[分享] C++ Primer 5e , C++ 11 tutorial
目錄 BEGIN ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
零 、 前言
壹 、 基本資料型態
(1) nullptr < g++ , vc support >
(2) constexpr < g++ , vc support >
(3) type aliases < g++ support only >
(4) auto type < g++ , vc support >
(5) decltype < g++ , vc support >
貮 、 String, Vector, Arrays
(1) range for statement < g++ , vc support >
(2) 套嵌式 template < g++ , vc support >
(3) vector constructor , assign element < g++ support only >
(4) begin / end < g++ , vc support >
(5) vector<T>::cbegin() , vector<T>::cend() < g++, vc support >
參 、 函式 Functions
(1) initializer_list < initializer_list parameters , g++ support only >
肆 、 類別初步
(1) constructor , = default < g++ support only >
(2) class 定義時初始化成員 < g++ support only >
(3) delegating constructors < g++ support only >
伍 、 循序式容器
(1) 新增 std::forward_list < g++ , vc support >
(2) 新增 std::array < g++ , vc support >
(3) std::string < g++ , vc support >
陸 、 泛型算法
(1) lambda 簡介 < g++ , vc support >
柒 、 其他...
目錄 END ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
零 、 前言＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
雖 C++ 不熟，唯最近出現一些語法讓筆者感到十分錯愕，後來才知道不少學校及
一些業界已開始跟進 C++ 11，於是狠下心再把 C++ Primer 5e K 過一遍 ( 和 4e 差
別蠻大的，除了 C++ 11 外，編排也有些異動)，做一些 note ，整理後做為分享。提
醒，真的只供 tutorial，畢竟目的是: C++ -> C++11 && Primer 4e->5e，內容比不上
C++ 11 FAQ 精彩。
C++ 11 FAQ : http://www.stroustrup.com/C++11FAQ.html
若覺得我有誤會書中之意，請不吝告知；覺得專有名詞中文翻得很爛，也請不吝指正
，使用編譯器主要為 Code::Blocks(g++ 4.6.1)，VC2012，內文提供的 g++、vc，指的是
這兩種版本之編譯器。然後 STL 實在是太過於包山包海，加上還有新增新的 container
，這裡全略過，有興趣可到 C++ Reference 或相關網站查詢，STL 部份及其之
member function 相關說明均會再加註是否為 C++ 11。
壹 、 基本資料型態 < C++ Primer 5e , Chapter 02 > ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
(1) nullptr < g++ , vc support >
在 C language 裡一些法則會提到， 指標最好初始化設 NULL，唯 NULL 是以
macro 方式定義，在 C 裡定義成 ( (void*)0 )，C++ 定義成 0，而 C++ 11 多了
nullptr，故程式碼裡可這麼用
int * ptr = nullptr;
vector<int> *v = nullptr; /* v 的宣告其實不好 */
(2) constexpr < g++ , vc support >
一變數被宣告成 constexpr 時，就必須被初始化。
constexpr int expr = 20;
constexpr int limit = mf+1;
constexpr int * q = nullptr;
constexpr int new_sz() { return 42; }
constexpr int foo = new_sz();
值得注意的是，上述的 constexpr int foo，在編譯期時便會呼叫 new_sz()，填入
foo 裡。也由於為了 constexpr 能在編譯期時立即被展開，實際上是隱喻的使用了
inline ( 換句話說，它的作用也只是建議，不是必然 )。再換句話說，它也有著宣告
與實體沒辦法拆成 .h / .cpp 兩個檔案進行實作。
(3) type aliases < g++ support only >
一般想要重定義一個資料型態時，早期是用 typedef 方式去做，如
typedef unsigned char byte;
typedef unsigned int word;
int add(int a, int b) {return a+b;};
typedef int (*fptr)(int, int); // aliase declare function pointer
C++ 11 多了 using 可用
using byte = unsigned char;
using word = unsigned int ;
using fptr = int (*)(int, int); // aliase declare function pointer
※ vc2012 不支援 using 做 type aliase
(4) auto type < g++ , vc support >
auto 算是我認為 C++ 11 裡對初學者的一項福音（也可能不是），以往之 C/C++
auto 主要是修飾變數之生命週期，相關章節在提到 auto 時可能還會再提到幾個識別
字：auto、static、register、extern，好一點的會再提比較冷門的識別字，如
volatile、restrict 等。
auto 這關鍵字到 C++ 11 時，不確定是轉義（原本的用法拿掉）還是多義（兼顧
原本的用法）。使用 auto 宣告一變數時，必須給定初值，該變數之資料型態會自己
推導。如
int i = 10;
auto ai = i; /* ai 最後被宣告成 int */
vector<int> v(10,0);
auto av = v;
for( auto itr = av.begin() ; itr!=av.end(); ++itr) /* 可用在 iterator */
*itr += 10;
double d = 2.7;
auto dvar = d + i; // double op int , 會被推成 double
當然筆者是認為 初學階段 不要過於依賴 auto，不然很多概念會弄得亂七八糟
(這句刪除)。比較讓人感到困惑的是關於 pointer / reference 之應用。
int i = 0, &r = i;
auto a = r; // a 被推成 int , 初值就是 i 值
auto p = &i; // p 被推成 pointer
auto & af = i; // af 被推成 reference to int variable.
