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我们关注现代C++中比较难以理解的概念：右值引用，移动语义，完美转发等， 这些概念都是C++11之后才提出的，目的是进一步压榨程序的运行期效率，避免某些非必要的临时变量的拷贝构造和析构过程。这些语法是完全针对底层实现的，并不是针对于上层的语义优化，不是为了让程序变得更易读的语法糖。 左值和右值 (1) 在C++中，表达式由一个或多个运算对象通过运算符组成，对表达式求值得到一个结果。 字面量和变量是最简单的表达式，它们的结果就是字面量和变量的值。 一个表达式至少具有如下两个属性： 类型：描述计算产生的值的静态类型 值类别：描述值是如何产生的，以及表达式的行为如何被影响 从语法上检查一个表达式能否给另一个表达式赋值，既需要判断类型之间能否进行转换，还需要判断值类别是否满足要求。在本文中我们不讨论类型问题，重点关注表达式的值类别。 在C语言和C++的早期语法中，值类别被简单分为左值和右值。 简单地说，在一个合法的赋值语句中，等号左边的就是左值表达式，等号右边的就是右值表达式。 在赋值过程中，右值表达式不会被改变，而左值表达式会因为赋值而改变。 1lvalue = rvalue; 左值和右 ...

整理一下关于现代化的C++函数API设计的笔记， 我们关注如何设计可读性好，使用安全的函数接口：设计函数接口的名称、参数类型、返回值等。 部分参考现代化的 API 设计指南 基本原则 函数API的设计要满足如下的原则： 向用户传达清晰的语义，保证接口的可读性，避免因为语义不清晰导致用户的错误调用； 向编译器提供更多的信息，尽可能让错误的使用在编译时就被发现，由编译器发出警告或直接导致编译失败。 如果需要考虑： 跨编译器使用：混用不同编译器编译得到的库 跨语言使用：混用C语言和C++，或者将当前的C++库提供给其它语言调用（例如Python） 那么必须保证使用extern "C"提供C语言形式的接口。 函数名称 保持统一的函数名称风格：大驼峰或使用下划线，例如 123void get_date();void SetDate(); 函数名称通常使用动词加名称的形式，避免提供名称相似的函数接口，尤其是不要出现仅有大小写不同的函数接口。 匈牙利命名法已经过时了，尤其对于C++这种变量类型非常明确的语言，我们可以借助IDE或clangd等工具很方便地检查变量类型。 函数参数 函数 ...

C++关于常量提供了很多形如const*的关键词，在语义上涉及到运行期的常量约束和编译期的初始化这两个性质，这几个关键词的含义相当类似，有必要整理一下。 概述 C++陆续引入了下面几个关键词： 第一代：const，从C语言中继承，在C++中一直都存在 第二代：constexpr，C++11引入 第三代：consteval和constinit，C++20引入 其中const继承自C语言的，其它几个则是C++独有的关键词，关于它们的用法仍然在迅速发展中，因为C++很想发掘出编译期计算的巨大潜力，但是历史包袱导致它一直干不好。 我们重点关注的是编译期计算，可以使用如下的两种方式来检查： 第一种方式利用在数组的定义，数组长度需要提供一个编译期的值，因为普通变量的初始化始终发生在运行期，直接使用一个变量作为数组长度是无法通过编译的。（有时确实可以通过编译，但那属于编译器的扩展功能，不是语法标准规定的用法） 第二种方式是使用C++专门提供的static_assert关键字来进行静态断言（将其称为编译期断言更合适，与C语言中assert所代表的运行期断言相对应），它会在编译期判定一个编译期表达 ...

定义和声明 在 C 语言中，定义和声明是两个极其容易混淆的概念，定义是明确告诉编译器完整的信息，而声明只是给编译器打一个“白条”，具有如下特点： 声明对应的定义可以暂时并不提供，定义可能在源文件的后面，也可能在其它源文件或编译单元中。 前置声明可以让我们在正式定义之前就使用它，这对于解决循环依赖是必要的。 同样的声明可以重复多次提供，但是定义至多只有一次，否则会报错符号重定义。 如果编译器在链接所有编译单元时，如果需要使用某个具体实现，但是没有找到声明对应的定义——对应的“白条”没有被兑现，就会报错符号未定义。 如果只是提供了一个声明，但是没有实际使用它，那么编译器会直接将其忽略掉，此时即使没有提供对应的定义也是允许的，因为压根不需要。 我们主要考虑变量的声明/定义和函数的声明/定义： 变量： 变量声明：变量声明只是告诉编译器变量的名称和类型，但不分配内存。 变量定义：变量定义是在编译过程中分配内存和值并为变量指定名称的操作。 函数： 函数声明：函数声明（也称为函数原型）包含函数的返回类型、参数列表和函数名，但没有函数体。它只是告诉编译器有这个函数存在，但是并不提供实现。 ...

