[C++知识库]C++17 (1)

if-init

C++17新增，变量可以在if条件表达式内初始化，

//before C++17
int p = do_something();
if(p){
	//...
}

//now
if(int p = do_something(); p){
	//...
}

• 如果你的变量p仅仅在if范围内使用，那么就可以使用if-init。这样做的好处就是控制了p的生命周期和作用域，一旦离开if语句，p立刻销毁，提高了一点效率，而且你可以在下面的代码中再次定义变量p，不会引起冲突。
• p的作用域是整个if语句，

if(p = do_something(); p) {
	//p可见
}
else if(q = do_other(); q){
	//p && q都可见
}
else{
	//p && q都可见
}

if-init可用的另外一个地方就是锁(lock)，

• 下面这个栗子来自我的另外一篇博客，单例模式。

static Singleton* GetInstance(){ 
    if(_instance == nullptr){  
{  //这一对大括号只是限制锁的作用域
	unique_lock<mutex> lck(_mut);
	if(_instance == nullptr)
	_instance = new Singleton;
 } //限制大括号
}
 	return _instance;
}

• 上面是单例模式获得对象的静态函数，其他部分我已省略。
• 可以看到在注释行多出一对大括号，这是C++17之前的手法，利用作用域限制锁的生命周期。否则就会扩大锁的范围，浪费资源。
• C++17之后我们可以利用if-init，这两个写法等价。

//C++17
static Singleton* GetInstance(){ 

    if(_instance == nullptr){ 
	if(unique_lock<mutex> lck(_mut); _instance == nullptr)   //if-init
	_instance = new Singleton;
 }
 
 	return _instance;
}

• 可以看到代码简洁不少。if-int和下面要介绍的结构体绑定也有联动。
• switch语句也有同样的switch-int方式。使用方法和if相同，不再演示。

Structured Bindings

• C++17引入结构体绑定。你可能使用过C++11引入的tuple。

std::tuple<std::string, int> create_person(){
	return {"zzh", 20};
}

//如何获得tuple内的每个“对象”？
std::tuple<std::string, int> my = create_person();
std::string& name = std::get<0>(my);
int& age = std::get<1>(my);

//or
std::string name;
int age; 
std::tie(name, age) = my;

• 但是，这两种方法都不太好。让我们看看结构体绑定的做法。

auto[name, age] = create_person(); //over !

• 必须使用auto。
• 不必像tie一样为每个对象单独声明。
• 还可以使用const auto， auto&等等。
• 结构体底层实际上就是通过get函数实现的。

auto __temp = create_person(); //auto[] ->这里是auto
auto& name = std::get<0>(__temp);
auto& age = std::get<1>(__temp);

• 先拷贝一份__temp，然后去调用get函数。其中name和age是引用。
• 因为结构体绑定中我们使用auto，所以推导__temp也使用auto。

struct X {
	int a_ = 0;
};

int main() {
	auto [value1] = X(); //OK
	// auto __temp = X();
	//auto& value1 = __temp.a_;
	
	auto& [value2] = X(); //WRONG!
	// auto& __temp = X(); X()拷贝临时对象，不能将非const引用绑定到常量上！！
	
	const auto [value3] = X(); //OK
	//const auto __temp = X();
	//auto& value3 = __temp.a_;
	return 0;
}

• 从上面我们可以看到，我们自己写的类也可以用于结构体绑定。这应该是正常的，因为tuple没有什么特殊的地方，毕竟tuple也不是语言特性。
• 结构体绑定使用的条件是什么呢？
• 这里简单介绍几点：

1. 类所有成员变量为public；
2. 如果类成员变量为private。那么你需要为该类提供get成员函数或者一个全局范围内的get函数，且你需要在std(没错，在std中)为你的类型提供特化版本的tuple_size, tuple_element。

• 标准库中满足这几点条件的大致有3个：

std::tuple, std::array, std::pair。

	int arr[4] = { 1, 2, 3, 4 }; //普通数组
	auto [a, b, c, d] = arr;
	
	std::array<int, 3> arrayObj{ 1, 2, 3 }; //array
	auto [e, f, g] = arrayObj;

	std::pair<int, std::string> node(1, "zzh"); //pair
	auto [age, name] = node;

• 或者利用for循环+结构体绑定：

for (std::map<int, std::string> countMap{ {20, "zzh"}, {24, "张三"} }; auto [age, name] : countMap) {
		cout << age << "--" << name << endl;
	}