现代C++语言核心特性解析

本书是一本C 阶图书，全书分为42章，深探讨了从C 11到C 20引的核心特性。书中不仅通过大量的实例代码讲解特性的概念和语法，还从编译器的角度分析特性的实现原理，书中还穿插了C 标准委员会制定特性标准时的一些小故事，帮助读者知其然也知其所以然。 本书适合因为工作需要学习C 新特性的C 从业者，同样也适合对C 新特性非常感兴趣的C 爱好者。而对于C 初学者来说，也有必要在理解C 基础知识后，通过本书来领略C 的另外一道风景。<br/>【推荐语】<br/>1.通过理论结合实践的内容编排，深探讨 C 11 到 C 20 引的语言核心特性。 2.通过大量的实例代码讲解特性的概念和语法，并从编译器的角度分析特性的实现原理。 3.本书提供作者的同步语音讲解、PPT以及示例代码等其它增值服务。 4.本书既能当作一本教材让读者由浅深掌握新增特性的原理和方法，也可作为一本“字典”让读者有目的性的查阅单个特性。<br/>【作者】<br/>谢丙堃，从事 C 发工作十余年，先后在数家互联网公司担任 C 发工程师和技术经理。他也是 C 语言的爱好者，热衷于研究 C 语言的新特性以及 C 模板元编程技术。<br/>

谢丙堃，从事 C++ 开发工作十余年，先后在数家知名互联网公司担任 C++ 高级开发工程师、技术专家和技术经理。他也是 C++ 语言的爱好者，热衷于研究 C++ 语言的新特性以及 C++ 模板元编程技术。

版 权

内容提要

推荐序

前言

资源与支持

第1章 新基础类型（C++11～C++20）

1.1 整数类型long long

1.2 新字符类型char16_t和char32_t

1.2.1 字符集和编码方法

1.2.2 使用新字符类型char16_t和char32_t

1.2.3 wchar_t存在的问题

1.2.4 新字符串连接

1.2.5 库对新字符类型的支持

1.3 char8_t字符类型

1.4 总结

第2章 内联和嵌套命名空间（C++11～C++20）

2.1 内联命名空间的定义和使用

2.2 嵌套命名空间的简化语法

2.3 总结

第3章 auto占位符（C++11～C++17）

3.1 重新定义的auto关键字

3.2 推导规则

3.3 什么时候使用auto

3.4 返回类型推导

3.5 lambda表达式中使用auto类型推导

3.6 非类型模板形参占位符

3.7 总结

第4章 decltype说明符（C++11～C++17）

4.1 回顾typeof和typeid

4.2 使用decltype说明符

4.3 推导规则

4.4 cv限定符的推导

4.5 decltype(auto)

4.6 decltype(auto)作为非类型模板形参占位符

4.7 总结

第5章 函数返回类型后置（C++11）

5.1 使用函数返回类型后置声明函数

5.2 推导函数模板返回类型

5.3 总结

第6章 右值引用（C++11 C++17 C++20）

6.1 左值和右值

6.2 左值引用

6.3 右值引用

6.4 右值的性能优化空间

6.5 移动语义

6.6 值类别

6.7 将左值转换为右值

6.8 万能引用和引用折叠

6.9 完美转发

6.10 针对局部变量和右值引用的隐式移动操作

6.11 总结

第7章 lambda表达式（C++11～C++20）

7.1 lambda表达式语法

7.2 捕获列表

7.2.1 作用域

7.2.2 捕获值和捕获引用

7.2.3 特殊的捕获方法

7.3 lambda表达式的实现原理

7.4 无状态lambda表达式

7.5 在STL中使用lambda表达式

7.6 广义捕获

7.7 泛型lambda表达式

7.8 常量lambda表达式和捕获*this

7.9 捕获[=, this]