概述 C语言中的变量可以大致分为4种： （非静态）局部变量 静态局部变量 （非静态）全局变量 静态全局变量 变量的类别由定义的位置和修饰词决定，例如 12345678int s_global = 10; // 全局变量static int s_global_static = 20; // 静态全局变量void fun(){ int s = 100; // 局部变量 static int s_local_static = 200; // 静态局部变量 // ...} 变量的类别决定了它们具有完全不同的性质。 与变量不同，C语言中的函数大致只需要分成两种： 普通函数 静态函数 函数的类别取决于是否使用了static修饰，不同类别的函数也具有不同的性质。 下面会从不同的角度对变量和函数的类别进行理解。 进程的内存分区 在启动一个可执行程序时，系统会创建一个进程并为其分配一个内存空间，其中包括进程执行所涉及的所有指令和数据， 大致分为如下几个区域： 文本区(Text Segment)：存放程序的具体代码指令（包括函数），这块区域在程序运行期间是只 ...

C++提供了一套复杂的异常处理机制，虽然很多第三方库都禁止使用异常，但是至少在标准库中广泛采用了异常机制， 因此学习一下相关的语法是有必要的，至于在编程实践中是否采用异常，仍然是值得讨论的。 简单示例 从一个简单的例子开始，这里调用的函数processInput对于非法的输入参数会抛出异常，在main函数中调用时使用try-catch语句块捕获异常进行处理。 123456789101112131415161718192021222324252627#include <iostream>#include <stdexcept>void processInput(int value) { if (value == 0) { throw std::invalid_argument("Input cannot be zero!"); } if (value < 0) { throw std::out_of_range("Input cannot be negative!") ...

记录一下在Cpp程序和Python脚本中相互调用的方法。 Cpp调用Python 在C++程序中调用Python解释器，包括执行简单Python语句（字符串形式），以及执行整个py脚本（文件形式）。 执行简单命令 最简单的例子：调用Python解释器，输出HelloWorld，C++源文件如下 main.cpp12345678910111213141516#ifdef _DEBUG#undef _DEBUG#include <Python.h>#define _DEBUG 1#else#include <Python.h>#endifint main() { Py_Initialize(); PyRun_SimpleString("print('Hello, world! (from Python)')"); Py_Finalize(); return 0;} 注意在导入Python.h时进行了一些处理，因为我们的电脑中通常只有Release版本的Python库，并没有Debug ...

C语言 printf 这是C语言提供的输出语句，示例如下 1234567#include <stdio.h>int main() { int number = 42; printf("The answer is %d.\n", number); return 0;} printf支持不定参数，占位符采用%d等。 C++ std::cout 这是C++20之前提供的基于面向对象和流输出的方式，示例如下 1234567#include <iostream>int main() { int number = 42; std::cout << "The answer is " << number << ".\n"; return 0;} 流式输出在简单的情况下比较好用，但是一旦我们需要复杂的格式化输出，这就变得非常繁琐了。 std::cout的输出是带缓冲的，可以手动调用cout.flush()清空 ...

关于C语言中的结构体的语法，这是C++自定义类型的基础。 C++的类提供了非常丰富的功能，但是也会尽量兼容C语言的结构体。 简单示例 下面是针对学生信息的结构体的使用示例，包括了结构体对象的定义和读写，以及通过指针传递给函数。 123456789101112131415161718192021222324252627282930313233343536373839#include <stdio.h>#include <string.h>struct Person { char name[50]; int age; double height;};void show(struct Person *person) { printf("Name: %s\n", person->name); printf("Age: %d\n", person->age); printf("Height: %.2f\n", person->he ...

new和delete是C++中最基础且重要的申请和释放堆内存的语法，以它为线索可以引出C++堆内存管理的相关内容，它也是智能指针所需要的基础知识，值得整理一下。 基本使用 内置类型 new和delete最基础的用法是被设计用来替代C语言中的malloc和free的，分配堆内存来构造指定类型的对象，返回对应类型的指针，例如 12int *p = new int; // uninitializeddelete p; 这两个语句都是非常危险的： 最简单的new语句对内置数据类型不会对内存进行初始化，我们得到值是随机的；（Debug模式下可能内存被清空，改成Release模式可以看到随机值） delete语句不会在释放内存之后将指针置空，指针会变成空悬指针。 我们可以用下面的new语句进行初始化 12345double *p1 = new double; // uninitializeddouble *p2 = new double(); // 0double *p3 = new double{}; // 0double *p4 = new ...