Verbesserungen an STL-Funktionsobjekten in C++ 11 und C++ 14?

STL-Funktionsobjekte wurden erheblich verbessert, darunter perfekte Weiterleitungs- und Verschiebungssemantik in C++11 sowie Funktionszeigerkapselung und generische Lambdas in C++14. Diese Verbesserungen verbessern die Benutzerfreundlichkeit, Effizienz und Flexibilität; ein generisches Lambda vereinfacht beispielsweise das Schreiben von Sortierfunktionsobjekten, indem es einfach std::less{} zum absteigenden Sortieren verwendet.

Verbesserungen bei STL-Funktionsobjekten in C++ 11 und C++ 14

Während der Entwicklung der C++-Standardbibliothek (STL) haben Funktionsobjekte erhebliche Verbesserungen erfahren. Diese Verbesserungen sollen die Benutzerfreundlichkeit, Effizienz und Flexibilität verbessern.

Verbesserungen in C++ 11

• Perfekte Weiterleitung: Perfekte Weiterleitung ermöglicht Funktionsobjekten das Empfangen und Weiterleiten von Funktionsargumenten ohne explizite Typkonvertierungen oder Kopien, wodurch die Effizienz verbessert wird.

Codebeispiel:

struct Forwarder {
  template <typename ...Args>
  void operator()(Args&&... args) const {
    std::forward<Args>(args)...; // 完美转发参数
  }
};

• Move-Semantik: Move-Semantik ermöglicht es Funktionsobjekten, ihren internen Zustand zu verschieben, anstatt sie zu kopieren, was die Effizienz weiter verbessert.

Codebeispiele:

struct Mover {
  std::string value;

  Mover(Mover&& other) noexcept
    : value(std::move(other.value)) {
    other.value.clear(); // 移出旧值
  }
};

Verbesserungen in C++ 14

• Funktionszeigerkapselung: C++ 14 führte den Typ std::function ein, der Funktionszeiger kapseln kann, was die Kapselung von Funktionen erleichtert Hinweise werden als Objekte verwendet.

Codebeispiel:

auto plus = std::function<int(int, int)>([](int a, int b) { return a + b; });

• Generisches Lambda: Generisches Lambda ermöglicht es Ihnen, den Typ eines Lambda-Ausdrucks mithilfe von Vorlagen anzugeben, was Typsicherheit und Flexibilität bietet.

Codebeispiel:

auto sort_by = [](const auto& a, const auto& b) { return a < b; };

Praktischer Fall

Angenommen, es gibt eine Datenstruktur für Schülernoten und wir möchten nun STL-Funktionsobjekte verwenden, um die Noten zu sortieren.

C++ 11-Code:

std::vector<int> grades = {90, 85, 95, 88, 92};

std::sort(grades.begin(), grades.end(),
  [](int a, int b) { return a > b; }); // 降序排序

C++ 14-Code:

std::vector<int> grades = {90, 85, 95, 88, 92};

std::ranges::sort(grades, std::less{}); // 降序排序

Wie Sie sehen können, vereinfacht das in C++ 14 eingeführte generische Lambda das Schreiben sortierter Funktionsobjekte.

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