现代 C++ 特性

自 C++11 以来，C++ 经历了显著的演进，新的标准（C++14、C++17、C++20、C++23）引入了强大的特性，使语言更安全、更具表达力、更高效。这些现代特性通常提供了替代旧的、更容易出错的惯用语的方法，并使 C++ 更接近 JavaScript 等语言提供的便利性，同时保留其性能优势。

C++11/14/17/20 新特性概述

以下是近期 C++ 标准中引入的一些关键特性的简要概述：

• C++11： Lambda 表达式、auto 关键字、右值引用和移动语义、nullptr、std::thread、std::chrono、std::unique_ptr、std::shared_ptr、基于范围的 for 循环、初始化列表。
• C++14： 泛型 Lambda、constexpr 改进、变量模板。
• C++17： 结构化绑定、if constexpr、std::optional、std::variant、std::string_view、并行算法。
• C++20： 概念、范围、协程、模块、std::span、std::jthread。

Lambda 表达式

Lambda 表达式（或简称“Lambda”）是匿名函数，可以内联定义并用于函数对象预期的地方。它们对于简短、局部化的操作非常有用，尤其是在算法中。

• 语法： [捕获列表](参数) -> 返回类型 { 函数体 }
• 捕获列表： 指定 Lambda 可以访问周围作用域中的变量。

移动语义和右值引用

移动语义 (C++11) 允许高效地将资源（如动态分配的内存）从一个对象转移到另一个对象，而无需昂贵的深层复制。这通过右值引用 (&&) 实现。

• 左值： 指的是内存位置并具有身份的表达式（例如，变量）。
• 右值： 不指内存位置且没有身份的表达式（例如，临时对象、字面量）。
• std::move： 将左值转换为右值引用，表示其资源可以被移动。

auto 关键字和类型推导

auto 关键字 (C++11) 允许编译器从其初始化器推导变量的类型。这可以使代码更简洁、更具可读性，尤其是在处理复杂类型时。

基于范围的 for 循环

基于范围的 for 循环 (C++11) 提供了一种更简单、更具可读性的方式来迭代范围内的元素（如容器、数组或初始化列表），而无需明确使用迭代器。

初始化列表

初始化列表 (C++11) 提供了一种统一的方式来初始化对象，尤其是容器。它们使用花括号 {}。

与 JavaScript 现代特性的比较

许多现代 C++ 特性旨在提供与 JavaScript 相似的表达力和便利性，同时保持 C++ 的核心优势。

虽然 JavaScript 通过动态类型和运行时解释实现了大部分灵活性，但现代 C++ 通过编译时特性（模板、auto、Lambda）和明确的资源管理（移动语义、智能指针）实现了类似的表达力。这使得 C++ 能够提供高级抽象和低级控制，通常具有卓越的性能。

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练习题：

1. C++ 中的 Lambda 表达式是什么？提供一个示例，说明它们如何简化代码，与传统函数对象相比。
2. 解释移动语义和右值引用的概念。它们如何促进 C++ 中的性能优化？
3. 描述在现代 C++ 代码中使用 auto 关键字和基于范围的 for 循环的好处。它们如何提高可读性和简洁性？

项目构想：

• 重构现有的 C++ 程序（或编写一个新程序），该程序处理数据集合（例如，自定义对象的 std::vector）。利用现代 C++ 特性，例如用于自定义排序或过滤的 Lambda 表达式、用于类型推导的 auto，以及用于迭代的基于范围的 for 循环。如果适用，演示在转移大型对象所有权时使用移动语义。