【C++】C++11特性:初始化、hash容器和随机数生成器

初始化

标准C语言要求在代码开头处声明所有的变量，C++则建议程序猿在需要使用变量的时候才声明和定义变量。这容易导致C++程序猿忘记初始化变量而发生bug，因此编程的一个准则就是尽快初始化刚声明的变量。C++中的类的成员变量，只有在构造函数中才能初始化，如果成员变量太多，程序猿就容易遗漏成员变量；C++STL中的容器，初始化不是太方便。

现在C++11加入了新的初始化功能：

声明类的成员变量的同时可以赋值，无须去构造函数赋值。

容器可像栈数组一样初始化。

容器初始化的用法就非常像Python了，比较惊奇的是关联容器也能初始化：

int arr[5]={1,2,3,4,5};
vector<int> vec = {1,2,3,4,5};
list<int> list = {6,7,8};
set<char> set = {'a','b','c'};
map<char,int> map = {{'a',1},{'b',2},{'c',3}};

C++11提供了nullptr来代替NULL或者0，用来表示空指针。一般来说，直接用0来表示空指针就可以了，但是0是一个整型数据，意味着它可以执行运算；NULL实际上是#define NULL 0定义来的；而使用nullptr，空指针就是空指针，专用的不会跟其他类型混淆，这能增加安全性。

hash容器

hash容器是基于散列表数据结构的一种容器，其优点是搜索速度非常快，应用非常广泛。hash容器的实现方式有很多，各有各的优点。C++11正式将hash容器纳入标准库（STL），C++委员会考虑到标准库中hash容器的实现并不是总是最优的，程序猿可能会用专用的第三方hash库来增加效率，因此将STL中的hash容器的前缀命名为unordered_。STL中的hash容器有unordered_map, unordered_multimap, unordered_set 和unordered_multiset，用法和map、multimap、set、multiset一样。

随机数生成器

对于吾等做数学计算的程序猿来说，随机数生成器比正则表达式更有吸引力。C++11提供了一个真随机数算法，平时使用伪随机数就够了。C++11随机数生成需要一个随机数生成器和一个随机分布类。

C++11的伪随机数生成器主要有：linear_congruential_engine线性同余法，mersenne_twister_engine梅森旋转法，substract_with_carry_engine滞后Fibonacci。这三种方法需要调参，但是我只想安安静静的拿到一个随机数！在此基础上C++11又提供了基于这三种方法的默认随机数生成器：minstd_rand，minstd_rand0，mt19937，mt19937_64，ranlux24_base，ranlux48_base，ranlux24，ranlux48，knuth_b。还是太复杂了。于是C++11最后还有一个default_random_engine伪随机数生成器，用它就够了。

C++11的随机分布类有：

均匀分布：

uniform_int_distribution 整数均匀分布

uniform_real_distribution 浮点数均匀分布

伯努利类型分布：（仅有yes/no两种结果，概率一个p，一个1-p）

bernoulli_distribution 伯努利分布

binomial_distribution 二项分布

geometry_distribution 几何分布

negative_biomial_distribution 负二项分布

Rate-based distributions:

poisson_distribution 泊松分布

exponential_distribution指数分布

gamma_distribution 伽马分布

weibull_distribution 威布尔分布

extreme_value_distribution 极值分布

正态分布相关：

normal_distribution 正态分布

chi_squared_distribution卡方分布

cauchy_distribution 柯西分布

fisher_f_distribution 费歇尔F分布

student_t_distribution t分布

分段分布相关：

discrete_distribution离散分布

piecewise_constant_distribution分段常数分布

piecewise_linear_distribution分段线性分布