第 1 章 迈向现代 C++

编译环境:本书将使用 clang++ 作为唯一使用的编译器,同时总是在代码中使用 -std=c++2a 编译标志。

> clang++ -v
Apple LLVM version 10.0.1 (clang-1001.0.46.4)
Target: x86_64-apple-darwin18.6.0
Thread model: posix
InstalledDir: /Library/Developer/CommandLineTools/usr/bin

1.1 被弃用的特性

在学习现代 C++ 之前,我们先了解一下从 C++11 开始,被弃用的主要特性:

注意:弃用并非彻底不能用,只是用于暗示程序员这些特性将从未来的标准中消失,应该尽量避免使用。但是,已弃用的特性依然是标准库的一部分,并且出于兼容性的考虑,大部分特性其实会『永久』保留。

还有一些其他诸如参数绑定(C++11 提供了 std::bindstd::function)、export 等特性也均被弃用。前面提到的这些特性如果你从未使用或者听说过,也请不要尝试去了解他们,应该向新标准靠拢,直接学习新特性。毕竟,技术是向前发展的。

1.2 与 C 的兼容性

出于一些不可抗力、历史原因,我们不得不在 C++ 中使用一些 C 语言代码(甚至古老的 C 语言代码),例如 Linux 系统调用。在现代 C++ 出现之前,大部分人当谈及『C 与 C++ 的区别是什么』时,普遍除了回答面向对象的类特性、泛型编程的模板特性外,就没有其他的看法了,甚至直接回答『差不多』,也是大有人在。图 1.2 中的韦恩图大致上回答了 C 和 C++ 相关的兼容情况。

图 1.2: C 和 C++ 互相兼容情况图 1.2: C 和 C++ 互相兼容情况

从现在开始,你的脑子里应该树立『C++ 不是 C 的一个超集』这个观念(而且从一开始就不是,后面的进一步阅读的参考文献中给出了 C++98 和 C99 之间的区别)。在编写 C++ 时,也应该尽可能的避免使用诸如 void* 之类的程序风格。而在不得不使用 C 时,应该注意使用 extern "C" 这种特性,将 C 语言的代码与 C++代码进行分离编译,再统一链接这种做法,例如:

// foo.h
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif

int add(int x, int y);

#ifdef __cplusplus
}
#endif

// foo.c
int add(int x, int y) {
return x+y;
}

// 1.1.cpp
#include "foo.h"
#include <iostream>
#include <functional>

int main() {
[out = std::ref(std::cout << "Result from C code: " << add(1, 2))](){
out.get() << ".\n";
}();
return 0;
}

应先使用 gcc 编译 C 语言的代码:

gcc -c foo.c

编译出 foo.o 文件,再使用 clang++ 将 C++代码和 .o 文件链接起来(或者都编译为 .o 再统一链接):

clang++ 1.1.cpp foo.o -std=c++2a -o 1.1

当然,你可以使用 Makefile 来编译上面的代码:

C = gcc
CXX = clang++

SOURCE_C = foo.c
OBJECTS_C = foo.o

SOURCE_CXX = 1.1.cpp

TARGET = 1.1
LDFLAGS_COMMON = -std=c++2a

all:
$(C) -c $(SOURCE_C)
$(CXX) $(SOURCE_CXX) $(OBJECTS_C) $(LDFLAGS_COMMON) -o $(TARGET)
clean:
rm -rf *.o $(TARGET)

注意:Makefile 中的缩进是制表符而不是空格符,如果你直接复制这段代码到你的编辑器中,制表符可能会被自动替换掉,请自行确保在 Makefile 中的缩进是由制表符完成的。

如果你还不知道 Makefile 的使用也没有关系,本教程中不会构建过于复杂的代码,简单的在命令行中使用 clang++ -std=c++2a 也可以阅读本书。

如果你是首次接触现代 C++,那么你很可能还看不懂上面的那一小段代码,即:

[out = std::ref(std::cout << "Result from C code: " << add(1, 2))](){
out.get() << ".\n";
}();

不必担心,本书的后续章节将为你介绍这一切。

进一步阅读的参考文献