🌈欢迎来到c++专栏~可变参数模板
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C++11之后，有八个默认成员函数
在C++11之前，一个类中有如下六个默认成员函数：
其中前四个成员函数最重要，后面两个成员函数一般不会用到，这里“默认”的意思就是你不写编译器会自动生成。在C++11标准中又增加了两个默认成员函数，分别是移动构造函数和移动赋值重载函数
✨默认移动构造和移动赋值的生成条件
😎特别注意： 如果我们自己实现了移动构造或者移动赋值，就算没有实现拷贝构造和拷贝赋值，编译器也不会生成默认的拷贝构造和拷贝赋值
默认生成的移动构造和移动赋值会做什么？
对此我们展开验证，这里需要模拟实现一个简化版的string类，类当中只编写了几个我们需要用到的成员函数。
代码如下：
namespace ljj{class string{public:typedef char* iterator;iterator begin(){return _str; //返回字符串中第一个字符的地址}iterator end(){return _str + _size; //返回字符串中最后一个字符的后一个字符的地址}//构造函数string(const char* str = ""){_size = strlen(str); //初始时，字符串大小设置为字符串长度_capacity = _size; //初始时，字符串容量设置为字符串长度_str = new char[_capacity + 1]; //为存储字符串开辟空间（多开一个用于存放'\0'）strcpy(_str, str); //将C字符串拷贝到已开好的空间}//交换两个对象的数据void swap(string& s){//调用库里的swap::swap(_str, s._str); //交换两个对象的C字符串::swap(_size, s._size); //交换两个对象的大小::swap(_capacity, s._capacity); //交换两个对象的容量}//拷贝构造函数（现代写法）string(const string& s):_str(nullptr), _size(0), _capacity(0){cout << "string(const string& s) -- 深拷贝" << endl;string tmp(s._str); //调用构造函数，构造出一个C字符串为s._str的对象swap(tmp); //交换这两个对象}//移动构造string(string&& s)//右值引用:_str(nullptr), _size(0), _capacity(0){cout << "string(string&& s) -- 资源转移" << endl;swap(s); //资源互换}//赋值运算符重载（现代写法）string& operator=(const string& s){cout << "string& operator=(const string& s) -- 深拷贝" << endl;string tmp(s); //用s拷贝构造出对象tmpswap(tmp); //交换这两个对象return *this; //返回左值（支持连续赋值）}//移动赋值string& operator=(string&& s){cout << "string& operator=(const string&& s) -- 移动赋值" << endl;swap(s);return *this; //返回左值（支持连续赋值）}//析构函数~string(){delete[] _str; //释放_str指向的空间_str = nullptr; //及时置空，防止非法访问_size = 0; //大小置0_capacity = 0; //容量置0}//[]运算符重载char& operator[](size_t i){assert(i < _size); //检测下标的合法性return _str[i]; //返回对应字符}//改变容量，大小不变void reserve(size_t n){if (n > _capacity) //当n大于对象当前容量时才需执行操作{char* tmp = new char[n + 1]; //多开一个空间用于存放'\0'strncpy(tmp, _str, _size + 1); //将对象原本的C字符串拷贝过来（包括'\0'）delete[] _str; //释放对象原本的空间_str = tmp; //将新开辟的空间交给_str_capacity = n; //容量跟着改变}}//尾插字符void push_back(char ch){if (_size == _capacity) //判断是否需要增容{reserve(_capacity == 0 ? 4 : _capacity * 2); //将容量扩大为原来的两倍}_str[_size] = ch; //将字符尾插到字符串_str[_size + 1] = '\0'; //字符串后面放上'\0'_size++; //字符串的大小加一}//+=运算符重载string& operator+=(char ch){push_back(ch); //尾插字符串return *this; //返回左值（支持连续+=）}//返回C类型的字符串const char* c_str()const{return _str;}private:char* _str;size_t _size;size_t _capacity;};}再编写一个简单的Person类，Person类中的成员name的类型就是我们模拟实现的string类