另若原變數有加 const 修飾時也可另外推出來、auto 又可再加 const 加以修飾，
這個推下去過於贅述，點到為止。另再一點注意的是，auto 別拿來當 func 之引數修飾
，諸如 auto max(const auto & a ,const auto & b); 該用 template 就用 template。
(5) decltype < g++, vc support >
C++ 11 裡，decltype 是個新的關鍵字。假設已宣告 int a; 現又欲將變數 b 宣告
得和變數 a 一樣時，這時 decltype 便可使用。
decltype(a) b; // b 之資料型態與 a 同。
decltype 也可放 function()，將會推導出該 function 傳回值之資料型態，如
int f1(double){return 1;} // f1 return int
decltype(f1()) c; // c 會被宣告成 int
上面的 decltype(f1())，實際上並不會真的去呼叫 f1 function，所以不用擔心
效率太差問題。有幾種狀況可能比較不容易想，下面列出一些
int i=0;
int *p = &i, &r=i;
decltype(r + 0) b; // 相加後還是 int , b 宣告成 int
decltype(*p) c=i; // c 宣告成 int& , 初值綁定在 i 上
decltype( (what_ever) ) x; // 加兩個括號的, x 一定是 reference,故要給初值
自然的以往使用的 std::string::size_type idx＝０ 也可直接以 auto 或
decltype 方式完成。故要 aliase 函式指標時就變得簡單許多。
int add(int a, int b){return a+b;}
typedef int (*fptr1)(int, int) ; // typedef
using fptr2 = int (*)(int, int); // C++ 11 using aliase
typedef decltype(add) * fptr3 ; // typedef + decltype
fptr1 f1 = add;
fptr2 f2 = add;
fptr3 f3 = add;
decltype(add) * f4 = add; // 其實小程式用這個就行，不太需要 typedef
auto f5 = add; // auto 無敵 ??
