C++17 STL Cook Book
  • Introduction
  • 前言
  • 关于本书
  • 各章梗概
  • 第1章 C++17的新特性
    • 使用结构化绑定来解包绑定的返回值
    • 将变量作用域限制在if和switch区域内
    • 新的括号初始化规则
    • 构造函数自动推导模板的类型
    • 使用constexpr-if简化编译
    • 只有头文件的库中启用内联变量
    • 使用折叠表达式实现辅助函数
  • 第2章 STL容器
    • 擦除/移除std::vector元素
    • 以O(1)的时间复杂度删除未排序std::vector中的元素
    • 快速或安全的访问std::vector实例的方法
    • 保持对std::vector实例的排序
    • 向std::map实例中高效并有条件的插入元素
    • 了解std::map::insert新的插入提示语义
    • 高效的修改std::map元素的键值
    • std::unordered_map中使用自定义类型
    • 过滤用户的重复输入,并以字母序将重复信息打印出——std::set
    • 实现简单的逆波兰表示法计算器——std::stack
    • 实现词频计数器——std::map
    • 实现写作风格助手用来查找文本中很长的句子——std::multimap
    • 实现个人待办事项列表——std::priority_queue
  • 第3章 迭代器
    • 建立可迭代区域
    • 让自己的迭代器与STL的迭代器兼容
    • 使用迭代适配器填充通用数据结构
    • 使用迭代器实现算法
    • 使用反向迭代适配器进行迭代
    • 使用哨兵终止迭代
    • 使用检查过的迭代器自动化检查迭代器代码
    • 构建zip迭代适配器
  • 第4章 Lambda表达式
    • 使用Lambda表达式定义函数
    • 使用Lambda为std::function添加多态性
    • 并置函数
    • 通过逻辑连接创建复杂谓词
    • 使用同一输入调用多个函数
    • 使用std::accumulate和Lambda函数实现transform_if
    • 编译时生成笛卡尔乘积
  • 第5章 STL基础算法
    • 容器间相互复制元素
    • 容器元素排序
    • 从容器中删除指定元素
    • 改变容器内容
    • 在有序和无序的vector中查找元素
    • 将vector中的值控制在特定数值范围内——std::clamp
    • 在字符串中定位模式并选择最佳实现——std::search
    • 对大vector进行采样
    • 生成输入序列的序列
    • 实现字典合并工具
  • 第6章 STL算法的高级使用方式
    • 使用STL算法实现单词查找树类
    • 使用树实现搜索输入建议生成器
    • 使用STL数值算法实现傅里叶变换
    • 计算两个vector的误差和
    • 使用ASCII字符曼德尔布罗特集合
    • 实现分割算法
    • 将标准算法进行组合
    • 删除词组间连续的空格
    • 压缩和解压缩字符串
  • 第7章 字符串, 流和正则表达
    • 创建、连接和转换字符串
    • 消除字符串开始和结束处的空格
    • 无需构造获取std::string
    • 从用户的输入读取数值
    • 计算文件中的单词数量
    • 格式化输出
    • 使用输入文件初始化复杂对象
    • 迭代器填充容器——std::istream
    • 迭代器进行打印——std::ostream
    • 使用特定代码段将输出重定向到文件
    • 通过集成std::char_traits创建自定义字符串类
    • 使用正则表达式库标记输入
    • 简单打印不同格式的数字
    • 从std::iostream错误中获取可读异常
  • 第8章 工具类
    • 转换不同的时间单位——std::ratio
    • 转换绝对时间和相对时间——std::chrono
    • 安全的标识失败——std::optional
    • 对元组使用函数
    • 使用元组快速构成数据结构
    • 将void*替换为更为安全的std::any
    • 存储不同的类型——std::variant
    • 自动化管理资源——std::unique_ptr
    • 处理共享堆内存——std::shared_ptr
    • 对共享对象使用弱指针
    • 使用智能指针简化处理遗留API
    • 共享同一对象的不同成员
    • 选择合适的引擎生成随机数
    • 让STL以指定分布方式产生随机数
  • 第9章 并行和并发
    • 标准算法的自动并行
    • 让程序在特定时间休眠
    • 启动和停止线程
    • 打造异常安全的共享锁——std::unique_lock和std::shared_lock
    • 避免死锁——std::scoped_lock
    • 同步并行中使用std::cout
    • 进行延迟初始化——std::call_once
    • 将执行的程序推到后台——std::async
    • 实现生产者/消费者模型——std::condition_variable
    • 实现多生产者/多消费者模型——std::condition_variable
    • 并行ASCII曼德尔布罗特渲染器——std::async
    • 实现一个小型自动化并行库——std::future
  • 第10章 文件系统
    • 实现标准化路径
    • 使用相对路径获取规范的文件路径
    • 列出目录下的所有文件
    • 实现一个类似grep的文本搜索工具
    • 实现一个自动文件重命名器
    • 实现一个磁盘使用统计器
    • 计算文件类型的统计信息
    • 实现一个工具:通过符号链接减少重复文件,从而控制文件夹大小
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  1. 第1章 C++17的新特性

