C++

有人说你永远不能自称精通 C++，本文试图为这个观点提供一个例证。下面列出了一些从去年（2024）开始我编写 C++ 代码时犯过的错误。当然，有些可能看上去很蠢，不过谁又能在未知全貌的时候保证自己不会犯错呢？我认为这些错误至少初看上去是反直觉的。 std 集合操作只能用于有序容器 你要表示两个整数集合，所以你用了 std::unordered_set<int>。之后你想要求两个集合的交集，你搜了一下 STL，发现 std::set_intersection 似乎正合适。于是你写了一个简单的程序 // test_set.cpp std::unordered_set<int> set1 = {1, 2, 3, 4, 5}; std::unordered_set<int> set2 = {4, 5, 6, 7, 8}; std::unordered_set<int> result; std::set_intersection(set1.begin(), set1.end(), set2.begin(), set2.end(), std::inserter(result, result.begin())); for (const auto &elem : result) { std::cout << elem << " "; } std::cout << std::endl; 然后运行，你期望输出的结果是 4 5 或是 5 4（毕竟你很严谨）。可是实际结果呢 $ clang++ test_set.cpp -o test_set $ ./test_set 什么都没有输出。 正如 std::set 实际上表示的是有序集合一样，std::set_intersection 实际上也是 ordered_set_intersection，只不过函数签名并不告诉你。...

本文我们讨论一个很小的问题：不同的函数参数类型都在什么情况下使用？ 参数分类 比如我们有一个类型 T（让问题先简单点，此处 T 并非范型），那么要在函数中传入一个该类型的参数，共有几种可能？我们可以分一下类： 修饰符：有 const 修饰、无 const 修饰 是否引用：值、左值引用、右值引用 按照这个分类，我们总共能得出 5 种参数类型 const修饰 是否引用 参数类型 有 值 const T 有 左值引用 const T& 无 值 T 无 左值引用 T& 无 右值引用 T&& const T&& 是没有意义的 接下来介绍这些参数类型的应用场景 转移所有权的情况 假设需要将参数的生命周期转移到函数内，那么大多数情况下，直接使用 T 作为参数类型即可。 例如我们有类型 A，其构造时会接受并持有一个 std::vector<int> 参数。那么参数类型应当为 std::vector<int>。 class A { public: A(std::vector<int> v) : v_(std::move(v)) {} private: std::vector_<int> v_; }; 我们考虑两种构造类型 A 对象的情况。其一是我们在传入 std::vector<int> 对象后不会再使用该对象。这时我们可以采取移动语义。 std::vector<int> v; // ... A a(std::move(v)); 其二是我们在传入 std::vector<int> 对象后还会使用该对象。这是我们需要采取复制语义。...

这回摆弄一下模板。 C++ 里有一个 std::integer_sequence。可以定义编译期整数序列。比如说 #include <utility> using my_seq = std::integer_sequence<int, 1, 2, 3, 4, 5>; 接下来写一个 trait seq_sort_t，实现编译期排序。类似于： using my_seq = std::integer_sequence<int, 2, 5, 3, 1, 4>; using sorted_my_seq = seq_sort_t<my_seq>; // std::integer_sequence<int, 1, 2, 3, 4, 5> 首先做一些准备工作。 运行时输出 通过类型萃取，将 std::integer_sequence 转换为运行时的 std::initializer_list。方便输出结果。 template <typename S> struct seq_to_init_list; template <typename T, T... Is> struct seq_to_init_list<std::integer_sequence<T, Is...>> { static constexpr std::initializer_list<T> value = {Is...}; }; template <typename S> constexpr auto seq_to_init_list_v = seq_to_init_list<S>::value; 用法如下：...

最近研究了一下协程和网络编程，结合 C++20 的 Coroutine 和 Asio 编写了一个轻量级的协程框架 Corio。Corio 与 Asio 无缝集成，提供了多线程运行时支持和灵活的协程控制接口。 项目仓库：wokron/corio。 安装 corio 是一个 Header-only Library。因此只需要将本仓库 include/ 路径下的一系列头文件放在你的项目中指定位置，并将该位置添加到编译器的包含路径中即可。 以 CMake 为例，为了保持项目的模块化，可以选择将本项目作为 git 子模块。 git submodule add https://github.com/wokron/corio.git ./your/path/to/corio 随后在 CMakeLists.txt 中引入 corio。 add_library(corio INTERFACE) target_include_directories(corio INTERFACE ./your/path/to/corio/include) target_link_libraries(corio INTERFACE ${ASIO_LIBRARY}) 如前所述，Corio 依赖了 Asio。因此为了使用 Corio，还需安装 Asio（非 Boost 版本）。 最后，在你的代码中包含 corio.hpp 头文件以引入 corio。corio 的所有功能均位于 corio:: 命名空间下。 #include <corio.hpp> 使用 协程类型 lazy corio::Lazy<T> 是 corio 库的核心。通过将函数的返回值设定为 Lazy<T>，我们将该函数定义为协程。在 Lazy<T> 所定义的协程中，不再使用 return，而是使用 co_return 以便从协程中返回。其中 T 为该协程的返回值类型。...

