C++ [Oakfire Wiki]

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====== C++ ======
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**Useful C/C++ related websites.**
  * [[http://www.open-std.org/JTC1/SC22/WG21/|The C++ Standards Committee - ISOCPP]]
  * [[http://isocpp.org/|Standard C++]] 8-) - News, Status & Discussion about Standard C++.
  * [[http://cppcon.org/|CppCon]] - The C++ Conference.
  * [[http://cppreference.com/|C++ reference]] - C++98, C++03, C++11, C++14 reference.
  * [[http://www.cplusplus.com|CPlusPlus.com]] - The C++ Resources Network.
  * [[http://meetingcpp.com/|Meeting C++]]
  * [[https://en.cppreference.com/w/cpp/compiler_support|编译器支持情况]]

**Useful C/C++ related weblogs.**

  * [[http://codingforspeed.com/|Coding For Speed]] - Coding For Speed DOT COM, Less Execution Time.
  * [[http://ericniebler.com/|Eric Niebler]]
  * [[http://blog.feabhas.com/|Sticky Bits]]
  * [[http://pfultz2.com/blog/|Paul Fultz II's Blog]]
  * [[http://www.cnblogs.com/miloyip/archive/2010/09/17/behind_cplusplus.html|C++强大背后--Milo]]
  * [[https://herbsutter.com/|Herb Sutter's Blog]]

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===== Articles =====
  * <del>[[http://codemacro.com/2014/09/02/stack-frame/|手动调用堆栈]]</del>
  * [[public:it:cplusplus:effective_modern_cplusplus]]
  * [[http://mindhacks.cn/2012/08/27/modern-cpp-practices/|modern cpp practices]]
  * [[https://en.wikibooks.org/wiki/More_C%2B%2B_Idioms|c++ 惯用法]]
  * [[http://blog.guorongfei.com/2018/11/24/static-analizer/|c++ 代码检查工具]]. [[https://github.com/cpplint/cpplint|cpplint]], cppcheck, [[http://clang.llvm.org/extra/clang-tidy/|clang-dity]]
  * [[https://github.com/changkun/modern-cpp-tutorial/blob/master/README-zh-cn.md|Modern cpp tutorial]]
  * [[https://google.github.io/styleguide/cppguide.html|Google C++ Style Guide]]
  * [[https://github.com/google/sanitizers/wiki/AddressSanitizer|AddressSanitizer]] 内存错误检测:-o
    * Meson 构建系统打开 ASAN 的方式：[[https://mesonbuild.com/Builtin-options.html#base-options|设置 b_sanitize]]
  * [[https://agraphicsguynotes.com/posts/fiber_in_cpp_understanding_the_basics/|Fiber in C++: 纤程的原理与实现]]
  * [[https://learnmoderncpp.com/|Learn Modern C++]]

