C++11 中STL庫中新增內容

C++ 11一個比較顯著的變化是以前boost庫中的一些函數被正式標準化合入到STL中了，本文就簡單的介紹一下。

引用封裝器(Reference Wrapper)

當模板函數參數為泛型型別的時候，無法推匯出是傳值還是傳引用，預設情況下會使用傳值的方式。這是我們可以用std::ref顯式指定以傳引用的方式執行個體化模板函數。

    #include <functional>
    #include
<iostream>

    template <class
T>
    void foo(T
arg)
    {
        arg++;
    }

    int main()
    {
        int count = 3;

        foo(count);        //此時傳的是值，模板執行個體化為foo(int)，count值不變
        std::cout << count << std::endl;

        foo(std::ref(count));    //此時傳的是引用，模板執行個體化為foo(int&)，count值加1
        std::cout << count << std::endl;
    }

智能指標(Smart Pointers)

智能指標主要引入了shared_ptr、weak_ptr、unique_ptr三種，其中shared_ptr和weak_ptr就是boost庫中的應對象，我以前也寫過相關文章介紹他們，這裡就不介紹了。

而新引入的unique_ptr和以前介紹過的boost庫中的scoped_ptr比較類似，而STL中本身就有一個類似的auto_ptr，它們之間的主要區別是：

• auto_ptr可以支援'='操作，也可作為函數的傳回值
  
• unique_ptr不支援'='操作，可以作為函數的傳回值
  
• scoped_ptr即不支援'='操作，也不能作為函數的傳回值
  

相比較而言，unique_ptr許可權比auto_ptr小，也沒有scope_ptr不能作為傳回值的限制，是用起來最合適的，完全可以代替auto_ptr

仿函數

四個boost庫也合入了stl庫中：

• function
• bind
• result_of
  
• mem_fn
  

其中function和bind我以前在介紹boost庫中已經介紹過，在支援auto關鍵字後，通過bind建立function更加簡單了，我們只需要用一句話就能建立成員函數的仿函數。

    #include
<iostream>
    #include
<functional>
    using
namespace std;
    using
namespace std::placeholders;

    struct
X
    {
        bool foo (int
a) { cout<< a << endl; return
false;}
    };

    int main()
    {
        X x;

        auto func = bind(&X::foo, &x, _1);
        func(5);
    }

PS：使用bind的時候需要加入std::placeholders的using，否則編譯報語法錯誤。

不過感覺bind基本上被lambda運算式給秒了，對於上面例子裡，用lambda運算式的寫法如下：

    auto func = [&x](int
a) { x.foo(a); };
    function<void (int)> func = [&x](int
a) { x.foo(a); };

由於lambda運算式是文法糖，因此可讀性方面更好（感覺簡潔度都快接近C#的匿名函數了），沒有_1，_2之類的預留位置，對於函數的調用方式也是顯式直接調用，更加直觀。

而result_of在auto引入後感覺也基本上沒有用了，直接使用auto要簡單得多。

容器

容器方面主要加了如下幾個：

1. tuple
   
2. array
   
3. unordered_set和unordered_map
   

其中tuple和array基本上就是boost相關庫給標準化了，而unordered_set和unordered_map則是hash表方式的set和map，以提供更高的查詢效能。使用方式和原來二叉樹版的也大同小異，這裡就不多介紹了。

Regex

Boost的regex庫也終於標準化了，要使用字串處理的可以不用到處找第三方的Regex庫了。不過目前VC還不支援像C#那樣取消逸出字元（gcc可以），在代碼裡面的Regex依然非常難讀，希望MS能儘快把raw string literal給支援上。

線程

Boost的線程庫也標準化了，另外那個類似於.Net TPL庫的packaged_task也標準化了，由於它有不少可以介紹的地方，我會專門寫篇文章來介紹它，這裡就不多說了。

時間函數

其實C語言標準庫是提供了時間函數的，不過極度難用，現在Boost的時間函數chrono已經給標準化了，雖然還是比不上.Net的TimeSpan好用，但起碼比標準C的那套好太多了。

    #include
<iostream>
    #include
<chrono>
    #include
<ctime>
    using
namespace std;

    int fibonacci(int
n)
    {
        if (n < 3) return 1;
        return fibonacci(n-1) + fibonacci(n-2);
    }

    int main()
    {
        auto start = chrono::system_clock::now();
        int result = fibonacci(40);
        auto end = chrono::system_clock::now();

        int elapsed_seconds = chrono::duration_cast<chrono::milliseconds>
                                 (end-start).count();

        auto end_time = chrono::system_clock::to_time_t(end);

        std::cout << "result: " << result << endl
                 << "finished computation at " << std::ctime(&end_time)
                 << "elapsed time: " << elapsed_seconds << "ms\n";
    }

另外一個日期函數Boost.Date好像還沒有標準化，要用到日期相關功能還是只能用boost庫。