进行静态断言，用于自定义的编译时检查和错误提示。
9. 新的标准库组件：包括了正则表达式库、基于范围的循环（Range-based for loop）、哈希表（std::unordered_map、std::unordered_set）、随机数库、异步任务库（std::async）、类型特征工具（std::is_same、std::is_convertible 等）等。

2.auto关键字⭐

auto 是 C++ 中的关键字，用于自动推导变量的类型。它可以让编译器根据初始化表达式的类型自动推导变量的类型，从而简化类型的声明和定义过程。

优点：简化类型声明：

• 使用 auto 可以简化变量类型的声明，避免重复书写冗长的类型名。增强代码灵活性：
• 使用 auto 可以方便地适应不同的数据类型，使代码更具有通用性和灵活性。
• 减少代码依赖：使用 auto 可以减少对具体类型的依赖，使得代码的维护和修改更加灵活和容易。

缺点：降低可读性：

• 使用 auto 可能会降低代码的可读性，因为类型信息不再明显可见，需要根据上下文推测变量的真实类型。
• 可能引发隐式类型转换：使用 auto 会自动推导变量的类型，可能导致隐式类型转换和意外的行为，尤其是在复杂的表达式或函数中使用时需要特别注意。

使用场景：

• 简化类型声明：在变量的类型已经明确而且易于推导的情况下，可以使用 auto 以简化代码。
• 模板编程：在模板函数和模板类的定义中，通过 auto 结合类型推导，可以实现更通用、灵活的模板代码。
• 迭代器类型：对于容器和遍历器等情况，使用 auto 可以自动推导迭代器的类型，避免显式指定具体类型。

代码示例：

• 简化类型声明：

auto i = 10; // 推导为 int 类型

auto d = 3.14; // 推导为 double 类型

auto b = true; // 推导为 bool 类型

• 模板函数和模板类的定义：

template <typename T>

auto add(T a, T b) -> decltype(a + b) {

    return a + b;

}

• 迭代器类型推导：

std::vector<int> nums = {1, 2, 3, 4, 5};

for (auto it = nums.begin(); it != nums.end(); ++it) {

    std::cout << *it << " ";

}

3.Lambda表达式⭐⭐

lambda 表达式的基本语法如下：

[capture](parameters) -> return_type { body }

其中：

• capture：用于从外部作用域捕获变量，可以是值捕获或引用捕获。
• parameters：函数参数列表。
• return_type：函数返回类型。可以省略，会根据返回表达式自动推导。
• body：函数体，可以包含任意合法的代码。

lambda优点：

• 简洁性：lambda 表达式可以在需要时直接在代码中定义，避免了显式地编写独立的函数。
• 局部性：lambda 表达式在定义它的作用域内有效，对于一些只在某个特定场景下使用的函数，使用 lambda 表达式更加合适。
• 便捷性：lambda 表达式可以捕获外部作用域的变量，方便实现闭包效果，减少了函数参数的传递复杂性。

lambda缺点：

• 可读性：lambda 表达式的语法相对复杂，对于不熟悉 lambda 表达式的人来说，可读性可能会有一定的挑战。
• 滥用问题：在不需要捕获外部变量或需要较长代码块的场景下，过度使用 lambda 表达式可能会导致代码的可读性和可维护性下降。

使用场景：

• 算法函数对象：作为 STL 的算法函数对象，lambda 表达式可以方便地用于操作容器中的元素。
• 回调函数：作为回调函数传递给其他函数，lambda 表达式可以提供一种简洁的实现方式。
• 并行编程：在并行编程的场景下，lambda 表达式可以用于定义线程函数或并行执行的任务。

作为算法函数对象：

std::vector<int> nums = {1, 2, 3, 4, 5};

std::for_each(nums.begin(), nums.end(), [](int num) {

    std::cout << num << " ";

});

作为回调函数：

void doSomething(int a, int b, std::function<int(int, int)> callback) {

    int result = callback(a, b);