1. 函数返回值类型推导

C++14新增函数返回值也可以使用auto自动推导了。

// 普通函数
auto func(int i) {
    return i;
}

// 模板函数
template<typename T>
auto func(T i) { 
    return i; 
}

但是注意下面特殊场景：

函数内如果有多个return语句，它们必须返回相同的类型，否则编译失败。

auto func(bool flag) {
    if (flag) return 1;
    else return 2.3; // error
}
// inconsistent deduction for auto return type: ‘int’ and then ‘double’

如果return语句返回初始化列表，返回值类型推导也会失败。

1
2
3

auto func() {
    return {1, 2, 3}; // error returning initializer list
}

如果函数是虚函数，不能使用返回值类型推导。

struct A {
    // error: virtual function cannot have deduced return type
    virtual auto func() { return 1; } 
}

返回类型推导可以用在前置声明中，但是在使用它们之前，翻译单元中必须能够得到函数定义。

auto f();               // declared, not yet defined
auto f() { return 42; } // defined, return type is int

int main() {
    cout << f() << endl;
}

返回类型推导可以用在递归函数中，但是递归调用必须以至少一个返回语句作为先导，以便编译器推导出返回类型。

auto sum(int i) {
    if (i == 1)
        return i;              // return int
    else
        return sum(i - 1) + i; // ok
}

2. lambda匿名函数参数使用auto

在C++11中，lambda表达式参数需要使用具体的类型声明。

1	auto f = [] (int a) { return a; }

在C++14中，对此进行优化，lambda表达式参数可以直接是auto。

1
2
3

auto f = [] (auto a) { return a; };
cout << f(1) << endl;
cout << f(2.3f) << endl;

3. 变量模板

C++14之前，模板有函数模板和类模板，C++14新增了变量模板。本质是用变量模板的默认值在实例化时进行强转，如果成功则成功，否则报错。

#include <iostream>
using namespace std;

template <class T>
constexpr T pi = T(3.1415926535897932385L); // 变量模板

int main()
{
    cout << pi<int> << endl;    // 3
    cout << pi<double> << endl; // 3.14159
    //cout << pi<string> << endl; // 无法从“long double”转换为“std::string”
    return 0;
}

4. 别名模板

C++14支持别名模板。

template<typename T, typename U>
struct A {
    T t;
    U u;
};

template<typename T>
using B = A<T, int>;

int main() {
    B<double> b;
    b.t = 10.24;
    b.u = 20;
    cout << b.t << endl;   // 10.24
    cout << b.u << endl;   // 20
    return 0;
}

5. 减少constexpr的限制

C++11中constexpr修饰的函数，函数体不可以使用局部变量，而C++14后可以。

constexpr int factorial(int n) { // C++11中不可，C++14中可以
    int ret = 0;
    for (int i = 0; i < n; ++i) {
        ret += i;
    }
    return ret;
}

C++11中constexpr修饰的函数只能有一个return语句，而C++14可以有多个。

constexpr int func(bool flag) { // C++11中不可，C++14中可以
    if (flag) return 1;
    else return 0;
}

6. 增加[[deprecated]]标记

C++14中增加了deprecated标记，修饰类、变量、函数等，编译时会产生警告，提示开发者该标记修饰的内容将来可能会被丢弃，尽量不要使用。

struct [[deprecated]] A { };

int main() {
    A a;
    return 0;
}

当编译时，会出现如下警告：

~/test$ g++ test.cc -std=c++14
test.cc: In function ‘int main()’:
test.cc:11:7: warning: ‘A’ is deprecated [-Wdeprecated-declarations]
     A a;
       ^
test.cc:6:23: note: declared here
 struct [[deprecated]] A {

注：在vs2022上测试编译会报错，不是警告！

7. 二进制字面量与整形字面量分隔符

C++14引入了二进制字面量，也引入了分隔符。(防止看起来眼花)

#include <iostream>
int main()
{
    int a = 0b0000'0000'0011;
    double b = 3.14'1234'1234'1234;
    std::cout << a << "\n" << b;   // 3, 3.14123
}

8. std::make_unique

C++11中有std::make_shared，却没有std::make_unique，在C++14已经加入了。

1 2	struct A {}; std::unique_ptr<A> ptr = std::make_unique<A>();

9. std::shared_timed_mutex与std::shared_lock

C++14通过std::shared_timed_mutex和std::shared_lock来实现读写锁，保证多个线程可以同时读，但是写线程必须独立运行，写操作不可以同时和读操作一起进行。

struct ThreadSafe {
    mutable std::shared_timed_mutex mutex_;  // 互斥对象
    int value_;

    ThreadSafe() {
        value_ = 0;
    }

    int read() const {
        std::shared_lock<std::shared_timed_mutex> loc(mutex_); // 共享锁
        return value_;
    }

    void write() {
        std::unique_lock<std::shared_timed_mutex> lock(mutex_); // 独占锁
        value_ += 1;
    }
};

shared_timed_mutex这个比用shared_mutex多了超时时间设置。

10. std::integer_sequence

是一个模板类，可以在编译期生成整数序列。

#include <iostream>
// 封装的提取整数序列的值接口
template <class T, T... Ints>
constexpr T get(std::integer_sequence<T, Ints...>, std::size_t i)
{
    constexpr T arr[] = { Ints... };
    return arr[i];
}

int main()
{
    std::integer_sequence<int, 4, 6, 9> seq;
    int index0 = get(seq, 0); // index0 = 4
    int index2 = get(seq, 2); // index2 = 9 
    std::cout << index0 << "\n"
              << index2;
}

11. std::exchange

交换两个对象的值，T old_value = std::exchange(obj, new_value); 就是用new_value初始化obj，然后返回obj的旧值赋值给old_value。

1
2
3

int a = 1;
int b = 2;
int old_a = std::exchange(a, b); // now a = 2, b = 1

注意它与std::swap的区别，这个内部实现用的右值移动语义，避免了临时对象和拷贝操作。常使用的场景包括：

交换智能指针,实现原子指针交换
交换互斥锁的状态
替换容器中的元素
交换线程状态

12. std::quoted

C++14添加的一个字符串转义的工具类，避免手动添加转义字符的麻烦。

std::string s1 = std::quoted("Hello \"World\"");
// s1 是 "Hello \"World\""

std::string s2 = std::quoted(R"(C:\Windows\System)"); 
// s2 是 "C:\\Windows\\System"

c++14新特性