class Person{public://构造函数Person(const char* name = "", int age = 0):_name(name), _age(age){}//拷贝构造函数Person(const Person& p):_name(p._name), _age(p._age){}//拷贝赋值函数Person& operator=(const Person& p){if (this != &p){_name = p._name;_age = p._age;}return *this;}//析构函数~Person(){}private:cl::string _name; //姓名int _age; //年龄};因为Person类中实现了拷贝构造、拷贝赋值和析构函数等，所以不会默认生成移动构造和移动赋值
int main(){Person s1("张三", 7);Person s2 = s1;//拷贝构造Person s3 = std::move(s1);//移动构造(没有移动构造，就会调用拷贝构造)return 0;}
ps：由于VS2013没有完全支持C++11，因此上述代码无法在VS2013当中验证，需要使用更新一点的编译器进行验证，比如VS2019
默认生成的构造函数，对于自定义类型的成员会调用其构造函数进行初始化，但并不会对内置类型的成员进行处理。于是C++11支持非静态成员变量在声明时进行初始化赋值，默认生成的构造函数会使用这些缺省值对成员进行初始化
class Person{public://...private://非静态成员变量，可以在成员声明时给缺省值ljj::string _name = "张三"; //姓名int _age = 20; //年龄static int _n; //静态成员变量不能给缺省值};defaultC++11可以让你更好的控制要使用的默认函数。假设你要使用某个默认的函数，但是因为一些原因这个函数没有默认生成。比如：我们提供了拷贝构造，就不会生成移动构造了，那么我们可以使用default关键字显示指定移动构造生成
下面函数实现了拷贝构造
class Person{public://拷贝构造函数Person(const Person& p):_name(p._name), _age(p._age){}private:cl::string _name; //姓名int _age; //年龄};这样编译器就无法生成默认的构造函数了，因为默认构造函数生成的条件是没有编写任意类型的构造函数，包括拷贝构造函数
这时我们就可以使用default关键字强制生成默认的构造函数
class Person{public:Person() = default; //强制生成默认构造函数//拷贝构造函数Person(const Person& p):_name(p._name), _age(p._age){}private:cl::string _name; //姓名int _age; //年龄};主要使用场景：用于构造函数，因为如果我们实现了拷贝构造（也算构造），就不会默认生成构造函数了，需要强制生成
当我们想要限制某些默认函数生成
C++98中，可以将该函数设置成私有，并且只用声明不用定义，这样当外部调用该函数时就会报错。C++11中，可以在该函数声明后面加上=delete，表示让编译器不生成该函数的默认版本，我们将=delete修饰的函数称为删除函数class Person{public://构造函数Person(const char* name = "", int age = 0):_name(name), _age(age){}//不想要Person对象拷贝Person(const Person& p) = delete;private:ljj::string _name; //姓名int _age; //年龄};int main(){Person s1("张三", 7);Person s2 = s1;//拷贝构造return 0;}来道题目：要求delete关键字实现，一个类只能在堆上创建对象
class HeapOnly{public:HeapOnly(){_str = new char[10];}~HeapOnly() = delete;void Destroy(){delete[] _str;//删除开创的空间free(this);//删除ptr指针}private:char* _str;};int main(){HeapOnly* ptr = new HeapOnly;ptr->Destroy();return 0;}如果是构造时，对象有数据，则要我们手动实现一个类似析构函数的函数，析构要注意两块空间哦：ptr指针和new的空间都要释放了
C++11 新增一员大将就是可变参数模板，他可以允许可变参数的函数模板和类模板来作为参数，使得参数高度泛化
函数的可变参数模板定义方式如下：
templatevoid ShowList(Args… args){ //函数体} 模板参数包 Args 和函数形参参数包 args 的名字可以任意指定，并不是说必须叫做 Args 和 args
int main(){//函数传参就可以传多个不同类型参数了string str("hello");ShowList();ShowList(1);ShowList(1, 'A');ShowList(1, 'A', str);return 0;}也可以通过sizeof算出参数包中参数的个数：...是在外面的
templatevoid ShowList(Args... args){cout << sizeof...(args) << endl; //获取参数包中参数的个数} 此时最大的难点来了，就是怎么样直接获取参数包中的每个参数？
args[i] 的方式来获取参数包中的参数，只能通过展开参数包的方式来获取，这是使用可变参数模板的一个主要特点下面是错误示范：（语法不支持！）
templatevoid ShowList(Args... args){cout << sizeof...(args) << endl;//错误示例:for (int i = 0; i < sizeof...(args); i++){cout << args[i] << " "; //打印参数包中的每个参数}cout << endl;} 该方法大概分为三步：
