深入理解C++11：C++ 11新特性解析与应用

　　国内首本全面深入解读C++11新标准的专著，由C++标准委员会代表和IBM XL编译器中国开发团队共同撰写。不仅详细阐述了C++11标准的设计原则，而且系统地讲解了C++11新标准中的所有新语言特性、新标准库特性、对原有特性的改进，以及如何应用所有这些新特性。《深入理解C++11：C++ 11新特性解析与应用》一共8章：第1章从设计思维和应用范畴两个维度对C++11新标准中的所有特性进行了分类，呈现了C++11新特性的原貌；第2章讲解了在保证与C语言和旧版C++标准充分兼容的原则下增加的一些新特性；第3章讲解了具有广泛可用性、能与其他已有的或者新增的特性结合起来使用的、具有普适性的一些新特性；第4章讲解了C++11新标准对原有一些语言特性的改进，这些特性不仅能让C++变得更强大，还能提升程序员编写代码的效率；第5章讲解了C++11在安全方面所做的改进，主要涵盖枚举类型安全和指针安全两个方面的内容；第6章讲解了为了进一步提升和挖掘C++程序性能和让C++能更好地适应各种新硬件的发展而设计的新特性，如多核、多线程、并行编程方面的新特性；第7章讲解了一些颠覆C++一贯设计思想的新特性，如lambda表达式等；第8章讲解了C++11为了解决C++编程中各种典型实际问题而做出的有效改进，如对Unicode的深入支持等。附录中则介绍了C++11标准与其他相关标准的兼容性和区别、C++11中弃用的特性、编译器对C++11的支持情况，以及学习C++11的相关资源。

　　Michael Wong，C++11标准委员会（WG21）委员，WG21加拿大代表团团长及IBM公司代表（投票人），WG21 SG5（transactional Memory study group）学习小组组长。除此之外，Michael还是OpenMP委员会的CEO，SCC（Standards Council of Canada）的副主席。Michael是多个C++11/OpenMP/STM新特性的合作编写者，活跃于各种技术会议，而且为Programming Committee of Boost以及IWOMP等国际会议服务。Michael也是IBM公司的高级技术专家，领导IBM XL C++编译器、XL C编译器的开发工作，当前致力于IBM编译器的C++11新特性部署。Michael在并行编程、C++基准测试、对象模型、泛型编程、模板元编程等多个技术领域均有涉猎，并且在对象模型以及事务内存等方面取得过多个专利。早年Michael于多伦多大学获取得了天体物理学的学士学位，并在滑铁卢大学获得了硕士学位。在加入IBM之前，Michael曾先后供职于大卫？邓禄普天文台（David Dunlap Observatory），CDC公司（Control Data Corporation），BMO Nesbitt Burns公司等。IBM XL编译器中国开发团队，IBM拥有悠久的编译器开发历史（始于上世纪80年代），在全球有将近400名高素质工程师组成的研发团队，其中包括许多世界知名的研究学者和技术专家。IBM一直以来都是编程语言的制定者和倡导者之一，并将长期在编译领域进行研发和投资。IBM编译器中国开发团队于2010年在上海成立，现拥有编译器前端开发人员（C/C++）、后端开发人员、测试人员，以及性能分析人员共16人。团队与IBM北美编译器团队紧密合作，共同开发、测试和发布基于POWER系统的AIX及Linux平台下的XL C/C++ 和XL Fortran系列产品，并对其提供技术支持。虽然团队成立时间不长，但已于2012年成功发布最新版本的XL C/C++ for Linux V12.1 & XL Fortran for Linux V14.1，并获得7项发明专利。团队成员拥有较丰富的编译器开发经验，对编译技术、编程语言、性能优化和并行计算等各领域都有一定的研究，也对C++11标准的各种新特性有较早的研究和理解，并正在实际地参与C++11新特性的开发工作。

