C++11, (ent. C++0x), on ISO:n 12.8.2011 hyväksymä C++-ohjelmointikielen standardi ISO/IEC 14882:2011. Standardi korvasi aiemmat ISO/IEC 14882:1998 (C++98) ja ISO/IEC 14882:2003 (C++03) standardiversiot.
Nimessä esiintyvä 11 tulee yleisen nimeämiskäytännön mukaisesti standardin julkaisuvuodesta. C++0x-tunnusta käytettiin työskentelyvaiheessa, koska valmistumisvuodesta ei ollut varmuutta, mutta sen uskottiin valmistuvan ennen vuotta 2010.
Standardin on korvannut C++14 standardi ISO/IEC 14882:2014, joka hyväksyttiin 18. elokuuta 2014.
C++11 lisäsi itse kieleen useita ominaisuuksia sekä laajentaa C++:n standardikirjastoa STL:a. Standardikirjaston laajennos käsittää suurimman osan aikaisemmasta C++ Technical Report 1:stä (TR1).
C++11:n on sanottu olevan käännekohta, jonka jälkeen käytössä on ollut ”uusi” moderni C++.
Muutokset edellisestä standardista
Uusi standardi laajentaa varsinaista kieltä sekä sen standardikirjastoa. Pääsuuntaviivat uutta versiota suunniteltaessa olivat: Säilyttää stabiilius sekä yhteensopivuus C++98:n ja mahdollisuuksien mukaan C:n kanssa; Mahdollisuuksien mukaan lisätä uudet ominaisuudet standardikirjastoon itse kieleen lisäämisen sijasta; Tehdä muutoksia, jotka ohjaavat käyttäjää oikeaan toteutustekniikkaan ja -tyyliin; Tukea systeemien ja kirjastojen suunnittelua pelkän uusien ominaisuuksien esittelyn sijaan; Parantaa tyypityksen turvallisuutta tarjoamalla aiemmin turvattomille tekniikoille vaihtoehtoja; Parantaa suorituskykyä ja laitteistorajapinnan kanssa kommunikointia; Tarjota oikeita ratkaisuja reaalimaailman ongelmiin; Toteuttaa niin sanottua ”zero-overhead”-periaatetta; Tehdä C++:sta helposti opiskeltava kieli ottamatta kuitenkaan pois ominaisuuksia, joita kokeneemmat ohjelmoijat tarvitsevat;
Aloittelijoiden huomioon ottaminen koettiin tärkeäksi, koska ohjelmoijista suurin osa tulee aina olemaan aloittelijoita, ja koska suurin osa heistä tuskin koskaan tulee perehtymään C++:aan syvällisemmin.
Tyyppiturvallinen nolla-osoitin
Kieleen on lisätty tyyppiturvallinen nullptr määrittely.
Vanha NULL -makro usein käsitellään int-tyyppinä eikä osoittimena. Vanhempi tapa voi hämmentää ajonaikaista tyyppimekanismia kutsumaan väärää metodia.
Käyttöesimerkki: int a = 0; int *p = nullptr;
p = &a; (*p) = 42;
Vakiolauseke
Vakiolauseke (constexpr) määrittää, että lauseke on mahdollista arvioida käännösaikana.
Esimerkki: const double pi = 3.14; constexpr double pi_mul(int n) { return n * pi; }
Käyttö olettaa että parametrina annettavat arvot ovat käännösaikana tunnettuja literaaleja. C++14 laajentaa vakiolausekkeen määrittelyä.
Yhdenmukaistettu alustaminen
Olioiden alustamista on yhdenmukaistettu muutoksilla määrittelyyn.
Esimerkiksi kolmen alkion vektorin alustaminen arvoilla: std::vector<float> v = {0.1, 0.2, 1.0};
Anonyyminen vektorin alustaminen ja välittäminen funktiolle: myfunction( std::vector<float>{0.1, 0.2, 1.0} );
Lambda-lausekkeet Lambda-lausekkeet ovat paikallisia nimettömiä funktioita, joita voidaan määrittää funktion tai lausekkeen sisällä.
Rajatun alueen toistorakenne
Perinteisten C-kielen toistorakenteiden vaihtoehdoksi on lisätty automatisoitu vaihtoehto. Uudempi menetelmä vähentää tyypillisen koodin toistuvaa kirjoittamista.
Tietorakenteissa olevien arvojen käsittelyä voidaan yksinkertaistaa seuraavasti:
std::vector<int> v = {0, 1, 2, 3, 4, 5}; for (auto i : v) { std::cout << i << std::endl; }
Delegoiva konstruktori
Delegoiva konstruktori vähentää ohjelmakoodin toistoa useiden konstruktorien yhteydessä.
class Testi { private: std::string m_s; int m_i; public: Testi(std::string s, int i) : m_s(s), m_i(i) {} Testi(int i) : Testi("testi", i) {}
Atomiset operaatiot
Standardi lisää standardikirjastoon atomisuuden toiminnot.
Esimerkki käyttötapauksesta: std::atomic<long> almuuttuja;
almuuttuja = 0; // asettaa arvoon 0
// lisää muuttujaan arvon 42 ja palauttaa uuden arvon long uusiarvo = almuuttuja.fetch_add(42);
Ohjelmointikielen käyttämä tekninen toteutustapa voi riippua käytetystä suorittimesta.
Säikeistyksen tuki
Monisäikeistykselle on lisätty alustariippumatonta tukea määrittelyyn. Näin ollen ohjelmakoodin siirtäminen helpottuu vähemmillä muutoksilla.
Standardikirjastossa on std::thread säikeiden luomiseen ja käsittelyyn. Parametrina tälle annetaan funktio-objekti (osoite säikeen suorituksen alkupaikkaan).
Lisäksi thread_local avainsanalla voi määritellä säiekohtaisia muuttujia.
Synkronointitukea on atomisien operaatioiden lisäksi käytettävissä luokilla std::mutex ja std::lock_guard.
Synkronointiin on myös aikarajoitettu std::timed_mutex sekä rekursion salliva std::recursive_mutex ja näiden yhdistelmä std::recursive_timed_mutex.
Tuple-tyyppi
Tuple on template-pohjainen vaihtoehto C-kielen struct-tyypille.
typedef std::tuple <int, string, double> tTuple; tTuple data(42, "heippa", 3.14);
Vastaava tietotyyppi on aiemmin esiintynyt esimerkiksi rinnakkaisohjelmointiin kehitetyssä Alef -kielessä.
Älyosoittimet
Standardikirjastoon on lisätty älyosoittimia eri tarkoituksiin: std::weak_ptr std::shared_ptr - viitelaskenta std::unique_ptr
Siirto-operaattorit
Tyypillisen copy-delete menettelyn sijaan on mahdollista käyttää tehokkaampaa siirto-operaattoria ():
class MyContainer { // ... MyContainer & operator=(MyContainer && other) { if (this != &other)
// ...
return *this; }
Menetelmä välttää nk. deep-copy toiminnon, joka voi olla raskas käytössä.
Katso myös Technical Report 1 - Muistio C++11-versioon suunnitelluista lisäyksistä
Lähteet
Aiheesta muualla Viimeinen työskentelyluonnos (working draft) C++11 -standardiin: http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/papers/2011/n3242.pdf C++11 vinkkejä http://www.crodesoft.com/2013/01/10/cpp11-vinkkeja/
Luokka: C++
sv:C++#Historia