高速上手现代 C++ 11/14/17

内容修订中

引言

C++ 是一个用户群体相当大的语言。从 C++98 的出现到 C++11 的正式定稿经历了长达十年多之久的积累。C++14/17 则是作为对 C++11 的重要补充和优化，所有这些新标准中扩充的特性，给 C++ 这门语言注入了新的活力。那些还在坚持使用传统 C++（本教程把 C++98 及其之前的 C++ 特性均称之为传统 C++）而未接触过 C++11/14/17 的 C++ 程序员在见到诸如 Lambda 表达式这类全新特性时，甚至会流露出『学的不是同一门语言』的惊叹之情。

C++1x (或现代 C++，本教程中均指 C++11/14/17) 为传统 C++ 注入的大量特性使得整个 C++ 变得更加像一门现代化的语言。C++1x 不仅仅增强了 C++ 语言自身的可用性，auto 关键字语义的修改使得我们更加有信心来操控极度复杂的模板类型。同时还对语言运行期进行了大量的强化，Lambda 表达式的出现让 C++ 具有了『匿名函数』的『闭包』特性，而这一特性几乎在现代的编程语言（诸如 Python/Swift/... ）中已经司空见惯，右值引用的出现解决了 C++ 长期以来被人诟病的临时对象效率问题等等。

C++17 则是近三年依赖 C++ 社区一致推进的方向，也指出了**现代C++**编程的一个重要发展方向。尽管它的出现并不如 C++11 的分量之重，但它包含了大量小而美的语言与特性（例如结构化绑定），这些特性的出现再一次修正了我们在 C++ 中的编程范式。

现代 C++ 还为自身的标准库增加了非常多的工具和方法，诸如在语言自身标准的层面上制定了 std::thread，从而支持了并发编程，在不同平台上不再依赖于系统底层的 API，实现了语言层面的跨平台支持；std::regex 提供了完整的正则表达式支持等等。C++98 已经被实践证明了是一种非常成功的『范型』，而 C++1x 的出现，则进一步推动这种范型，让 C++ 成为系统程序设计和库开发更好的语言。

总而言之，我们作为 C++ 的拥护与实践者，始终保持接纳新事物的开放心态，才能更快的推进 C++ 的发展，使得这门古老而又新颖的语言更加充满活力。

目标读者

本教程假定读者已经熟悉了传统 C++ ，至少在阅读传统 C++ 代码上不具备任何困难。换句话说，那些长期使用传统 C++进行编码的人、渴望在短时间内迅速了解现代 C++ 特性的人非常适合阅读本书；
本教程一定程度上介绍了一些现代 C++ 的黑魔法，但这些魔法毕竟有限，不适合希望进阶学习现代 C++ 的读者，本教程的定位系现代 C++ 的快速上手。当然，希望进阶学习的读者可以使用本书来回顾并检验自己对 现代 C++ 的熟悉度。

本书目的

本教程号称高速上手教程，从内容上对二十一世纪二十年代之前产生 C++ 的相关特性做了非常相对全面的介绍，读者可以自行根据下面的目录选取感兴趣的内容进行学习，快速熟悉需要了解的内容。这些特性并不需要全部掌握，只需针对自己的使用需求和特定的应用场景，学习、查阅最适合自己的新特性即可。

同时，本教程在介绍这些特性的过程中，尽可能简单明了的介绍了这些特性产生的历史背景和技术需求，这为理解这些特性、运用这些特性提供了很大的帮助。

此外，本教程希望读者在阅读本书后，能够努力在新项目中直接使用 C++17，并努力将旧项目逐步迁移到 C++17。也算是笔者为推进现代 C++ 的普及贡献了一些绵薄之力。

第一章 C++11/14/17 简介
- 概述
- 被弃用的特性
- 与 C 的兼容性
第二章语言可用性的强化
- nullptr 与 constexpr
- 类型推导
  - auto
  - decltype
  - 尾返回类型、auto 与 decltype 配合
- 区间迭代
  - 基于范围的 for 循环
- 初始化列表
  - std::initializer_list
  - 统一初始化语法
- 模板增强
  - 外部模板
  - 尖括号 >
  - 类型别名模板
  - 变长参数模板
- 面向对象增强
  - 委托构造
  - 继承构造
  - 显式虚函数重载
    - override
    - final
  - 显式禁用默认函数
- 强类型枚举
第三章语言运行期的强化
- lambda 表达式
  - lambda 表达式基础
    - 值捕获
    - 引用捕获
    - 隐式捕获
    - 表达式捕获
  - 泛型 lambda
- 函数对象包装器
  - std::function
  - std::bind/std::placeholder
- 右值引用
  - 左值、右值的纯右值、将亡值、右值
  - 右值引用和左值引用
  - 移动语义
  - 完美转发
第四章对标准库的扩充: 新增容器
- std::array
- std::forward_list
- std::unordered_set
- std::unordered_map
- std::tuple
  - 基本操作
  - 运行期索引
  - 合并与迭代
第五章对标准库的扩充: 智能指针和引用计数
- RAII 与引用计数
- std::shared_ptr
- std::unique_ptr
- std::weak_ptr
第六章对标准库的扩充: 正则表达式库
- 正则表达式简介
  - 普通字符
  - 特殊字符
  - 限定符
- std::regex 及其相关
  - std::regex
  - std::regex_match
  - std::match_results
第七章对标准库的扩充: 语言级线程支持
- std::thread
- std::mutex
- std::unique_lock
- std::future
- std::packaged_task
- std::condition_variable
第八章其他杂项
- 新类型
  - long long int
- noexcept 的修饰和操作
- 字面量
  - 原始字符串字面量
  - 自定义字面量
第九章扩展主题: C++17 简介
- 主要入选特性
  - 非类型模板参数的 auto
  - std::variant<>
  - 结构化绑定(Structured bindings)
  - 变量声明的强化
- 未入选特性
  - Concepts

许可

本教程由欧长坤撰写，采用知识共享署名-非商业性使用-禁止演绎 4.0 国际许可协议许可。项目中代码使用 MIT 协议开源，参见许可。

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