Visual Studio 2010作為下一代開(kāi)發(fā)工具，當(dāng)然不會(huì)錯(cuò)過(guò)對(duì)新的C++標(biāo)準(zhǔn)C++0x的支持。除了隨著之前發(fā)布的Visual C++ Feature Pack而引入的TR1包含的部分特性外，在新的Visual Studio 2010中，還引入了4個(gè)重要的C++新特性，即：Lambdas, auto, 右值引用 和 static_assert。這些新特性的引入，必將給C++注入新的活力。

Visual Studio 2010的C++0x特性

Lambda表達(dá)式使得函數(shù)可以在使用的地方定義，并且可以在Lambda函數(shù)中使用Lambda函數(shù)之外的數(shù)據(jù)。這就為針對(duì)集合操作帶來(lái)了很大的便利。在作用上，Lambda表達(dá)式類(lèi)似于函數(shù)指針和函數(shù)對(duì)象，Lambda表達(dá)式很好地兼顧了函數(shù)指針和函數(shù)對(duì)象的優(yōu)點(diǎn)，卻沒(méi)有它們的缺點(diǎn)。相對(duì)于函數(shù)指針或是函數(shù)對(duì)象復(fù)雜的語(yǔ)法形式，Lambda表達(dá)式使用非常簡(jiǎn)單的語(yǔ)法就可以實(shí)現(xiàn)同樣的功能，降低了Lambda表達(dá)式的學(xué)習(xí)難度，避免了使用復(fù)雜的函數(shù)對(duì)象或是函數(shù)指針?biāo)鶐?lái)的錯(cuò)誤。我們可以看一個(gè)實(shí)際的Visual Studio 2010的C++0x特性例子：

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#include "stdafx.h"     
#include <algorithm>     
#include <iostream>     
#include <ostream>     
#include <vector>     
      
using namespace std;     
      
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])     
{     
    vector<int> v;     
    for (int i = 0; i < 10; ++i) {     
        v.push_back(i);     
    }     
    for_each(v.begin(), v.end(), [] (int n) {     
        cout << n;     
        if (n % 2 == 0) {     
            cout << " even ";     
        } else {     
            cout << " odd ";     
        }     
    });     
    cout << endl;        
    return 0;     
}   

這段代碼循環(huán)遍歷輸出vector中的每一個(gè)數(shù)，并判斷這個(gè)數(shù)是奇數(shù)還是偶數(shù)。我們可以隨時(shí)修改Lambda表達(dá)式而改變這個(gè)匿名函數(shù)的實(shí)現(xiàn)，修改對(duì)集合的操作。在這段代碼中，C++使用一對(duì)中括號(hào)“[]”來(lái)表示Lambda表達(dá)式的開(kāi)始，其后的”(int n)”表示Lambda表達(dá)式的參數(shù)。這些參數(shù)將在Lambda表達(dá)式中使用到。

靜態(tài)斷言static_assert

在之前的C++標(biāo)準(zhǔn)C++03中，我們可以使用兩種斷言：

使用預(yù)處理中的條件編譯和#error指令，可以在預(yù)處理階段檢查一些編譯條件

可以使用宏assert來(lái)進(jìn)行運(yùn)行時(shí)檢查，以確保程序邏輯的正確性

但使用條件編譯并不能對(duì)模板參數(shù)進(jìn)行檢查，因?yàn)槟０鍖?shí)例化是在編譯期進(jìn)行的，而#error方法是在預(yù)處理階段進(jìn)行的。assert宏則是在運(yùn)行時(shí)進(jìn)行檢查。不難發(fā)現(xiàn)，我們?nèi)鄙倭艘粯訓(xùn)|西，那就是可用于在編譯期對(duì)模板進(jìn)行檢查的工具。于是，靜態(tài)斷言應(yīng)運(yùn)而生。

在新的C++標(biāo)準(zhǔn)C++0x中，加入了對(duì)靜態(tài)斷言的支持，引入了新的關(guān)鍵字static_assert來(lái)表示靜態(tài)斷言。使用靜態(tài)斷言，我們可以在程序的編譯時(shí)期檢測(cè)一些條件是否成立，這個(gè)特性在調(diào)試模板函數(shù)的模板參數(shù)時(shí)特別有用。在編譯的時(shí)候，模板函數(shù)實(shí)例化，這時(shí)我們就可以使用靜態(tài)斷言去測(cè)試模板函數(shù)的參數(shù)是否按照我們的設(shè)計(jì)擁有合適的值。例如下面這段代碼：