當然做 function pointer typedef 還有另一種風格，與 C++ 11 相關性不大，
這裡就不再贅述。
貮 、 String, Vector, Arrays <C++ Primer 5e , Chapter 03 > ＿＿＿＿＿＿＿＿＿
(1) range for statement < g++ , vc support >
在早期 C/C++ 裡用 for 對特定容器裡之每個元素做一段敘述時(如字串轉大寫)，
寫法可能如下
string s = "EdisonX";
for( decltype( s.length() ) idx=0; idx!=s.length(); ++idx)
s[idx] = toupper(s.at(idx));
cout << s << endl;
先小複習一下，上面的 idx 在這裡用 decltype(s.length()) 會比 auto 適當些，
原因應不用多述。且實際上並不會真的去呼叫 string::length()，只會推型別而已。
一樣的事，C++ 11 對於 for loop 可改成下面型式
string s = "EdisonX";
for(auto &ch : s) // 對象換成了 each ref. character ch in string s
ch = toupper(ch);
cout << s << endl;
range for 較正式的表示為
for( declaration : expression ) for( 變數宣告 : 表達 )
statement 敘述
整體用起來頗像 for_each 。注意，第二段的 auto &ch 指的就是 char &ch。所以要
算有幾個大寫、小寫字元之類的也不是問題，另這種 range for statement 也適用於一
般 array。
int arr[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
int s=0;
for( decltype(arr[0]) ele : arr) s+=ele;
cout << s << endl;
其他有興趣可再自己摸摸，它可以再配合 continue、break 。
(2) 套嵌式 template
早期在寫 vector<vector<int>> 時，部份 compiler 會把最後的兩個連在一起的角
括號 >> 視為 shift operator >> ，所以書上會建議多一個空間做分格，變成
vector<vector<int> >，便不會發生這問題。C++ 11 已把這個納到規範去，不過注意的
是，compiler 會怎麼解讀 vector<vector<int>> 又是一回事，畢竟規範和實作（實際
implement standard 之 compiler) 從以前到現在一直都是兩回事。
(3) vector constructor , assign element < g++ support only >
在 C++ 11 之前，vector 之 constructor 及初始化其實蠻有限的，像是它不能達
到 int arr[]={1,2,3,4} 這種作法，但 C++ 11 之後這行得通了，如
vector<string> str = {"Hi","Ptt","EdisonX"};
for(string s : str) cout << s << endl;
這種方式是藉由 in-class initializer 完成，換而言之，若是要搞 saw array 時
也可像下面這樣搞，
vector<vector<int> > arr = {
{1,2,3}, {4,5,6,7,8},
{9,10}, {11,12,13,14,15}
};
arr[0] = {11,22,33}; // OK
for(auto Row: arr) for(auto ele : Row)
cout << ele << endl;
上述的 auto Row, auto ele 可寫成 auto & Row, auto & ele，細節差異是
之前就知道的事，就不再贅述。值得注意的是，C++ 11 幾乎所有 container 都支
援 in-class initializer (目前還沒看到沒支援的)，同時這特性也被支援到 new
身上，如下例是合法可行的。
int * arr = new int[3] { 1, 2, 3};
但比較可惜的是，VC 2012 並沒做到這種地步，也就是 vc 2012 不支援 in-class
initializer。
(4) begin / end < g++, vc support >
傳統初學者寫 function 時，大多有兩種方式，一種是傳 pointer + size；另一種
是 STL 設計方式，傳 begin pointer / end pointer (pointer 講成 iterator 較佳)，
假設找某個 array 裡第一個出現 val 之位置時，func 與 caller 可能長得像這樣
int * find(int * start , int * last , int val) {
for( ; start!=last ; ++start)
if(*start==val) return start;
return last;
}
int arr[] = {1,2,3,4,5};
int *pos4 = find(arr, arr+5, 4); // 注意這行
cout << *pos4;
主要在 caller 端，可以有其他的方式做處理，上面註解的部份換過變成如下，
int *pos4 = find(begin(arr), end(arr), 4);
換而言之，在求靜態陣列元素個數時，以往是習慣用 sizeof(arr)/sizeof(arr[0])