===== Syntax =====
  * [[http://www.cnblogs.com/Solstice/archive/2011/07/17/2108715.html|iostream]]
  * 凡是表达“只读”语义的场景都使用 ''const''，表达“常量”语义的场景都使用 ''constexpr'';
  * 成员函数名后的修饰词，除了''const'',''volitile'', c++ 11之后新增了 ''&'', ''&&'', ''override'', ''final'', ''noexcept''，其中 ''&''与''&&''称为引用限定符，限制调用该成员函数的this是左值还是右值，详见 c++ primer 5
==== › STL ====
  * c++ 11 新增 std::ref, std::shared_ptr, std::weak_ptr, std::unique_ptr, std::function, std::tuple, std::unordered_set,  std::chrono;
    * std::array: 对c数组的包装，方便stl进行数组调用，理论性能与c数组差不多。
    * std::unordered_map: 采用哈希，原有的 std::map 是红黑树。
    * 线程相关 std::thread, std::async, std::future, std::promise, std::packaged_task, std::mutex, std::condition_variable, std::call_once
    * 正则 std::regex
    * 随机数相关 ''<random>''
    * 关于 shared_ptr 的线程安全：[[https://www.boost.org/doc/libs/1_73_0/libs/smart_ptr/doc/html/smart_ptr.html#shared_ptr_thread_safety|shared_ptr_thread_safety]]
  * c++ 14 新增 std::make_unique, std::shared_timed_mutex, std::shared_lock, std::integer_sequence, std::exchange, std::quoted
  * c++ 17 新增 std::variant, std::optional, std::any, std::apply, std::string_view, std::shared_mutex
    * 新增文件操作相关 std::filesystem
  * c++ 20 新增 std::format, 基于[[https://docs.python.org/3/library/string.html#formatspec|python格式化规范]]
    * 可中断线程  std::jthread, std::stop_toke
    * 原子引用 std::atomic_ref
    * 数学常数 std::numbers
    * 代码位置 std::source_location
=== › › condition_variable ===
  * [[https://en.cppreference.com/w/cpp/thread/condition_variable|condition_variable]]
  * 更改条件变量的线程需要：
    * 获取一个 std::mutex (比如通过 std::lock_guard)
    * 在锁定期间修改条件变量(即使条件变量是 atomic 类型)
    * 执行 notify_one 或 notify_all on the std::condition_variable，此时锁可先释放。
  * 等待条件变量的线程需要：
    * 获取 ''std::unique_lock<std::mutex>'', 与其它更改条件变量的是同一把锁。
    * 使用预重载的带pred参数的 ''wait'', ''wait_for'', and ''wait_until'', 这些已包含通常的三个步骤：
      * 检查条件变量
      * 执行不带 pred 参数的 wait 来释放锁以及挂起线程
      * 条件变量通知、或者超时、或者线程被虚假唤醒后，会自动获得锁，此时应检查条件变量，如果仍然为否则继续执行wait等待
=== › › Tips ===
  * ''vector<bool>''既不是 vector, 也不存 bool, 更不是容器。C++98 起就对它进行按位存储优化空间，导致行为差异。
  * ''std::ios::binary'' [[https://gcc.gnu.org/onlinedocs/libstdc++/manual/fstreams.html#std.io.filestreams.binary|可能达不到你想要的效果]]
  * ''std::copy'' 性能可能比 ''memcpy'' 更好: https://stackoverflow.com/questions/4707012/is-it-better-to-use-stdmemcpy-or-stdcopy-in-terms-to-performance
==== › Meta Pragram ====
  * {{:public:it:ccc.ppt| 模板元编程技术与应用}}

==== › Lambda ====
  * [[http://en.cppreference.com/w/cpp/language/lambda| cppreference.com的lambda词条]]
  * [[http://hczhcz.github.io/2014/11/04/type-and-storage-of-lambda.html | 关于Lambda函数的存储]] <wrap em>lambda相当于保存在堆上的函数对象</wrap>
  * 以下拷贝于[[http://www.cnblogs.com/hujian/archive/2012/02/14/2350306.html | C++ 11 Lambda表达式]]
  * C++ 11中的Lambda表达式用于定义并创建匿名的函数对象，以简化编程工作。Lambda的语法形式如下：<code>[函数对象参数] (操作符重载函数参数) mutable或exception声明 ->返回值类型 {函数体}</code>可以看到，Lambda主要分为五个部分,下面分别进行介绍。
      * ''[函数对象参数]''，标识一个Lambda的开始，这部分必须存在，不能省略。函数对象参数是传递给编译器自动生成的函数对象类的构造函数的。函数对象参数只能使用那些到定义Lambda为止时Lambda所在作用范围内可见的局部变量（包括Lambda所在类的this）。函数对象参数有以下形式：
           - 空。没有使用任何函数对象参数。
           - =。函数体内可以使用Lambda所在作用范围内所有可见的局部变量（包括Lambda所在类的this），并且是值传递方式（相当于编译器自动为我们按值传递了所有局部变量）。
           - &。函数体内可以使用Lambda所在作用范围内所有可见的局部变量（包括Lambda所在类的this），并且是引用传递方式（相当于编译器自动为我们按引用传递了所有局部变量）。
           - this。函数体内可以使用Lambda所在类中的成员变量。
           - a。将a按值进行传递。按值进行传递时，函数体内不能修改传递进来的a的拷贝，因为默认情况下函数是const的。要修改传递进来的a的拷贝，可以添加mutable修饰符。
           - &a。将a按引用进行传递。
           - a, &b。将a按值进行传递，b按引用进行传递。
           - =，&a, &b。除a和b按引用进行传递外，其他参数都按值进行传递。
           - &, a, b。除a和b按值进行传递外，其他参数都按引用进行传递。
      * ''(操作符重载函数参数)''，标识重载的()操作符的参数，没有参数时，这部分可以省略。参数可以通过按值（如：(a,b)）和按引用（如：(&a,&b)）两种方式进行传递。
      * ''mutable或exception声明''，这部分可以省略。按值传递函数对象参数时，加上mutable修饰符后，可以修改按值传递进来的拷贝（注意是能修改拷贝，而不是值本身）。exception声明用于指定函数抛出的异常，如抛出整数类型的异常，可以使用throw(int)。
      * ''->返回值类型''，标识函数返回值的类型，当返回值为void，或者函数体中只有一处return的地方（此时编译器可以自动推断出返回值类型）时，这部分可以省略。
      * ''{函数体}''，标识函数的实现，这部分不能省略，但函数体可以为空。
  * Lambda 函数的声明, 作为变量使用时, 可使用auto或std::function<code c++>
auto my_func = [](int x, int y)->int{ return x+y;};
//或
std::function<int (int, int)> my_func = [](int x, int y)->int{ return x+y;};
int result = my_func(1, 2);//result == 3
</code>  而使用变量时, 可使用新增的std::function来声明类型:<code c++>
#include <functional>
int TestFun(int x, int y, std::function<int (int, int)> func) 
{
    return func(x,y);
} 
int result = TestFun(1, 2, my_func);//result == 3
//std::function 也可以接受函数对象
</code>或者直接使用模板<code c++>
template<Class T>
int TestFun(int x, int y, T func)
{
    return T(x, y);
}
int result = TestFun(1, 2, my_func);// result == 3
</code>

