C++ 新特性学习项目：cpp_new_features 全面解析

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摘要： C++ 新特性学习项目：cpp_new_features 全面解析项目概述 cpp_new_features 是一个专注于 C++ 新特性学习的开源项目，由 0voice 团队维...

C++ 新特性学习项目：cpp_new_features 全面解析

项目概述

cpp_new_features 是一个专注于 C++ 新特性学习的开源项目，由 0voice 团队维护。该项目系统性地整理了从 C++11 到最新标准的各种语言特性，为 C++ 开发者提供了一个全面、实用的学习资源库。

项目地址：https://github.com/0voice/cpp_new_features

项目结构特点

1. 版本特性分类清晰

项目按照 C++ 标准版本进行组织： - C++11 新特性 - C++14 新特性
- C++17 新特性 - C++20 新特性 - C++23 新特性（持续更新）

2. 理论与实践结合

每个特性都包含： - 特性说明文档 - 实际代码示例 - 使用场景分析 - 注意事项

核心特性实例展示

C++11 智能指针示例

text

#include <memory>
#include <iostream>

class MyClass {
public:
    MyClass() { std::cout << "MyClass constructed\n"; }
    ~MyClass() { std::cout << "MyClass destroyed\n"; }
    void doSomething() { std::cout << "Doing something\n"; }
};

void smartPointerDemo() {
    // unique_ptr：独占所有权
    std::unique_ptr<MyClass> ptr1 = std::make_unique<MyClass>();
    ptr1->doSomething();
    
    // shared_ptr：共享所有权
    std::shared_ptr<MyClass> ptr2 = std::make_shared<MyClass>();
    std::shared_ptr<MyClass> ptr3 = ptr2; // 引用计数增加
    
    // weak_ptr：观察但不拥有
    std::weak_ptr<MyClass> weakPtr = ptr2;
    if (auto shared = weakPtr.lock()) {
        shared->doSomething();
    }
}

C++14 泛型 Lambda 表达式

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#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>

void genericLambdaDemo() {
    // C++14 支持 auto 参数的 lambda
    auto print = [](const auto& value) {
        std::cout << value << " ";
    };
    
    std::vector<int> numbers = {1, 2, 3, 4, 5};
    std::vector<std::string> words = {"Hello", "World"};
    
    // 同一个 lambda 可以处理不同类型
    std::for_each(numbers.begin(), numbers.end(), print);
    std::cout << std::endl;
    std::for_each(words.begin(), words.end(), print);
}

C++17 结构化绑定

text

#include <iostream>
#include <tuple>
#include <map>

void structuredBindingDemo() {
    // 从元组中解包
    auto [x, y, z] = std::make_tuple(1, 2.5, "hello");
    std::cout << "x=" << x << ", y=" << y << ", z=" << z << std::endl;
    
    // 从 map 中遍历
    std::map<std::string, int> scores = {{"Alice", 95}, {"Bob", 88}};
    for (const auto& [name, score] : scores) {
        std::cout << name << ": " << score << std::endl;
    }
    
    // 从结构体中解包
    struct Point { double x; double y; };
    Point p{3.0, 4.0};
    auto [px, py] = p;
    std::cout << "Point: (" << px << ", " << py << ")" << std::endl;
}

C++20 概念（Concepts）

text

#include <concepts>
#include <iostream>
#include <vector>

// 定义概念
template<typename T>
concept Addable = requires(T a, T b) {
    { a + b } -> std::same_as<T>;
};

template<typename T>
concept Printable = requires(T t) {
    { std::cout << t } -> std::same_as<std::ostream&>;
};

// 使用概念约束模板
template<Addable T>
T add(T a, T b) {
    return a + b;
}

template<Printable T>
void printAll(const std::vector<T>& items) {
    for (const auto& item : items) {
        std::cout << item << " ";
    }
    std::cout << std::endl;
}

void conceptsDemo() {
    std::cout << "Add integers: " << add(5, 3) << std::endl;
    std::cout << "Add doubles: " << add(2.5, 3.7) << std::endl;
    
    std::vector<int> nums = {1, 2, 3, 4, 5};
    printAll(nums);
}

C++20 协程示例

text

#include <coroutine>
#include <iostream>
#include <memory>

// 简单的生成器协程
template<typename T>
struct Generator {
    struct promise_type {
        T current_value;
        
        auto get_return_object() { 
            return Generator{handle_type::from_promise(*this)}; 
        }
        auto initial_suspend() { return std::suspend_always{}; }
        auto final_suspend() noexcept { return std::suspend_always{}; }
        void unhandled_exception() { std::terminate(); }
        void return_void() {}
        
        auto yield_value(T value) {
            current_value = value;
            return std::suspend_always{};
        }
    };
    
    using handle_type = std::coroutine_handle<promise_type>;
    handle_type coro;
    
    explicit Generator(handle_type h) : coro(h) {}
    ~Generator() { if (coro) coro.destroy(); }
    
    T value() const { return coro.promise().current_value; }
    
    bool next() {
        if (!coro.done()) {
            coro.resume();
            return !coro.done();
        }
        return false;
    }
};

Generator<int> range(int start, int end) {
    for (int i = start; i <= end; ++i) {
        co_yield i;
    }
}

void coroutineDemo() {
    auto gen = range(1, 5);
    while (gen.next()) {
        std::cout << gen.value() << " ";
    }
    std::cout << std::endl;
}