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template <int N> struct Kitten {     
    static_assert(N < 2, "Kitten requires N < 2.");     
};        
int main() {     
    Kitten<1> peppermint;     
    Kitten<3> jazz;         
   return 0;     
}   

當(dāng)我們?cè)谥骱瘮?shù)中使用“1”去實(shí)例化Kitten這個(gè)結(jié)構(gòu)體時(shí)，在編譯的時(shí)候，靜態(tài)斷言static_assert會(huì)測(cè)試參數(shù)N的值，當(dāng)N的值小于2時(shí)就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)斷言錯(cuò)誤，并將相應(yīng)的調(diào)試幫助信息輸出到“Error List”窗口中，這樣程序員就可以對(duì)問(wèn)題快速定位，解決問(wèn)題就更加方便了。

另外，靜態(tài)斷言還帶來(lái)很多其他的優(yōu)勢(shì)。例如靜態(tài)斷言在編譯時(shí)進(jìn)行處理，不會(huì)產(chǎn)生任何運(yùn)行時(shí)刻空間和時(shí)間上的開(kāi)銷(xiāo)，這就使得它比assert宏具有更好的效率。另外比較重要的一個(gè)特性是如果斷言失敗，它會(huì)產(chǎn)生有意義且充分的診斷信息，幫助程序員快速解決問(wèn)題

auto關(guān)鍵字

在C++0x中，auto關(guān)鍵字的意義發(fā)生了改變: 它可以“從初始化器(initialize)中推導(dǎo)出所代表的變量的真正類(lèi)型”。這種對(duì)auto關(guān)鍵字的使用方式可以大大消除當(dāng)前冗長(zhǎng)和易出錯(cuò)的代碼。我們看一個(gè)實(shí)際的例子：

在這段代碼中，我們使用auto關(guān)鍵字來(lái)代替了真正的數(shù)據(jù)類(lèi)型map::iterator，這使得整個(gè)代碼自然而簡(jiǎn)潔。

另外，跟其他數(shù)據(jù)類(lèi)型一樣，我們也可以對(duì)auto關(guān)鍵字進(jìn)行修飾，例如添加const，指針(*)，左值引用(&)，右值引用(&&)等等，編譯器會(huì)根據(jù)auto類(lèi)型所代表的真正的數(shù)據(jù)來(lái)決定這些修飾的具體含義。

為了兼容一些舊有的C++代碼，我們可以使用/Zc:auto這個(gè)編譯器選項(xiàng)，來(lái)告訴編譯器是采用auto關(guān)鍵字的原有定義還是在新標(biāo)準(zhǔn)C++0x中的定義。

右值引用

作為最重要的一項(xiàng)語(yǔ)言特性，右值引用(rvalue references)被引入到 C++0x中。我們可以通過(guò)操作符“&&”來(lái)聲明一個(gè)右值引用，原先在C++中使用“&”操作符聲明的引用現(xiàn)在被稱(chēng)為左值引用。

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int a;     
int& a_lvref = a;  // 左值引用        
int b;     
int&& b_rvref = b;  // 右值應(yīng)用    
int a;  
int& a_lvref = a;  // 左值引用  
int b;  
int&& b_rvref = b;  // 右值應(yīng)用  

左值引用和右值引用的表現(xiàn)行為基本一致，它們唯一的差別就是右值引用可以綁定到一個(gè)臨時(shí)對(duì)象(右值)上，而左值引用不可以。例如：

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int& a_lvref = int();      // error C2440: 'initializing' : cannot convert from 'int' to 'int &'         
int&& b_rvref = int();  // OK!    
int& a_lvref = int();      // error C2440: 'initializing' : cannot convert from 'int' to 'int &'      
int&& b_rvref = int();  // OK!  