目　　录
免责声明
序
前言
第1章　新标准的诞生 1
1.1　曙光：C++11标准的诞生 1
1.1.1　C++11/C++0x（以及C11/C1x）—新标准诞生 1
1.1.2　什么是C++11/C++0x 2
1.1.3　新C++语言的设计目标 3
1.2　今时今日的C++ 5
1.2.1　C++的江湖地位 5
1.2.2　C++11语言变化的领域 5
1.3　C++11特性的分类 7
1.4　C++特性一览 11
1.4.1　稳定性与兼容性之间的抉择 11
1.4.2　更倾向于使用库而不是扩展语言来实现特性 12
1.4.3　更倾向于通用的而不是特殊的手段来实现特性 13
1.4.4　专家新手一概支持 13
1.4.5　增强类型的安全性 14
1.4.6　与硬件紧密合作 14
1.4.7　开发能够改变人们思维方式的特性 15
1.4.8　融入编程现实 16
1.5　本书的约定 17
1.5.1　关于一些术语的翻译 17
1.5.2　关于代码中的注释 17
1.5.3　关于本书中的代码示例与实验平台 18
第2章　保证稳定性和兼容性 19
2.1　保持与C99兼容 19
2.1.1　预定义宏 19
2.1.2　__func__预定义标识符 20
2.1.3　_Pragma操作符 22
2.1.4　变长参数的宏定义以及__VA_ARGS__ 22
2.1.5　宽窄字符串的连接 23
2.2　long long整型 23
2.3　扩展的整型 25
2.4　宏__cplusplus 26
2.5　静态断言 27
2.5.1　断言：运行时与预处理时 27
2.5.2　静态断言与static_assert 28
2.6　noexcept修饰符与noexcept操作符 32
2.7　快速初始化成员变量 36
2.8　非静态成员的sizeof 39
2.9　扩展的friend语法 40
2.10　final/override控制 44
2.11　模板函数的默认模板参数 48
2.12　外部模板 50
2.12.1　为什么需要外部模板 50
2.12.2　显式的实例化与外部模板的声明 52
2.13　局部和匿名类型作模板实参 54
2.14　本章小结 55
第3章　通用为本，专用为末 57
3.1　继承构造函数 57
3.2　委派构造函数 62
3.3　右值引用：移动语义和完美转发 68
3.3.1　指针成员与拷贝构造 68
3.3.2　移动语义 69
3.3.3　左值、右值与右值引用 75
3.3.4　std::move：强制转化为右值 80
3.3.5　移动语义的一些其他问题 82
3.3.6　完美转发 85
3.4　显式转换操作符 89
3.5　列表初始化 92
3.5.1　初始化列表 92
3.5.2　防止类型收窄 96
3.6　POD类型 98
3.7　非受限联合体 106
3.8　用户自定义字面量 110
3.9　内联名字空间 113
3.10　模板的别名 118
3.11　一般化的SFINEA规则 119
3.12　本章小结 121
第4章　新手易学，老兵易用 123
4.1　右尖括号>的改进 123
4.2　auto类型推导 124
4.2.1　静态类型、动态类型与类型推导 124
4.2.2　auto的优势 126
4.2.3　auto的使用细则 130
4.3　decltype 134
4.3.1　typeid与decltype 134
4.3.2　decltype的应用 136
4.3.3　decltype推导四规则 140
4.3.4　cv限制符的继承与冗余的符号 143
4.4　追踪返回类型 145
4.4.1　追踪返回类型的引入 145
4.4.2　使用追踪返回类型的函数 146
4.5　基于范围的for循环 150
4.6　本章小结 153
第5章　提高类型安全 155
5.1　强类型枚举 155
5.1.1　枚举：分门别类与数值的名字 155
5.1.2　有缺陷的枚举类型 156
5.1.3　强类型枚举以及C++11对原有枚举类型的扩展 160
5.2　堆内存管理：智能指针与垃圾回收 163
5.2.1　显式内存管理 163
5.2.2　C++11的智能指针 164
5.2.3　垃圾回收的分类 167
5.2.4　C++与垃圾回收 169
5.2.5　C++11与最小垃圾回收支持 170
5.2.6　垃圾回收的兼容性 172
5.3　本章小结 173
第6章　提高性能及操作硬件的能力 174
6.1　常量表达式 174
6.1.1　运行时常量性与编译时常量性 174
6.1.2　常量表达式函数 176
6.1.3　常量表达式值 178
6.1.4　常量表达式的其他应用 180
6.2　变长模板 183
6.2.1　变长函数和变长的模板参数 183
6.2.2　变长模板：模板参数包和函数参数包 185
6.2.3　变长模板：进阶 189
6.3　原子类型与原子操作 196
6.3.1　并行编程、多线程与C++11 196
6.3.2　原子操作与C++11原子类型 197
6.3.3　内存模型，顺序一致性与memory_order 203
6.4　线程局部存储 214
6.5　快速退出：quick_exit与at_quick_exit 216
6.6　本章小结 219
第7章　为改变思考方式而改变 220
7.1　指针空值—nullptr 220
7.1.1　指针空值：从0到NULL，再到nullptr 220
7.1.2　nullptr和nullptr_t 223
7.1.3　一些关于nullptr规则的讨论 225
7.2　默认函数的控制 227
7.2.1　类与默认函数 227
7.2.2　“= default”与“= deleted” 230
7.3　lambda函数 234
7.3.1　lambda的一些历史 234
7.3.2　C++11中的lambda函数 235
7.3.3　lambda与仿函数 238
7.3.4　lambda的基础使用 240
7.3.5　关于lambda的一些问题及有趣的实验 243
7.3.6　lambda与STL 247
7.3.7　更多的一些关于lambda的讨论 254
7.4　本章小结 256
第8章　融入实际应用 258
8.1　对齐支持 258
8.1.1　数据对齐 258
8.1.2　C++11的alignof和alignas 261
8.2　通用属性 267
8.2.1　语言扩展到通用属性 267
8.2.2　C++11的通用属性 268
8.2.3　预定义的通用属性 270
8.3　Unicode支持 274
8.3.1　字符集、编码和Unicode 274
8.3.2　C++11中的Unicode支持 276
8.3.3　关于Unicode的库支持 280
8.4　原生字符串字面量 284
8.5　本章小结 286
附录A　C++11对其他标准的不兼容项目 287
附录B　弃用的特性 294
附录C　编译器支持 301
附录D　相关资源 304