7.10 模板语法的泛型lambda表达式

7.11 可构造和可赋值的无状态lambda表达式

7.12 总结

第8章 非静态数据成员默认初始化（C++11 C++20）

8.1 使用默认初始化

8.2 位域的默认初始化

8.3 总结

第9章 列表初始化（C++11 C++20）

9.1 回顾变量初始化

9.2 使用列表初始化

9.3 std::initializer_list详解

9.4 使用列表初始化的注意事项

9.4.1 隐式缩窄转换问题

9.4.2 列表初始化的优先级问题

9.5 指定初始化

9.6 总结

第10章 默认和删除函数（C++11）

10.1 类的特殊成员函数

10.2 显式默认和显式删除

10.3 显式删除的其他用法

10.4 explicit和=delete

10.5 总结

第11章 非受限联合类型（C++11）

11.1 联合类型在C++中的局限性

11.2 使用非受限联合类型

11.3 总结

第12章 委托构造函数（C++11）

12.1 冗余的构造函数

12.2 委托构造函数

12.3 委托模板构造函数

12.4 捕获委托构造函数的异常

12.5 委托参数较少的构造函数

12.6 总结

第13章 继承构造函数（C++11）

13.1 继承关系中构造函数的困局

13.2 使用继承构造函数

13.3 总结

第14章 强枚举类型（C++11 C++17 C++20）

14.1 枚举类型的弊端

14.2 使用强枚举类型

14.3 列表初始化有底层类型枚举对象

14.4 使用using打开强枚举类型

14.5 总结

第15章 扩展的聚合类型（C++17 C++20）

15.1 聚合类型的新定义

15.2 聚合类型的初始化

15.3 扩展聚合类型的兼容问题

15.4 禁止聚合类型使用用户声明的构造函数

15.5 使用带小括号的列表初始化聚合类型对象

15.6 总结

第16章 override和final说明符（C++11）

16.1 重写、重载和隐藏

16.2 重写引发的问题

16.3 使用override说明符

16.4 使用final说明符

16.5 override和final说明符的特别之处

16.6 总结

第17章 基于范围的for循环（C++11 C++17 C++20）

17.1 烦琐的容器遍历

17.2 基于范围的for循环语法

17.3 begin和end函数不必返回相同类型

17.4 临时范围表达式的陷阱

17.5 实现一个支持基于范围的for循环的类

17.6 总结

第18章 支持初始化语句的if和switch（C++17）

18.1 支持初始化语句的if

18.2 支持初始化语句的switch

18.3 总结

第19章 static_assert声明

19.1 运行时断言

19.2 静态断言的需求

19.3 静态断言

19.4 单参数static_assert

19.5 总结

第20章 结构化绑定（C++17 C++20）

20.1 使用结构化绑定

20.2 深入理解结构化绑定

20.3 结构化绑定的3种类型

20.3.1 绑定到原生数组

20.3.2 绑定到结构体和类对象

20.3.3 绑定到元组和类元组的对象

20.4 实现一个类元组类型

20.5 绑定的访问权限问题

20.6 总结

第21章 noexcept关键字（C++11 C++17 C++20）

21.1 使用noexcept代替throw

21.2 用noexcept来解决移动构造问题

21.3 noexcept和throw()