或 sizeof(arr) / sizeof(*arr)，所以到 C++11 時多了一種選擇，
auto arr_size = begin(arr) - end(arr);
不過這裡要強調，上面不是種好的寫法，因實際傳回值是 ptrdiff_t，而非 size_t，
比較尷尬的是不能對於由 new 產生之空間做處理，下述範例便是錯誤示範。。
int *arr = new int[5];
for(int i=0; i<5; ++i) arr[i] = i;
int *pos4 = find(begin(arr), end(arr), 4); // fail
(5) vector<T>::cbegin() , vector<T>::cend() < g++, vc support >
直接看碼和註解吧。
vector<int> v={1,2,3}; // vc2012 不支援這裡
auto it_beg = v.cbegin() ; // vector<int>::const_iterator it_beg;
auto it_end = v.cend(); // vector<int>::const_iterator it_end;
while(it_beg != it_end)
cout << *it_beg++ << endl; // 綁定對象為唯讀，可改綁定對象
參 、 函式 Functions < C++ Primer 5e, Chapter 06 >＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
(1) std::initializer_list < initializer_list parameters , g++ support only >
C 語言裡還在使用的不定參數 - va_list()，va_start()，va_end()，va_arg()，
C++ 11 可能準備要走入歷史了。
假設要計算輸入一串數值之總合，可用不定參數去做，不示範。而 C++ 11 多了
initializer_list 後，其實更方便，
int sum(initializer_list<int> L)
{
int s = 0;
for(auto beg = L.begin() ; beg!=L.end(); ++beg)
s+=*beg;
// for(const auto & ele : L) s+=ele; // using range for method
return s;
}
int rst = sum ( {1,2,3,4,5} ); // 注意這裡怎寫的
cout << rst ;
要做成 template 也沒問題，變成 T sum(initializer_list<T> L); 不再贅述。
肆 、 類別初步 < C++ Primer 5e, Chapter 07 >＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
(1) constructor , = default < g++ support only >
考慮下面之 class
class C{
string a="a", b="b", c="c"; // c++ 11 support
public:
C(string a, string b , string c) : a(a), b(b), c(c) {}
C() = default;
};
裡面的 C() = default ; ，乃由於已有第一種版本 ctor (三個 string)，想要
相容於無引數之 ctor，故直接寫下 C() = default，讓編譯器可接受且自動產生，無
引數之 ctor。
(2) class 定義時初始化成員 < g++ support only >
上述例子裡，在早期的編譯器沒辦法直接在為 class 定義時，便給變數初始值，
諸如上頭之 string a, b, c 都做了這種事(除了靜態 const 整數資料可能除外），
但在 C++ 11 裡面，允許這麼做，當寫下 C obj; 時，obj 裡之 string a, b, c 都將
被初始化完畢。
(3) 委派建構子 < delegating constructors , g++ support only >
早期之編譯器，ctor 可以呼叫任何 member function，就只有其他之 ctor 與 dtor
不可呼叫。C++ 11 在 ctor 初始列時可用委派方式呼叫其他 ctor，下列為一範例，
class String{
private:
char *buf;
size_t length, capacity;
public:
String() : buf(nullptr), length(0), capacity(0){}
String(const char * str) : String() { /* whatever */ }
};
當然也可以將 String() 委派給 String(const char *)，不再示範。另外
constructor 也可加上 constexpr 做修飾，這裡不再深入。
伍、循序式容器 < Sequence Container , C++ Primer 5e, Chapter 09 >＿＿＿＿＿＿
(1) 新增 std::forward_list < g++ , vc support >
使用前引入 #include <forward_list> ，實作之資料結構為 single link list，
std::list 裡之所有尾端操作都不支援。
(2) 新增 std::array < g++ , vc support >
使用前引入 #include <array>，大小為固定，不支援 remove, resize。
(3) std::string < g++ , vc support >
