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revision #1: 第 1 章增加了对 C++17 的支持
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changkun committed Mar 30, 2018
1 parent 650ae66 commit 5128283
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97 changes: 2 additions & 95 deletions README.md
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## 目标读者

1. 本教程假定读者已经熟悉了传统 C++ ,至少在阅读传统 C++ 代码上不具备任何困难。换句话说,那些长期使用传统 C++进行编码的人、渴望在短时间内迅速了解**现代 C++** 特性的人非常适合阅读本书;
1. 本教程假定读者已经熟悉了传统 C++ ,至少在阅读传统 C++ 代码上不具备任何困难。换句话说,那些已经学习过或者长期使用传统 C++进行编码的人、渴望在短时间内迅速了解**现代 C++** 特性的人非常适合阅读本书;
2. 本教程一定程度上介绍了一些现代 C++ 的**黑魔法**,但这些魔法毕竟有限,不适合希望进阶学习现代 C++ 的读者,本教程的定位系**现代 C++ 的快速上手**。当然,希望进阶学习的读者可以使用本书来回顾并检验自己对 **现代 C++** 的熟悉度。

## 目录

> 正在向全面介绍 C++17 特性的内容过度
- **第一章 C++11/14 简介**
+ 概述
+ 被弃用的特性
+ 与 C 的兼容性
- **第二章 语言可用性的强化**
+ `nullptr``constexpr`
+ 类型推导
+ `auto`
+ `decltype`
+ 尾返回类型、`auto``decltype` 配合

<!--+ decltype(auto) (C++14)-->

+ 区间迭代
+ 基于范围的 for 循环
+ 初始化列表
+ `std::initializer_list`
+ 统一初始化语法
+ 模板增强
+ 外部模板
+ 尖括号 `>`
+ 类型别名模板
+ 变长参数模板
+ 面向对象增强
+ 委托构造
+ 继承构造
+ 显式虚函数重载
+ `override`
+ `final`
+ 显式禁用默认函数
+ 强类型枚举
- **第三章 语言运行期的强化**
+ lambda 表达式
+ lambda 表达式基础
+ 值捕获
+ 引用捕获
+ 隐式捕获
+ 表达式捕获
+ 泛型 lambda
+ 函数对象包装器
+ std::function
+ std::bind/std::placeholder
+ 右值引用
+ 左值、右值的纯右值、将亡值、右值
+ 右值引用和左值引用
+ 移动语义
+ 完美转发
- **第四章 对标准库的扩充: 新增容器**
+ `std::array`
+ `std::forward_list`
+ `std::unordered_set`
+ `std::unordered_map`
+ `std::tuple`
+ 基本操作
+ 运行期索引
+ 合并与迭代
- **第五章 对标准库的扩充: 智能指针和引用计数**
+ RAII 与引用计数
+ `std::shared_ptr`
+ `std::unique_ptr`
+ `std::weak_ptr`
- **第六章 对标准库的扩充: 正则表达式库**
+ 正则表达式简介
+ 普通字符
+ 特殊字符
+ 限定符
+ `std::regex` 及其相关
+ `std::regex`
+ `std::regex_match`
+ `std::match_results`
- **第七章 对标准库的扩充: 语言级线程支持**
+ `std::thread`
+ `std::mutex`
+ `std::unique_lock`
+ `std::future`
+ `std::packaged_task`
+ `std::condition_variable`
- **第八章 其他杂项**
+ 新类型
+ `long long int`
+ `noexcept` 的修饰和操作
+ 字面量
+ 原始字符串字面量
+ 自定义字面量
- **第九章 扩展主题: C++17 简介**
+ 主要入选特性
+ 非类型模板参数的 `auto`
+ `std::variant<>`
+ 结构化绑定(Structured bindings)
+ 变量声明的强化
+ 未入选特性
+ Concepts
[这里](book/toc.md)开始阅读。