一、前言——对象与过程 碎碎念：这篇文章里提到的语言是真的多：c、c++、c#、java、python、golang c 语言怎么能面向对象呢？c 语言的设计当然并非为面向对象做出考虑，但是其拥有的语法却足以使我们写出具有面向对象味道的代码了。因为无论是面向过程或面向对象，其背后的本质思想都是相同的，那就是这样一个著名的公式： $$ 程序 = 数据结构 + 算法 $$ 面向过程无非是强调其算法的一面；面向对象无非是强调其数据结构的一面。当我们使用面向过程的思想编写代码时，我们所想的是数据是函数中的参数和变量，数据在过程中流动和变化。而在面向对象中情况则反了过来：方法成为了类的成员，被类型所划分，并从属于一定数据的集合。 了解了这一点之后，再看程序语言从面向过程到面向对象的发展过程也能有新的认识。这一发展背后实际上是程序的关注点由机器向人的转变。在面向过程的时代，人们所关注的是如何操纵数据。那时的机器还没有蒙在名为抽象的面纱之下，呈现在操作者面前的依旧是赤裸裸的整个内存空间，数据与数据之间没有清晰的边界，是操作者自己组织起整个系统，为各个空间划分边界，定下名称。而在这一构筑起来的系统之上，数据本身就没有那么重要了，因为更底层已经为其提供了随时取用的接口。这时，管理流程成了另一个关键问题。因为在底层的支持下构建起来的日益庞大的应用，其自身的结构却往往不能支持其质量。于是人们以数据为界，将面条一般的数据流切割成彼此独立却又相互关联的部分。这样对象才得以诞生。 二、c语言的面向对象何以可能 说回 c 语言，当其以结构体的方式组织起数据的时候，就已经有了对象的雏形了。如果我们将函数视为所属于其第一个参数类型的方法，那么对象的方法也可以表示。但是只有这两点并非真正的面向对象，因为面向对象的三大特征——封装、继承和多态，其中的后两者还未实现。 让我们来详细分析一下继承和多态到底在表明什么。继承是两个类型间的关系，类型 A 继承了类型 B，则类型 A 具有类型 B 所具有的一切属性和方法，这意味着对于 A 和 B 这两个不同的类型，都具有所属于 B 的部分。从这一点来说，两者是相同的（也因为这种相同，子类才能不加转换的赋给父类变量）。而多态（在这里指方法的重写而不包括重载）则指子类 A 对从 B 所继承的方法的重写，使得虽是相同方法，其表现却能有所不同。 明确了继承和多态，接下来我们从数据的角度分析 c 语言为何可以面向对象。所谓的一个对象，即在地址空间中的一段连续区域。此时继承中所谓的相同，即对两个不同类型的对象，其内存空间中相同位置所表达的含义相同。如果对于 B 类型来说，偏移 4 个字节之后的 4 个字节表示一个 int 字段，那么对于继承 B 类型的 A 类型来说，偏移 4 个字节之后的 4 个字节应同样表示一个 int 字段。类似的，多态中所谓的不同，可以表达为类型中相同的方法名对应的具体过程不同。由于过程在机器码中表现为地址，那么本质上来说，多态的这种不同不过是指相同字段中的值不同罢了。 此时 c 语言中实现继承和多态的方法呼之欲出，那就是使用指针。地址指示了变量所处空间的起始位置，却不表明按何种方式解释这块区域，而指针完成了这份工作。对于所有赋给指针的地址值，其都如实翻译其中的数据，那么如果想要子类与父类按照同样的方式进行翻译，就需要子类在组织其结构时保持和父类一致。而对于多态来说，事情则更简单了，函数指针同样是指针，只要使其指向不同的函数即可。 这样也可以理解为什么 c++ 中只能使用指针实现多态（引用本质还是指针）。 Child c; Father *f = &c; // 正确 Father f2 = c; // 错误 而 c++ 中使用 new 关键字申请内存这一点也被 java、c# 等面向对象语言学了过去。java、c# 等中的类变量，实际上也和指针或引用没有区别...

一、前言 最近一段时间在用 c++ 写一个项目，因此学了学 cmake。说实话，cmake 奇怪的语法在一开始实在容易让人望而生畏。但是上手使用的话就会发现平常会用到的不过是其中的一小部分，并且通常有规律可循。掌握这一部分的内容，大概率就可以组织起一个规模较大的项目了。因此本文也就旨在讲述 cmake 的这一部分的内容。 当然，阅读本教程之前需要了解代码编译、链接的相关知识。关于编译相关的命令，可见我的文章系统编程之命令行编译。 本文的所有代码保存在仓库 practical-cmake 中，欢迎 star :)。 cmake 下载方式如下（apt） sudo apt-get install build-essential sudo apt-get install cmake 二、第一步 说到第一个程序，那当然要请出经典的 hello, world 了。 #include <stdio.h> int main() { printf("hello, world\n"); return 0; } 在本文中我会首先给出使用 gcc 编译的命令，之后再使用 cmake 做同样的事情。那么对于第一步，我们的 gcc 命令如下 gcc main.cpp -o main 当然很简单，而对于 cmake 也类似。要使用 cmake，我们需要添加一个配置文件 CMakeLists.txt，其中包含要执行的操作。本小节中，CMakeLists.txt 的内容是 cmake_minimum_required(VERSION 3.10) project(main) add_executable(main main.cpp) 其中第一条指定了 cmake 版本要求，第二条指定了当前项目名，而第三条 add_executable 则实现了和 gcc 命令相同的操作：指定源文件 main.cpp 和输出文件名 main，生成一个可执行文件。...