早期用字串數值轉換全都是用 istringstream、ostringstream，C++ 11 多了一系
列函式專做這事情，包含 to_string, stoi, stol, stoul, stoull, stof, stod,
stold，整個和 C-style 很像 (atoi / stoi, a 換成 s 而已）。
陸、泛型算法 < Generic Algorithms , C++ Primer 5e , Chapter 10 >＿＿＿＿＿
(1) lambda 簡介 < introducting lambdas >
這功能大概是 C++ 11 最神奇進展之一 < 講白了是給一個 non-name function ? >
。lambda 標準之型式如下
[capture list] (parameter list) -> return type { function body }
[ 捕獲列 ] ( 參數列 ) -> 傳回值 { 函式內容 }
其中 參數列 與 傳回值 可略，但 capature list 與 函式內容 不能略，看起來很亂
，不過這標準型式大概是要熟記的東西，不然後面的也玩不下去。直接看例子
auto f = [] {return 10;}; // 建立一個可呼叫物件，傳回 10
cout << f() << endl; // 輸出 10
上述之 auto f 就省掉了 parameter list 與 return type，寫完整的話如下
auto f = [](void) -> int {return 10;};
一個簡單的應用，假設要調用 algorithm 裡之 sort 對 struct 做排序時，舊式寫
法大概如下
struct Num{ int n;};
bool compare (const Num & a, const Num & b){return a.n < b.n;}
Num arr[] = { {5}, {2}, {1}, {3} };
sort(arr, arr+4, compare);
for(size_t i=0; i<4 ; ++i) cout << arr[i].n << ' ';
裡面的 compare function，便可以 lambda 示之，如下。
Num arr[] = { {5}, {2}, {1}, {3} };
sort(
begin(arr), end(arr),
[](const Num & a, const Num & b)
-> bool { return a.n < b.n;}
);
for_each(
begin(arr), end(arr),
[](const Num & num)
->void {cout << num.n << ' ';}
);
上面紅色部份 ( -> bool , -> void ) 都是可省略的。由於 lambda 實在是可以
出一本書，這篇文章就點到這裡為止，Lambda Capture List 被我全跳光了，其他有興
趣可再找額外書籍或文章補充，C++ Primer 5e 放在 10-3。
柒、其他...＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
這篇暫時到這裡，主要是後半段蠻長一大段時間是在講 STL library 的東西，筆者
認為直接到 C++ reference K 過一遍比在這裡看文章有效率多了。
另 OO 部份範例碼都過長，決定全都拿掉（疑！那怎麼這篇好像變得都講垃圾話了）
，但 rvalue 概念在 class OO 裡又是新的東西，C++ Primer 5e, Ch13 蠻長篇幅在討論
這個。另個人認為版上是有篇文章必讀便是
#19gioP8j (C_and_CPP)
作者 yoco315 (眠月)
標題 [翻譯] Rvalue References: C++0x Features in VC10, Part 2
結論是，雖 C++ Primer 4e 真的寫的不錯，不過個人目前讀 5e 到 Ch15 ，其實編
排感覺比以前好些，雖有些範例和以前相仿，不過有些有改成 C++ 11 語法方式撰寫，
手邊若有 4e ，經濟許可的話收個 5e 應不會後悔。
本文敘述至此，講得太淺請海函，有誤也請不吝指正，謝謝各位收聽。
--
~ 這輩子與神手無緣
我只好當神獸了 ~
卡卡獸
--
※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc)
◆ From: 180.177.76.161
推
02/01 04:35, , 1F
02/01 04:35, 1F
推
02/01 04:57, , 2F
02/01 04:57, 2F
推
02/01 05:16, , 3F
02/01 05:16, 3F
推
02/01 08:11, , 4F
02/01 08:11, 4F
推
02/01 09:38, , 5F
02/01 09:38, 5F
推
02/01 10:01, , 6F
02/01 10:01, 6F
推
02/01 10:02, , 7F
02/01 10:02, 7F
推
02/01 10:05, , 8F
02/01 10:05, 8F
→
02/01 10:06, , 9F
02/01 10:06, 9F
→
02/01 10:09, , 10F
02/01 10:09, 10F
→
02/01 10:09, , 11F
02/01 10:09, 11F
→
02/01 10:10, , 12F
02/01 10:10, 12F
→
02/01 10:35, , 13F
02/01 10:35, 13F
→
02/01 10:35, , 14F
02/01 10:35, 14F
對，這一大段都是在 Primer 5e Part III 講的，ch13 講最多，其中一項
標題就變成了 The Rule of Three/Five ，照本宣科實在是太長了。