新的括号初始化规则

C++11引入了新的括号初始化语法{}。其不仅允许集合式初始化,而且还是对常规构造函数的调用。遗憾的是,当与auto类型变量结合时,这种方式就很容易出现错误。C++17将会增强这一系列初始化规则。本节中,我们将了解到如何使用C++17语法正确的初始化变量。

How to do it...

一步初始化所有变量。使用初始化语法时,注意两种不同的情况:

  • 不使用auto声明的括号初始化:

// Three identical ways to initialize an int:
int x1 = 1;
int x2{1};
int x3(1);

std::vector<int> v1{1, 2, 3}; // Vector with three ints
std::vector<int> v2 = {1, 2, 3}; // same here
std::vector<int> v3(10, 20); // Vector with 10 ints, each have value 20
  • 使用auto声明的括号初始化:

auto v {1}; // v is int
auto w {1, 2}; // error: only single elements in direct
              // auto initialization allowed! (this is new)
auto x = {1}; // x is std::initializer_list<int>
auto y = {1, 2}; // y is std::initializer_list<int>
auto z = {1, 2, 3.0}; // error: Cannot deduce element type

How it works...

无auto类型声明时,{}的操作没什么可大惊小怪的。当在初始化STL容器时,例如std::vector,std::list等等,括号初始化就会去匹配std::initializer_list(初始化列表)的构造函数,从而初始化容器。其构造函数会使用一种“贪婪”的方式,这种方式就意味着不可能匹配非聚合构造函数(与接受初始化列表的构造函数相比,非聚合构造函数是常用构造函数)。

std::vector就提供了一个特定的非聚合构造函数,其会使用任意个相同的数值填充vector容器:std::vector<int> v(N, value)。当写成std::vector<int> v{N, value}时,就选择使用initializer_list的构造函数进行初始化,其会将vector初始化成只有N和value两个元素的变量。这个“陷阱”大家应该都知道。

{}与()调用构造函数初始化的方式,不同点在于{}没有类型的隐式转换,比如int x(1.2);和int x = 1.2;通过静默的对浮点值进行向下取整,然后将其转换为整型,从而将x的值初始化为1。相反的,int x{1.2};将会遇到编译错误,初始化列表中的初始值,需要与变量声明的类型完全匹配。

Note:

哪种方式是最好的初始化方式,目前业界是有争议的。括号初始化的粉丝们提出,使用括号的方式非常直观,直接可以调用构造函数对变量进行初始化,并且代码行不会做多于的事情。另外,使用{}括号将会是匹配构造函数的唯一选择,这是因为使用()进行初始化时,会尝试匹配最符合条件的构造函数,并且还会对初始值进行类型转换,然后进行匹配(这就会有处理构造函数二义性的麻烦)。

C++17添加的条件也适用于auto(推断类型)——C++11引入,用于正确的推导匹配变量的类型。auto x{123};中std::initializer_list<int>中只有 一个元素,这并不是我们想要的结果。C++17将会生成一个对应的整型值。

经验法则:

  • auto var_name {one_element};将会推导出var_name的类型——与one_element一样。

  • auto var_name {element1, element2, ...};是非法的,并且无法通过编译。

  • auto var_name = {element1, element2, ...};将会使用std::initializer_list<T>进行初始化,列表中elementN变量的类型均为T。

C++17加强了初始化列表的鲁棒性。

Note:

使用C++11/C++14模式的编译器解决这个问题时,有些编译器会将auto x{123};的类型推导成整型,而另外一些则会推导成 std::initializer_list<int>。所以,这里需要特别注意,编写这样的代码,可能会导致有关可移植性的问题!

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Last updated 6 years ago

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