## 交流

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99 changes: 1 addition & 98 deletions book/0-preface.md
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@@ -1,7 +1,5 @@
# 高速上手现代 C++ 11/14/17

> 内容修订中
## 引言

C++ 是一个用户群体相当大的语言。从 C++98 的出现到 C++11 的正式定稿经历了长达十年多之久的积累。C++14/17 则是作为对 C++11 的重要补充和优化,所有这些新标准中扩充的特性,给 C++ 这门语言注入了新的活力。
Expand All @@ -28,102 +26,7 @@ C++17 则是近三年依赖 C++ 社区一致推进的方向,也指出了**现

此外,本教程希望读者在阅读本书后,能够努力在新项目中直接使用 C++17,并努力将旧项目逐步迁移到 C++17。也算是笔者为推进现代 C++ 的普及贡献了一些绵薄之力。

## 目录

> 目录正在向支持 C++17 的内容过度
- **第一章 C++11/14/17 简介**
+ 概述
+ 被弃用的特性
+ 与 C 的兼容性
- **第二章 语言可用性的强化**
+ `nullptr``constexpr`
+ 类型推导
+ `auto`
+ `decltype`
+ 尾返回类型、`auto``decltype` 配合

<!--+ decltype(auto) (C++14)-->

+ 区间迭代
+ 基于范围的 for 循环
+ 初始化列表
+ `std::initializer_list`
+ 统一初始化语法
+ 模板增强
+ 外部模板
+ 尖括号 `>`
+ 类型别名模板
+ 变长参数模板
+ 面向对象增强
+ 委托构造
+ 继承构造
+ 显式虚函数重载
+ `override`
+ `final`
+ 显式禁用默认函数
+ 强类型枚举
- **第三章 语言运行期的强化**
+ lambda 表达式
+ lambda 表达式基础
+ 值捕获
+ 引用捕获
+ 隐式捕获
+ 表达式捕获
+ 泛型 lambda
+ 函数对象包装器
+ std::function
+ std::bind/std::placeholder
+ 右值引用
+ 左值、右值的纯右值、将亡值、右值
+ 右值引用和左值引用
+ 移动语义
+ 完美转发
- **第四章 对标准库的扩充: 新增容器**
+ `std::array`
+ `std::forward_list`
+ `std::unordered_set`
+ `std::unordered_map`
+ `std::tuple`
+ 基本操作
+ 运行期索引
+ 合并与迭代
- **第五章 对标准库的扩充: 智能指针和引用计数**
+ RAII 与引用计数
+ `std::shared_ptr`
+ `std::unique_ptr`
+ `std::weak_ptr`
- **第六章 对标准库的扩充: 正则表达式库**
+ 正则表达式简介
+ 普通字符
+ 特殊字符
+ 限定符
+ `std::regex` 及其相关
+ `std::regex`
+ `std::regex_match`
+ `std::match_results`
- **第七章 对标准库的扩充: 语言级线程支持**
+ `std::thread`
+ `std::mutex`
+ `std::unique_lock`
+ `std::future`
+ `std::packaged_task`
+ `std::condition_variable`
- **第八章 其他杂项**
+ 新类型
+ `long long int`
+ `noexcept` 的修饰和操作
+ 字面量
+ 原始字符串字面量
+ 自定义字面量
- **第九章 扩展主题: C++17 简介**
+ 主要入选特性
+ 非类型模板参数的 `auto`
+ `std::variant<>`
+ 结构化绑定(Structured bindings)
+ 变量声明的强化
+ 未入选特性
+ Concepts
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## 许可

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97 changes: 73 additions & 24 deletions book/1-intro.md
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@@ -1,40 +1,45 @@
# 第一章 C++11/14/17 简介
# 第 1 章 迈向 C++11/14/17