推
02/01 10:42, , 15F
02/01 10:42, 15F
已補上，謝謝 p 大建議 :)
推
02/01 10:52, , 16F
02/01 10:52, 16F
別猶豫了，買 5e 就對了，編排 5e 比 4e 佳，還多了幾個有趣的例子。
4e 中文版我看到後面受不了，回來翻英文，看得比較順。
推
02/01 10:57, , 17F
02/01 10:57, 17F
→
02/01 11:34, , 18F
02/01 11:34, 18F
→
02/01 11:34, , 19F
02/01 11:34, 19F
VC 2010 我沒再試過，但照您所述，可能是 VC2010 沒 support
std::initializer_list。 VC 系列之前就據聞對 C++ 11 之支援性很慢，所以
拿最新的VC2012 來測。
→
02/01 11:56, , 20F
02/01 11:56, 20F
→
02/01 12:15, , 21F
02/01 12:15, 21F
推
02/01 12:20, , 22F
02/01 12:20, 22F
推
02/01 12:31, , 23F
02/01 12:31, 23F
→
02/01 16:59, , 24F
02/01 16:59, 24F
推
02/01 17:42, , 25F
02/01 17:42, 25F
推
02/01 18:25, , 26F
02/01 18:25, 26F
推
02/01 19:05, , 27F
02/01 19:05, 27F
推
02/01 19:38, , 28F
02/01 19:38, 28F
→
02/01 21:08, , 29F
02/01 21:08, 29F
抱歉，剛再拿 vc 來測，發現應是當時紀錄時紀錄錯了，目前 vc 的確沒支援這裡；
然後你說的 vc11 連 header 都沒找到，是因當時在 vc11 規劃時就準備拿掉它，詳
情可看這篇連結 http://ppt.cc/4XG8
另補上 vc11 對於 C++ 11 之支援 http://ppt.cc/lIAw
然後我也在找 vc 有沒有 c++ 11 feture extend package 之類的東西，不過目前
看似沒有 ( 不過也不意外， M$ 大概把精力大多放在自家產品上了吧 )。
推
02/02 09:21, , 30F
02/02 09:21, 30F
推
02/02 11:08, , 31F
02/02 11:08, 31F
→
02/02 11:10, , 32F
02/02 11:10, 32F
→
02/02 11:11, , 33F
02/02 11:11, 33F
推
02/02 11:35, , 34F
02/02 11:35, 34F
→
02/02 11:43, , 35F
02/02 11:43, 35F
→
02/02 18:26, , 36F
02/02 18:26, 36F
已修正，謝謝 :)
推
02/03 00:09, , 37F
02/03 00:09, 37F
推
02/03 00:13, , 38F
02/03 00:13, 38F
→
02/03 00:13, , 39F
02/03 00:13, 39F
推
02/03 00:20, , 40F
02/03 00:20, 40F
→
02/03 07:43, , 41F
02/03 07:43, 41F
→
02/03 16:19, , 42F
02/03 16:19, 42F
→
02/03 16:20, , 43F
02/03 16:20, 43F
→
02/03 17:15, , 44F
02/03 17:15, 44F
→
02/03 18:11, , 45F
02/03 18:11, 45F
→
02/03 18:50, , 46F
02/03 18:50, 46F
推
02/04 12:49, , 47F
02/04 12:49, 47F
→
02/04 12:49, , 48F
02/04 12:49, 48F
→
02/04 12:50, , 49F
02/04 12:50, 49F
推
02/04 14:56, , 50F
02/04 14:56, 50F
→
02/04 14:56, , 51F
02/04 14:56, 51F
這裡是我眼花，誤會了書中範例的意思，(5e,2.5.3)，相關示例已拿除，謝謝指正。
然後建不建議使用 auto 的議題我想可以先停下來了，對有經驗老手而言很方便，對
新手而言我比較擔心用慣了之後，STL 的 type 都不想去注意，也不注意一些資料轉型所
帶來的副作用。除了數值相關問題，auto 對老手確實是一大福音。
※ 編輯: EdisonX 來自: 180.177.76.161 (02/04 15:36)
推
02/04 16:09, , 52F
02/04 16:09, 52F
推
02/04 17:14, , 53F
02/04 17:14, 53F
→
02/04 17:15, , 54F
02/04 17:15, 54F
→
02/04 17:16, , 55F
02/04 17:16, 55F
推
02/04 18:34, , 56F
02/04 18:34, 56F
→
02/04 18:35, , 57F
02/04 18:35, 57F
推
02/04 18:38, , 58F
02/04 18:38, 58F
→
02/04 18:52, , 59F
02/04 18:52, 59F
→
02/04 18:53, , 60F
02/04 18:53, 60F
推
02/06 21:37, , 61F
02/06 21:37, 61F
推
02/08 18:34, , 62F
02/08 18:34, 62F
推
06/01 11:49, , 63F
06/01 11:49, 63F