==== › std::function ====
  * [[http://www.cnblogs.com/hujian/archive/2012/12/07/2807605.html | c++ 11 function]]
  * [[http://en.cppreference.com/w/cpp/utility/functional/function | cppreference ]]
==== › 右值引用 (Rvalue Referene) ====
  * <del>[[http://www.ibm.com/developerworks/cn/aix/library/1307_lisl_c11/index.html 右值引用与转移语义]]</del>
  * 右值引用 (Rvalue Referene) 是C++11引入的新特性 , 它实现了转移语义 (Move Sementics) 和精确传递 (Perfect Forwarding)。主要目的：
     * 消除两个对象交互时不必要的对象拷贝，节省运算存储资源，提高效率。
     * 能够更简洁明确地定义泛型函数。
  * 左值和右值都是针对表达式而言的，左值是指表达式结束后依然存在的持久对象，右值是指表达式结束时就不再存在的临时对象。一个区分左值与右值的便捷方法是：看能不能对表达式取地址，如果能，则为左值，否则为右值。
  * C++ 11中用''&''表示左值引用，用''&&''表示右值引用
  * [[http://www.zhihu.com/question/27021041#answer-9358391| 关于右值引用参数]]vczh: 参数里面的右值，因为在函数体内部可以被重复引用，所以变成了左值。所以实际上只有调用函数的人认为传进去的参数是右值，而函数体内部还是必须当左值来看待的。这个规则只针对参数成立，因为这是没有办法的。实际上你给一个变量定义为右值类型是说不过去的

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===== Pattern =====
  * [[https://www.cnblogs.com/zxh1210603696/p/4157294.html|Singleton]]，如果需要掌握单例实例的析构时机，使用这个<code c++>
static unique_ptr<widget> widget::instance;
static std::once_flag widget::create;
widget& widget::get_instance() {
    std::call_once(create, [=]{ instance = make_unique<widget>(); });
    return instance;
}</code>如果不需要，则使用局部静态变量是最完美的方案：<code c++>
widget& widget::get_instance() {
    static widget instance;
    return instance;
}
</code>
===== Linux 下编译 =====
  * 查看 ''.so'' 文件的导出符号： ''nm -D <name>.so'' 或 ''objdump -tT <name>.so''
  * 编译链接时动态库搜索顺序(man ld)：The linker uses the following search paths to locate required shared libraries:
    * Any directories specified by ''-rpath-link'' options.
    * Any directories specified by ''-rpath'' options. The difference between -rpath and -rpath-link is that directories specified by -rpath options are included **in the executable** and used at **runtime**, whereas the -rpath-link option is only effective at **link** time. Searching -rpath in this way is only supported by native linkers and cross linkers which have been configured with the --with-sysroot option.
    * On an ELF system, for native linkers, if the -rpath and -rpath-link options were not used, search the contents of the environment variable ''LD_RUN_PATH''.
    * On SunOS, if the -rpath option was not used, search any directories specified using -Loptions.
    * For a native linker, the search the contents of the environment variable ''LD_LIBRARY_PATH''.
    * For a native ELF linker, the directories in ''DT_RUNPATH'' or ''DT_RPATH'' of a shared library are searched for shared libraries needed by it. The ''DT_RPATH'' entries are ignored if ''DT_RUNPATH'' entries exist.
    * The default directories, normally ''/lib'' and ''/usr/lib''.
    * For a native linker on an ELF system, if the file ''/etc/ld.so.conf'' exists, the list of directories found in that file.
  * 由上，如果不想混淆系统lib, 程序可自行用 ''LD_LIBRARY_PATH'' 环境变量指定自己的lib目录。
==== › Tips ====
  * 禁用异常的编译选项:''-fno-exceptions''
  * 有返回值声明的函数末尾如果没有返回, gcc 7.5 版本编译时会默认加个 return 0,  但之后的版本应该是和 clang 一样不加了。c++11 标准，有返回值声明的函数末尾如果没有返回，将出现未定义行为。所以按理这个情况编译器应该报错，但  gcc  编译只报了 warning , 而运行时没有返回值导致的 crash 栈信息都很奇怪不好查。 所以gcc7.5之后的编译参数都得加上   ''-Werror=return-type''  ，这样没有返回值时编译期可以报error，好规避问题。
  * gcc/g++ 优化级别详细查看：''gcc -Q --help=optimizers -O1''