## 一、被弃用的特性
[TOC]

在学习 C++1x 之前,我们先了解一下从 C++11 开始,被弃用的主要特性:
## 1.1 被弃用的特性

> **注意**:弃用不等于废弃,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,这些特性其实会『永久』保留。
在学习 C++1x 之前,我们先了解一下从 C++11 开始,被弃用的主要特性:

- **如果一个类有析构函数,为其生成拷贝构造函数和拷贝赋值运算符的特性被弃用了。**
> **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。
- **不再允许字符串字面值常量赋值给一个 `char *`。如果需要用字符串字面值常量赋值和初始化一个 `char *`,应该使用 `const char *` 或者 `auto`**

```cpp
char *str = "hello world!"; // 将出现弃用警告
```
```cpp
char *str = "hello world!"; // 将出现弃用警告
```

- **C++98 异常说明、 `unexcepted_handler`、`set_unexpected()` 等相关特性被弃用,应该使用 `noexcept`。**

- **`auto_ptr` 被弃用,应使用 `unique_ptr`。**

- **`register` 关键字被弃用。**
- **`register` 关键字被弃用,可以使用但不再具备任何实际含义。**

- **`bool` 类型的 `++` 操作被弃用。**

- **C 语言风格的类型转换被弃用,应该使用 `static_cast``reinterpret_cast``const_cast` 来进行类型转换。**
- **如果一个类有析构函数,为其生成拷贝构造函数和拷贝赋值运算符的特性被弃用了。**

- **C 语言风格的类型转换被弃用(即在变量前使用 `(convert_type)`),应该使用 `static_cast`、`reinterpret_cast`、`const_cast` 来进行类型转换。**

- **特别地,在最新的 C++17 标准中弃用了一些可以使用的 C 标准库,例如 `<ccomplex>`、`<cstdalign>`、`<cstdbool>` 与 `<ctgmath>` 等**

- ……等等

还有一些其他诸如参数绑定(C++11 提供了 `std::bind` 和 `std::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。

## 二、与 C 的兼容性
## 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 C++11 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。下面的韦恩图大致上回答了 C 和 C++ 相关的兼容情况
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 C++1x 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。1.2 中的韦恩图大致上回答了 C 和 C++ 相关的兼容情况

![](../assets/comparison.png)
![1.2: C 和 C++ 互相兼容情况](../assets/comparison.png)

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:
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](#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:

```c
```cpp
// foo.h
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
Expand All @@ -48,32 +53,76 @@ int add(int x, int y);

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

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

int main() {
add(1, 2);
return 0;
[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:
```bash
gcc -c foo.c
```

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

```bash
g++ main.cpp foo.o -o main
g++ 1.1.cpp foo.o -std=c++1z -o 1.1
```

## 进一步阅读的参考资料
当然,你可以可以使用 `Makefile` 来编译上面的代码:

```makefile
C = gcc
CXX = g++

SOURCE_C = foo.c
OBJECTS_C = foo.o

SOURCE_CXX = 1.1.cpp

TARGET = 1.1
LDFLAGS_COMMON = -std=c++1z

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 `g++ -std=c++1z` 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:

```cpp
[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。

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## 进一步阅读的参考文献

1. C++ 语言导学. Bjarne Stroustrup
1. [C++ 语言导学. Bjarne Stroustrup](https://www.amazon.cn/dp/B00WUBYBYS/ref=sr_1_1?ie=UTF8&qid=1522400738&sr=8-1&keywords=C%2B%2B+%E8%AF%AD%E8%A8%80%E5%AF%BC%E5%AD%A6)
2. [C++ 历史](http://en.cppreference.com/w/cpp/language/history)
3. [C++ 1x 特性在 GCC/Clang等编译器中的支持情况](http://en.cppreference.com/w/cpp/compiler_support)
3. [C++ 1x 特性在 GCC/Clang 等编译器中的支持情况](http://en.cppreference.com/w/cpp/compiler_support)
4. [C++98 与 C99 之间的区别](http://david.tribble.com/text/cdiffs.htm#C99-vs-CPP98)

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