在第一行代碼中，我們將一個(gè)臨時(shí)對(duì)象int()綁定到一個(gè)左值引用，將產(chǎn)生一個(gè)編譯錯(cuò)誤。而在第二行中，我們將臨時(shí)對(duì)象綁定到右值引用，就可以順利通過(guò)編譯。

右值是無(wú)名的數(shù)據(jù)，例如函數(shù)的返回值一般說(shuō)來(lái)就是右值。當(dāng)對(duì)右值進(jìn)行操作的時(shí)候，右值本身往往沒(méi)有必要保留，因此在某些情況下可以直接“移動(dòng)”之。通過(guò)右值引用，程序可以明確的區(qū)分出傳入的參數(shù)是否為右值，從而避免了不必要的拷貝，程序的效率也就得到了提高。我們考慮一個(gè)簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)交換的小程序，從中來(lái)體會(huì)右值引用所帶來(lái)的效率提升。我們可以寫(xiě)一個(gè)函數(shù)swap來(lái)實(shí)現(xiàn)兩個(gè)變量值的交換：

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template swap(T& a, T& b)     
{     
    T tmp(a);   // tmp對(duì)象創(chuàng)建后，我們就擁有了a的兩份拷貝     
    a = b;      // 現(xiàn)在我們擁有b的兩份拷貝     
    b = tmp;    // 現(xiàn)在我們擁有a的兩份拷貝     
}    
template swap(T& a, T& b)  
{  
    T tmp(a);   // tmp對(duì)象創(chuàng)建后，我們就擁有了a的兩份拷貝  
    a = b;      // 現(xiàn)在我們擁有b的兩份拷貝  
    b = tmp;    // 現(xiàn)在我們擁有a的兩份拷貝  
}  

在這段代碼中，雖然我們只是為了進(jìn)行簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)交換，但是卻執(zhí)行了多次對(duì)象拷貝。這些對(duì)象的拷貝操作，特別是當(dāng)這些對(duì)象比較大的時(shí)候，無(wú)疑會(huì)影響程序的效率。

那么，如果使用右值引用如何實(shí)現(xiàn)呢

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// RValueRef.cpp : Defines the entry point for the console application.     
//    
     
#include "stdafx.h"     
      
template       
T&& move(T&& a)     
{     
    return a;     
}     
      
template void swap(T& a, T& b)     
{     
    T tmp(move(a)); // 對(duì)象a被移動(dòng)到對(duì)象tmp，a被清空     
    a = move(b);    // 對(duì)象b被移動(dòng)到對(duì)象a，b被清空     
    b = move(tmp);  // 對(duì)象tmp被移動(dòng)到對(duì)象b     
}     
      
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])     
{     
    int a = 1;     
    int b = 2;     
    swap(a, b);     
      
   return 0;     
}    
// RValueRef.cpp : Defines the entry point for the console application.  
//  
   
#include "stdafx.h"  
   
template   
T&& move(T&& a)  
{  
    return a;  
}  
   
template void swap(T& a, T& b)  
{  
    T tmp(move(a)); // 對(duì)象a被移動(dòng)到對(duì)象tmp，a被清空  
    a = move(b);    // 對(duì)象b被移動(dòng)到對(duì)象a，b被清空  
    b = move(tmp);  // 對(duì)象tmp被移動(dòng)到對(duì)象b  
}  
   
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])  
{  
    int a = 1;  
    int b = 2;  
    swap(a, b);  
   
   return 0;  
}  

在這段重新實(shí)現(xiàn)的代碼中，我們使用了一個(gè)move()函數(shù)來(lái)代替對(duì)象的賦值操作符“=”,move()只是簡(jiǎn)單地接受一個(gè)右值引用或者左值引用作為參數(shù)，然后直接返回相應(yīng)對(duì)象的右值引用。這一過(guò)程不會(huì)產(chǎn)生拷貝(Copy)操作，而只會(huì)將源對(duì)象移動(dòng)(Move)到目標(biāo)對(duì)象。

正是拷貝(Copy)和移動(dòng)(Move)的差別，使得右值引用成為C++0x中最激動(dòng)人心的新特性之一。從實(shí)踐角度講，它能夠完美是解決C++中長(zhǎng)久以來(lái)為人所詬病的臨時(shí)對(duì)象的效率問(wèn)題。從語(yǔ)言本身講，它健全了C++中的引用類(lèi)型在左值右值方面的缺陷。從庫(kù)設(shè)計(jì)者的角度講，它給庫(kù)設(shè)計(jì)者又帶來(lái)了一把利器。而對(duì)于廣大的庫(kù)使用者而言，不動(dòng)一兵一卒便能夠獲得“免費(fèi)的”效率提升。

在Visual Studio 2010中，因?yàn)橛辛薞isual Studio 2010的C++0x特性的支持，重新點(diǎn)燃了程序員們對(duì)C++的熱情。C++重振雄風(fēng)，指日可待！

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