===== C++资源与工具 =====
  * [[https://github.com/fffaraz/awesome-cpp|awesome-cpp]]
  * [[https://code.woboq.org/|C++代码在线查看器]]，功能很不错，和在IDE上看差别不大
  * [[.:gdb]]
==== › Build System ====
  * [[.:cmake]]  - Cross-platform free and open-source software for managing the build process of software using a compiler-independent method. [BSD]
  * [[https://ninja-build.org/|Ninja]] - Ninja is a small build system with a focus on speed.[Apache 2.0], 对标Make, 专注速度
  * autotools
  * [[gyp]]
  * [[https://mesonbuild.com/|meson]] - Meson is an open source build system meant to be both extremely fast, and, even more importantly, as user friendly as possible. (python)
==== › 包管理 ====
  * [[https://github.com/microsoft/vcpkg|Vcpkg]] - C++ library manager for Windows, Linux, and MacOS. [MIT]
    * vcpkg 安装的库默认都可以向后兼容，更新方法为直接git pull 最新vcpkg然后 vcpkg update/upgrade, 如果为了协作与稳定，可以指定 git checkout vcpkg 的某个tag, 来保证彼此库版本一致。
    * vcpkg 没有注册表设置或环境变量，卸载直接删除文件夹即可；可在一台计算机上设置任意数量的 vcpkg，它们彼此互不干扰。
  * [[https://github.com/cpp-pm/hunter|hunter]] - CMake driven cross-platform package manager for C/C++
  * :-D[[.:cplusplus:conan]] [[https://conan.io/]] - the C/C++ Package Manager, 结合 [[https://jfrog.com/|JFrog]] 可构建私有C/C++二进制包管理

==== › 用到的 ====
  * [[https://github.com/facebook/folly|Folly]] - Folly is a library of C++14 components designed with practicality and efficiency in mind. Folly contains a variety of core library components used extensively at Facebook. [Apache2]
  * [[https://github.com/gabime/spdlog|spdlog]] - Super fast, header only, C++ logging library. [MIT]
  * [[https://github.com/actor-framework/actor-framework|C++ Actor Framework]] - An Open Source Implementation of the Actor Model in C++. [BSD-3-Clause]
  * [[https://github.com/libuv/libuv|libuv]] - Cross-platform asynchronous I/O. [BSD]
  * [[http://opus-codec.org/|Opus]] - A totally open, royalty-free, highly versatile audio codec. [BSD]
  * [[https://github.com/pocoproject|POCO]] ⚡ - C++ class libraries and frameworks for building network- and internet-based applications that run on desktop, server, mobile and embedded systems. [Boost] [[http://pocoproject.org/|website]]
  * [[./:protobuff]]
  * [[https://github.com/onqtam/doctest|doctest]] - The lightest feature rich C++ single header testing framework. [MIT]
  * [[http://valgrind.org/|valgrind]] - A tool for memory debugging, memory leak detection, and profiling.
  * [[https://github.com/nlohmann/json|nlohmann-json]] -  JSON for Modern C++. [MIT]
  * [[https://github.com/sogou/workflow|Sogou C++ Workflow]] - This is an enterprise-level programming engine in light and elegant design which can satisfy most C++ back-end development requirements.[Apache-2.0]
  * [[https://github.com/yhirose/cpp-httplib|cpp-httplib]] - A C++11 single-file header-only cross platform HTTP/HTTPS library.[MIT]