C++总结2

2021/7/10 17:06:10

编程Tag： 字符串 Auto string 线程 C++ 容器总结 std

本文主要是介绍C++总结2，对大家解决编程问题具有一定的参考价值，需要的程序猿们随着小编来一起学习吧！

标准库

字符串

string 其实并不是一个“真正的类型”，而是模板类 basic_string 的特化形式：
using string = std::basic_string<char>; // string其实是一个类型别名
basic_string用来支持不同字符类型。
字符编码和国际化的问题实在是太复杂了， C++ 一直没有提供处理编码的配套工具。
string 是一个功能比较齐全的字符串类，提供了字符操作的所有方法；也提供了类似容器的操作。
但我们还是应该将string作为字符串类来看待。

后缀"s"

using namespace std::literals::string_literals; //必须打开名字空间
auto str = "std string"s; // 后缀s，表示是标准字符串，直接类型推导

原始字符串-不用考虑转义

auto str = R"(nier:automata)"; // 原始字符串：nier:automata

字符串转换

stoi()、stol()、stoll() 等把字符串转换成整数。

stof()、stod() 等把字符串转换成浮点数。

to_string() 把整数、浮点数转换成字符串。

字符串视图类

C++17有string_view（字符串的视图），内部只保存一个指针和长度，成本很低。

正则-文本处理

regex：表示一个正则表达式，是 basic_regex 的特化形式；

smatch：表示正则表达式的匹配结果，是 match_results 的特化形式。

regex_match()：完全匹配一个字符串；

regex_search()：在字符串里查找一个正则匹配；

regex_replace()：正则查找再做替换。

容器

所有容器保存元素采用的是“值”（value）语义，也就是说，容器里存储的是元素的拷贝、副本，而不是引用。
有序容器（如map/set），内部使用红黑树结构。存放的自定义类型，必须要重载运算符“<”。
无序容器（如unordered set/unordered map)，内部使用hash表。存放自定义类型，需要可以计算hash，还需要重载运算符==。其中hash算法需要指定，并在创建容器时进行设置。

unordered_set<Point, decltype(hasher)> s(10, hasher); //haser为定义的hash算法。

容器算法

所有的算法本质上都是 for 或者 while，通过循环遍历来逐个处理容器里的元素。
尽量使用标准库中的算法，效率最优。

迭代器

容器一般都会提供 begin()、end() 成员函数。
迭代器不一定支持“++”“--”操作符，要用函数来操作，常用的有这么几个：
distance()，计算两个迭代器之间的距离；
advance()，前进或者后退 N 步；
next()/prev()，计算迭代器前后的某个位置。

foreach使用

for(const auto& x : v) { // range for循环

cout << x << ","; }

多线程

“读而不写”就不会有数据竞争。

仅调用一次

static std::once_flag flag; // 全局的初始化标志
auto f = []() // 在线程里运行的lambda表达式
{ 
    std::call_once(flag, // 仅一次调用，注意要传flag [](){ // 匿名lambda，初始化函数，只会执行一次
    cout << "only once" << endl; } // 匿名lambda结束
); // 在线程里运行的lambda表达式结束
};

线程局部存储

thread_local int n = 0; // 线程局部存储变量
auto f = [&](int x) // 在线程里运行的lambda表达式，捕获引用
{ 
    n += x; // 使用线程局部变量，互不影响
    cout << n; // 输出，验证结果
};

thread t1(f, 10); // 启动两个线程，运行函数f thread t2(f, 20);

原子变量

多线程中的互斥量（Mutex）成本太高，对于小数据，应该采用“原子化”这个更好的方案。
- using atomic_bool = std::atomic<bool>; // 原子化的bool
- using atomic_int = std::atomic<int>; // 原子化的int
- using atomic_long = std::atomic<long>; // 原子化的long
原子变量禁用了拷贝构造函数，所以在初始化的时候不能用“=”的赋值形式，只能用圆括号或者花括号。

线程使用

thread t1(f); // 启动两个线程，运行函数f 
thread t2(f); 

t1.join(); // 等待线程结束
t2.join();

异步-async()

启动一个异步任务，相当于开了一个线程，但内部通常会有优化，比直接使用线程更好。
async() 会返回一个 future 变量。

auto task = [](auto x) // 在线程里运行的lambda表达式
{ 
    this_thread::sleep_for( x * 1ms); // 线程睡眠
    cout << "sleep for " << x << endl; return x; 
};

auto f = std::async(task, 10); // 启动一个异步任务
f.wait(); // 等待任务完成
assert(f.valid()); // 确实已经完成了任务
cout << f.get() << endl; // 获取任务的执行结果

技能相关

序列化

JSON

库：JSON for Modern，只需要引入一个头文件。

MessagePack

轻量级的数据交换格式，是二进制，比 JSON 更小巧，处理起来更快。
库：msgpack-c

网络通信

libcurl

纯 C 语言开发，兼容性、可移植性非常好。
libcurl 收发 HTTP 数据的基本步骤有 4 个：

使用 curl_easy_init() 创建一个句柄，类型是 CURL*。但我们完全没有必要关心句柄的类型，直接用 auto 推导就行。
使用 curl_easy_setopt() 设置请求的各种参数，比如请求方法、URL、header/body 数据、超时、回调函数等。这是最关键的操作。
使用 curl_easy_perform() 发送数据，返回的数据会由回调函数处理。
使用 curl_easy_cleanup() 清理句柄相关的资源，结束会话。

cpr

对 libcurl 的一个 C++11 封装，使用了很多现代 C++ 的高级特性。

ZMQ

同时支持客户端和服务器端编程，是一个高级的异步并发框架。

设计模式（列举常用模式）

五大原则

单一职责原则

不要做多余的事，功能明确单一。

开闭原则

对扩展开放，对修改关闭，是否可以不改变源码就能够增加新功能。

里氏替换原则

子类必须能够完全替代父类，就是说子类不能改变、违反父类定义的行为。

接口隔离原则

尽量简化给外界调用的接口，使用适配器来转换接口，使用装饰模式来增加接口，使用外观来简化复杂系统的接口。

依赖反转原则

上层要避免依赖下层的实现细节，下层要反过来依赖上层的抽象定义，如模板方法模式可以算是比较明显的依赖反转的例子，父类定义主要的操作步骤，子类必须遵照这些步骤去实现具体的功能。

创建型模式-对 new 的封装

单例
工厂

结构型模式-以灵活、可拆卸、可装配的方式组合出新的对象。

适配器模式

不需要修改源码，就能够把一个对象转换成可以在本系统中使用的形式。

外观模式

封装了一组对象，然后对外表现成一个对象。

代理模式

它和适配器有点像，与其差异：适配是为了适配插入系统，而代理是要控制对象。
限制、屏蔽、隐藏、增强或者优化一个类，就可以使用代理。

行为模式-描述了对象之间动态的消息传递的方式

职责链

把多个对象串成一个“链条”，让链条里的每个对象都有机会去处理请求。
一系列的try-catch 块就构成了处理异常的职责链

策略

封装了不同的算法，可以在运行的时候灵活地互相替换。
策略和装饰模式和状态模式相比，策略模式的的特点是不会改变类的外部表现和内部状态，只是动态替换一个很小的算法功能模块。

这篇关于C++总结2的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对大家有所帮助，也希望大家多多支持为之网！