//可变参数的函数模板 templatevoid ShowList(const T& val, Args... args){cout << val << " ";//打印分离出的第一个参数ShowList(args...);//继续递归调用}//递归至空，终止函数void ShowList(){cout << endl;}int main(){string str("hello");ShowList(1, 'A', str);return 0;} 
那如果我们不使用递归调用，该怎么样写呢？
逗号表达式规则是会从左到右依次计算各个表达式，并将最后一个表达式的值作为返回值返回，我们将最后一个表达式设为整型值，确保最后返回的是一个整型
将处理参数个数的动作封装成一个函数，将该函数作为逗号表达式的第一个表达式
template void PrintArg(const T& x){cout << x << " ";}template void ShowList(Args... args){int a[] = { (PrintArg(args), 0)... };//开创输入参数个整数类型的数组} 我们要的是打印出参数包中的各个参数，因此处理函数当中要做的就是将传入的参数进行打印即可
ps：可变参数的省略号
...需要加在逗号表达式外面，表示需要先将逗号表达式展开，如果直接加在 args 后面，那么参数包将会被展开后全部传入 PrintArg，会展开成 {(PrintArg(arg1), 0), (PrintArg(arg2), 0), (PrintArg(arg3), 0), etc…}
当然我们不使用逗号表达式也是可以的，这里的问题是初始化整型数组时必须用整数，那我们可以将处理函数的返回值设为整型，然后用这个返回值去初始化整型数组也是可以的：
void ShowList(){cout << endl;}//处理函数templateint PrintArg(const T& t)//返回值为int类型{cout << t << " ";return 0;}//展开函数templatevoid ShowList(Args... args){int arr[] = { PrintArg(args)... }; //列表初始化cout << endl;} C++11 给 STL 容器增加 emplace 的插入接口，比如 list 容器的 push_front、push_back 和insert 函数，都有了对应的 emplace_front、emplace_back 和 emplace 函数：
这些emplace版本的插入接口支持模板的可变参数，比如vector容器的emplac函数的声明如下：
调用 push_back 插入元素时，可以传入左值对象或右值对象，也可以使用列表进行初始化；调用emplace_back 插入元素时，也可以传入左值对象或右值对象，但不可以使用列表进行初始化
emplace系列接口最大的特点就是，插入元素可传入用于构造元素的参数包
int main(){//对于整形：没有区别vector v;v.push_back(1);v.emplace_back(2);//对于pair类型数据vector> v1;v1.push_back(make_pair("sort", 1));v1.emplace_back("sort", 1);return 0;} 那么emplace会比push_back更加高效吗？不一定！
emplace 接口先通过空间配置器为新结点获取一块内存空间，注意这里只会开辟空间，不会自动调用构造函数对这块空间进行初始化
emplace 接口的可变参数模板类型都是万能引用，因此既可以接收左值，也可以接收右值，还可以接收参数包
emplace 接口时传入的是参数包，就可以直接调用函数进行插入，并最终使用定位 new 表达式调用构造函数对空间进行初始化时，匹配到构造函数总的来说：如果传入参数包，只需要调用构造函数
emplace 最大特点就是支持传入参数包，用这些参数包直接构造出对象，这样就能减少一次拷贝，这就是为什么有人说 emplace 系列接口更高效的原因
emplace 真正高效的情况是传入参数包的时候， 直接通过参数包构造出对象，避免了中途的一次拷贝 直接通过参数包构造出对象，避免了中途的一次拷贝
举例演示：
class Date{public:Date(int year = 1, int month = 1, int day = 1):_year(year), _month(month), _day(day){cout << "构造函数" << endl;}Date(const Date& d):_year(d._year), _month(d._month), _day(d._day){cout << "拷贝构造" << endl;}Date& operator=(const Date& d){cout << "赋值重载" << endl;return *this;}private:int _year;int _month;int _day;};int main(){list lt1;lt1.push_back(Date(2023, 2, 3));cout << endl;lt1.emplace_back(2023, 2, 3);} 
所以验证了emplace_back是比push_back要少一次拷贝构造
来源地址：https://blog.csdn.net/qq_42996461/article/details/128828649
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本文标题: 【C++】C++11语法 ~ 可变参数模板
本文链接: https://www.lsjlt.com/news/372509.html(转载时请注明来源链接)
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