面试题：C++11 中有哪些常用的新特性？

C++11 是 C++ 语言的一次重大更新，引入了许多新特性，极大地提升了代码的简洁性、安全性和性能。

以下是 C++11 中常用的新特性：

1. 自动类型推导（`auto`）

作用：编译器自动推导变量的类型。
使用场景：简化代码，特别是在类型名较长或复杂时。
示例：

  auto x = 10; // x 的类型推导为 int
  auto y = 3.14; // y 的类型推导为 double

2. 范围 for 循环（Range-based for loop）

作用：简化遍历容器或数组的语法。
使用场景：遍历标准库容器（如 std::vector、std::list 等）。
示例：

  std::vector<int> vec = {1, 2, 3, 4, 5};
  for (auto& val : vec) {
      std::cout << val << " ";
  }

3. 智能指针（Smart Pointers）

作用：自动管理动态内存，避免内存泄漏。
常用类型：
- std::unique_ptr：独占所有权的智能指针。
- std::shared_ptr：共享所有权的智能指针。
- std::weak_ptr：弱引用，解决 shared_ptr 的循环引用问题。
示例：

  std::unique_ptr<int> ptr = std::make_unique<int>(10);
  std::shared_ptr<int> ptr2 = std::make_shared<int>(20);

4. Lambda 表达式

作用：定义匿名函数，简化代码。
语法：

  [capture](parameters) -> return_type { body }

使用场景：需要临时函数的场景，如算法回调。
示例：

  auto add = [](int a, int b) { return a + b; };
  std::cout << add(3, 4) << std::endl; // 输出 7

5. 右值引用和移动语义（Rvalue Reference and Move Semantics）

作用：优化资源管理，避免不必要的拷贝。
关键字：std::move、std::forward。
使用场景：实现高效的资源转移（如动态数组、文件句柄等）。
示例：

  std::vector<int> vec1 = {1, 2, 3};
  std::vector<int> vec2 = std::move(vec1); // 移动语义，vec1 的资源转移到 vec2

6. `nullptr`

作用：替代 NULL，表示空指针。
优点：类型安全，避免与整数 0 的混淆。
示例：

  int* ptr = nullptr; // 空指针

7. `std::thread` 多线程支持

作用：标准库支持多线程编程。
使用场景：并发编程。
示例：

  void task() {
      std::cout << "Hello from thread!" << std::endl;
  }

  int main() {
      std::thread t(task);
      t.join(); // 等待线程结束
      return 0;
  }

8. `std::function` 和 `std::bind`

作用：
- std::function：封装可调用对象（函数、Lambda、成员函数等）。
- std::bind：绑定参数，生成新的可调用对象。
示例：

  std::function<int(int, int)> add = [](int a, int b) { return a + b; };
  std::cout << add(3, 4) << std::endl; // 输出 7

9. `constexpr`

作用：在编译时计算常量表达式。
使用场景：优化性能，减少运行时计算。
示例：

  constexpr int square(int x) {
      return x * x;
  }
  int result = square(10); // 编译时计算

10. `std::array`

作用：固定大小的数组容器，比原生数组更安全。
示例：

  std::array<int, 5> arr = {1, 2, 3, 4, 5};
  for (auto val : arr) {
      std::cout << val << " ";
  }

11. `std::unordered_map` 和 `std::unordered_set`

作用：基于哈希表的关联容器，提供更高效的查找性能。
示例：

  std::unordered_map<std::string, int> map = {{"apple", 1}, {"banana", 2}};
  std::cout << map["apple"] << std::endl; // 输出 1

12. `std::tuple`

作用：将多个值组合成一个对象。
示例：

  std::tuple<int, double, std::string> t(10, 3.14, "Hello");
  std::cout << std::get<0>(t) << std::endl; // 输出 10

13. `std::chrono` 时间库

作用：提供高精度的时间操作。
示例：

  auto start = std::chrono::high_resolution_clock::now();
  // 执行一些操作
  auto end = std::chrono::high_resolution_clock::now();
  auto duration = std::chrono::duration_cast<std::chrono::milliseconds>(end - start);
  std::cout << "Time: " << duration.count() << " ms" << std::endl;

14. `std::initializer_list`

作用：支持初始化列表语法。
示例：

  std::vector<int> vec = {1, 2, 3, 4, 5}; // 使用初始化列表

15. `override` 和 `final`

作用：
- override：显式标记重写虚函数。
- final：禁止派生类重写虚函数或继承类。
示例：

  class Base {
  public:
      virtual void func() {}
  };

  class Derived : public Base {
  public:
      void func() override {} // 显式标记重写
  };

总结

C++11 引入了许多新特性，涵盖了语法简化、性能优化、并发编程等方面。以下是一些常用特性的快速回顾：

特性	作用
`auto`	自动类型推导
范围 for 循环	简化容器遍历
智能指针	自动管理内存，避免内存泄漏
Lambda 表达式	定义匿名函数
右值引用和移动语义	优化资源管理
`nullptr`	类型安全的空指针
多线程支持	标准库支持多线程编程
`std::function` 和 `std::bind`	封装和绑定可调用对象
`constexpr`	编译时计算常量表达式
`std::array`	更安全的固定大小数组
`std::unordered_map` 和 `std::unordered_set`	基于哈希表的关联容器
`std::tuple`	组合多个值
`std::chrono`	高精度时间操作
`std::initializer_list`	支持初始化列表语法
`override` 和 `final`	显式标记重写虚函数或禁止重写