第 5 章 C++11

C++11是在2011年新建立的C++标准，该标准引入了新的函数(functionalities)和符号(notations)。相较于之前的标准，很多新的特性使得C++对于初学者而言更为简单。本文档会对C++11的新特性做很多探索。

重要：代码示例是在默认C++11可得的情况下写的。

5.1 开启C++11

为了开启C++11，在你的Rcpp代码中任意一处加入下面的代码。

// [[Rcpp::plugins("cpp11")]]

5.2 推荐的 C++11 特性

5.2.1 初始化

使用 {}来初始化变量.

// 初始化向量
// 下面三行代码等同于R中的 c (1, 2, 3).
NumericVector v1 = NumericVector::create(1.0, 2.0, 3.0);
NumericVector v2 = {1.0, 2.0, 3.0};
NumericVector v3   {1.0, 2.0, 3.0}; // 你可以忽略 "=".

5.2.2 auto

使用auto关键字，根据赋值，来推断变量的类型

// 变量 "i" 会是 int 型
auto  i  = 4;
NumericVector v;
// 变量 "it" 会是 NumericVector::iterator 
auto it = v.begin();

5.2.3 decltype

通过使用 decltype，你能声明变量的类型与已存在的变量相同.

int i;
decltype(i) x; // 变量 "x" 会是 int 型

5.2.4 基于范围的for循环

能用一种比较R风格的方式来写for循环。

IntegerVector v{1,2,3};
int sum=0;
for(auto& x : v) {
  sum += x;
}

5.2.5 Lambda 表达式

你能使用lambda表达式来创建一个函数对象。函数对象常用于作为未命名函数传递给其他函数。

Lambda表达式的形式为 [](){}.

在 []中，写你希望在函数对象中使用的局部变量的列表.

• [] 不允许函数对象获取所有的局部变量.
• [=] 传值，将所有局部变量的值传递给函数对象.
• [&] 引用，函数直接引用所有的局部变量的值.
• [=x, &y] “x” 传值给函数对象，而“y” 可以被函数对象直接引用.

在 ()中，写传递给函数的参数列表.

在{}中，写想做的操作.

lambda 表达式的返回类型

函数对象的返回类型会被自动地设定为{}操作中返回值的类型。如果你希望显式定义返回类型，可以按照[]()->int{}的方式。

例子 下面的例子展示了如何使用lambda表达式。可以按照R的风格来写某些类型的C++代码。

R 例子

v <- c(1,2,3,4,5)
A <- 2.0
res <-
  sapply(v, function(x){A*x})

译者：上面的sapply函数，将function(x){A*x}作用于v中的每个元素。这是很典型的向量化编程，可以看apply函数族来对此有更深的了解。

Rcpp 例子

// [[Rcpp::plugins("cpp11")]] 
// [[Rcpp::export]]
NumericVector rcpp_lambda_1(){
  NumericVector v = {1,2,3,4,5};
  double A = 2.0;
  NumericVector res =
    sapply(v, [&](double x){return A*x;});
  return res;
}

译者：上面代码中也使用sapply函数，将R中的function(x)(A*x) 用lambda表达式的方式替代。而sapply，则是吃到了Rcpp给我们提供的语法糖(sugar)。如果要对语法糖有更深的了解，可以阅读Rcpp:R与C++的无缝整合中的相关章节。