21.4 默认使用noexcept的函数

21.5 使用noexcept的时机

21.6 将异常规范作为类型的一部分

21.7 总结

第22章 类型别名和别名模板（C++11 C++14）

22.1 类型别名

22.2 别名模板

22.3 总结

第23章 指针字面量nullptr（C++11）

23.1 零值整数字面量

23.2 nullptr关键字

23.3 总结

第24章 三向比较（C++20）

24.1 “太空飞船”（spaceship）运算符

24.2 三向比较的返回类型

24.2.1 std::strong_ordering

24.2.2 std::weak_ordering

24.2.3 std::partial_ordering

24.3 对基础类型的支持

24.4 自动生成的比较运算符函数

24.5 兼容旧代码

24.6 总结

第25章 线程局部存储（C++11）

25.1 操作系统和编译器对线程局部存储的支持

25.2 thread_local说明符

25.3 总结

第26章 扩展的inline说明符（C++17）

26.1 定义非常量静态成员变量的问题

26.2 使用inline说明符

26.3 总结

第27章 常量表达式（C++11～C++20）

27.1 常量的不确定性

27.2 constexpr值

27.3 constexpr函数

27.4 constexpr构造函数

27.5 对浮点的支持

27.6 C++14标准对常量表达式函数的增强

27.7 constexpr lambdas表达式

27.8 constexpr的内联属性

27.9 if constexpr

27.10 允许constexpr虚函数

27.11 允许在constexpr函数中出现Try-catch

27.12 允许在constexpr中进行平凡的默认初始化

27.13 允许在constexpr中更改联合类型的有效成员

27.14 使用consteval声明立即函数

27.15 使用constinit检查常量初始化

27.16 判断常量求值环境

27.17 总结

第28章 确定的表达式求值顺序（C++17）

28.1 表达式求值顺序的不确定性

28.2 表达式求值顺序详解

28.3 总结

第29章 字面量优化（C++11～C++17）

29.1 十六进制浮点字面量

29.2 二进制整数字面量

29.3 单引号作为整数分隔符

29.4 原生字符串字面量

29.5 用户自定义字面量

29.6 总结

第30章 alignas和alignof（C++11 C++17）

30.1 不可忽视的数据对齐问题

30.2 C++11标准之前控制数据对齐的方法

30.3 使用alignof运算符

30.4 使用alignas说明符

30.5 其他关于对齐字节长度的支持

30.6 C++17中使用new分配指定对齐字节长度的对象

30.7 总结

第31章 属性说明符和标准属性（C++11～C++20）

31.1 GCC的属性语法

31.2 MSVC的属性语法

31.3 标准属性说明符语法

31.4 使用using打开属性的命名空间

31.5 标准属性

31.5.1 noreturn

31.5.2 carries_dependency

31.5.3 deprecated

31.5.4 fallthrough

31.5.5 nodiscard

31.5.6 maybe_unused

31.5.7 likely和unlikely

31.5.8 no_unique_address

31.6 总结

第32章 新增预处理器和宏（C++17 C++20）

32.1 预处理器__has_include

32.2 特性测试宏

32.2.1 属性特性测试宏

32.2.2 语言功能特性测试宏

32.2.3 标准库功能特性测试宏

32.3 新增宏VA_OPT

32.4 总结

第33章 协程（C++20）

33.1 协程的使用方法

33.2 协程的实现原理

33.2.1 co_await运算符原理

33.2.2 co_yield运算符原理

33.2.3 co_return运算符原理

33.2.4 promise_type的其他功能

33.3 总结

第34章 基础特性的其他优化（C++11～C++20）

34.1 显式自定义类型转换运算符（C++11）

34.2 关于std::launder()（C++17）

34.3 返回值优化（C++11～C++17）

34.4 允许按值进行默认比较（C++20）

34.5 支持new表达式推导数组长度（C++20）

34.6 允许数组转换为未知范围的数组（C++20）

34.7 在delete运算符函数中析构对象（C++20）

34.8 调用伪析构函数结束对象声明周期（C++20）

34.9 修复const和默认复制构造函数不匹配造成无法编译的问题（C++20）

34.10 不推荐使用volatile的情况（C++20）

34.11 不推荐在下标表达式中使用逗号运算符（C++20）

34.12 模块（C++20）

34.13 总结

第35章 可变参数模板（C++11 C++17 C++20）

35.1 可变参数模板的概念和语法

35.2 形参包展开

35.3 sizeof...运算符

35.4 可变参数模板的递归计算

35.5 折叠表达式

35.6 一元折叠表达式中空参数包的特殊处理

35.7 using声明中的包展开

35.8 lambda表达式初始化捕获的包展开

35.9 总结

第36章 typename优化（C++17 C++20）

36.1 允许使用typename声明模板形参

36.2 减少typename使用的必要性

36.3 总结

第37章 模板参数优化（C++11 C++17 C++20）

37.1 允许常量求值作为所有非类型模板的实参

37.2 允许局部和匿名类型作为模板实参

37.3 允许函数模板的默认模板参数

37.4 函数模板添加到ADL查找规则

37.5 允许非类型模板形参中的字面量类类型

37.6 扩展的模板参数匹配规则

37.7 总结

第38章 类模板的模板实参推导（C++17 C++20）

38.1 通过初始化构造推导类模板的模板实参

38.2 拷贝初始化优先

38.3 lambda类型的用途

38.4 别名模板的类模板实参推导

38.5 聚合类型的类模板实参推导

38.6 总结

第39章 用户自定义推导指引（C++17）

39.1 使用自定义推导指引推导模板实例

39.2 聚合类型类模板的推导指引

39.3 总结

第40章 SFINAE（C++11）

40.1 替换失败和编译错误

40.2 SFINAE规则详解

40.3 总结

第41章 概念和约束（C++20）

41.1 使用std::enable_if约束模板

41.2 概念的背景介绍

41.3 使用concept和约束表达式定义概念

41.4 requires子句和约束检查顺序

41.5 原子约束

41.6 requires表达式

41.6.1 简单要求

41.6.2 类型要求

41.6.3 复合要求

41.6.4 嵌套要求

41.7 约束可变参数模板

41.8 约束类模板特化

41.9 约束auto

41.10 总结

第42章 模板特性的其他优化（C++11 C++14）

42.1 外部模板（C++11）

42.2 连续右尖括号的解析优化（C++11）

42.3 friend声明模板形参（C++11）

42.4 变量模板（C++14）

42.5 explicit(bool)

42.6 总结

附 录 特性章节对照表

计算机科学,C++