学习日记-24/7/26

对QT控件使用差很多，不全面。
不太会看文档，自己对于新方法无法适应。

内存泄漏的现象，如何检查代码中的内存泄露？
已分配的内存空间在使用完毕后未被释放，导致可用内存减少并最终可能导致系统性能下降或程序崩溃。
方法一：代码审查和静态分析工具(自己查)
方法二：动态分析工具（Valgrind）
方法三：内存泄漏检测库(gcc -fsanitize=address -g your_program.c -o your_program)(在代码中包含#include <mcheck.h>并在main函数开始处调用mtrace())
方法四：手动跟踪：日志记录、智能指针(自动管理内存分配和释放)

• 动态多态（运行时多态）/ 静态多态（编译时多态）
  静态：函数重载、模板(编译的时候就绑定)
  动态：虚函数实现(运行的时候绑定)

• 虚函数 虚表指针 虚表
  虚函数：基类中声明的函数，使用virtual关键字。它允许派生类重写该函数，从而在运行时决定调用哪一个版本的函数。通过虚函数可以实现多态性。
  虚表指针：为了实现运行时的多态性，编译器会在每个包含虚函数的类中插入一个隐藏的成员指针，称为虚表指针（vptr）。这个指针指向该类的虚表（vtable）。
  虚表：是一个函数指针表，它存储每个虚函数的地址。每个包含虚函数的类都有一个虚表。顺序与它们在类中的声明顺序一致。
  工作原理：
  当一个包含虚函数的对象创建时，vptr被初始化为指向该对象所属类的虚表。
  在调用虚函数时，通过vptr查找虚表中相应的函数指针，并调用实际的函数实现。

• 每个对象实例包含一个指向该虚函数表的指针
• 抽象类是包含至少一个纯虚函数的类

• 抽象类
  定义方法/接口，提供默认行为，促进代码复用。
  不能实例化！！

• 回调函数
  回调函数是指通过将函数指针作为参数传递给另一个函数，从而在特定事件或任务完成时调用该函数。
  在C++中，回调函数可以通过函数指针、函数对象（仿函数）、以及lambda表达式来实现。
  lambda表达式是一种简洁的方式来定义匿名函数。

什么叫协议：指定一个能够交流的标准。

协议（Protocol）在计算机科学和电信领域中，是指一组规则或标准，这些规则或标准定义了计算机之间如何进行通信或数据交换。协议规定了数据格式、传输方式、错误检测和纠正方法等内容，以确保在不同设备或系统之间进行可靠和高效的通信。

什么叫tcp：

TCP，全称是传输控制协议（Transmission Control Protocol），是Internet协议族的一部分，用于管理数据在网络中的传输。它是一种面向连接的协议，提供可靠、顺序的字节流传输。TCP在网络通信中扮演着重要的角色，确保数据能够从一个网络设备传输到另一个网络设备，且数据不会丢失、重复或失序。

守护进程详细内容，怎么调试

std::move

C++11 委托构造函数，继承构造函数

默认构造函数
初始化构造函数（有参数）
拷贝构造函数
移动构造函数（move和右值引用） :接受一个右值引用参数，通过“移动”资源来初始化新对象，而不是复制。
委托构造函数 :一个构造函数调用另一个构造函数来简化代码和减少重复。
转换构造函数 :可以接受单个参数并实现从该参数类型向类类型转换的构造函数。

copy
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
class MyClass {
public:
    int x;
    MyClass(int val) : x(val) {
        // 转换构造函数
        std::cout << "Conversion constructor called with value: " << x << std::endl;
    }
};

int main() {
    MyClass obj = 10;  // 调用转换构造函数
    return 0;
}

可变参数模板（variadic templates）是C++11引入的一种强大特性，允许定义能够接受可变数量参数的模板。

列表初始化 {} 👈就是用这个直接初始化

直接列表初始化：使用构造函数直接进行初始化。

拷贝列表初始化：用于初始化非类类型的对象，语法上更类似于传统的拷贝初始化。

作用域枚举（不会发生隐式转换）

在C++11及以后，引入了作用域枚举（scoped enumeration），也称为强类型枚举（strongly-typed enumeration），用于避免传统枚举（unscoped enumeration）的一些问题，特别是隐式转换的问题。

（可以显示转换）比如通过 static_cast (c);

强类型：作用域枚举不会隐式转换为整数或其他类型。

命名空间隔离：枚举成员名在枚举类型的作用域内，避免了命名冲突。

显式指定基础类型：可以显式指定枚举的基础类型。

右值引用

左值是指可以被取地址的对象，表示某个内存位置。左值有持久的存储，通常代表变量。

右值是指不能被取地址的临时对象或常量，表示某个值本身而不是内存位置。

右值引用是对右值的引用，使用&&符号表示。右值引用只能绑定到右值。

尾置返回类型

auto functionName(parameters) -> returnType {
//函数体
}

copy
1
2
3
4
5
6
7
8
9
// C++11中引入
// 使用尾置返回类型
auto add(int a, int b) -> int
// 模板函数，返回参数类型的乘积
template <typename T1, typename T2>
auto multiply(T1 a, T2 b) -> decltype(a * b)
// 使用尾置返回类型和 decltype 推导返回类型
template <typename Container>
auto get_first_element(Container& container) -> decltype(container[0])

final 和 override

override
当在父类中使用了虚函数时候，你可能需要在某个子类中对这个虚函数进行重写，以下方法都可以：

xxx

如果不使用override，当你手一抖，将foo()写成了f00()会怎么样呢？结果是编译器并不会报错，因为它并不知道你的目的是重写虚函数，而是把它当成了新的函数。如果这个虚函数很重要的话，那就会对整个程序不利。所以，override的作用就出来了，它指定了子类的这个虚函数是重写的父类的，如果你名字不小心打错了的话，编译器是不会编译通过的。

final
当不希望某个类被继承，或不希望某个虚函数被重写，可以在类名和虚函数后添加final关键字，添加
final关键字后被继承或重写，编译器会报错。

进程和线程的概念

进程 是操作系统进行资源分配和调度的基本单位，是程序的一次执行过程。它拥有独立的内存地址空间和系统资源。

线程 是进程中的一个执行流，是 CPU 调度和分派的基本单位，它可以与同属一个进程的其他线程共享进程所拥有的全部资源。线程通常被用于执行代码，它们比进程更轻量级，创建和管理的开销小。

为什么要使用线程？

1. 效率提升：多线程可以并行处理多个任务，提升程序的执行效率。
2. 资源共享：线程间可以共享大部分进程资源，相较于进程间通信，线程间通信更简单、快速。
3. 响应速度提升：在多线程应用中，一个线程的长时间执行不会阻塞其他线程，提高应用的响应速度。

多线程环境中的死锁

死锁 是指多个线程在运行过程中因为竞争资源而造成的一种阻塞的现象，若无外力作用，这些线程都将无法向前推进。发生死锁主要有四个必要条件：

• 互斥条件：资源不能被多个线程共享。
• 保持和等待：一个线程因请求资源而阻塞时，对已获得的资源保持不放。
• 非抢占条件：线程已获得的资源在未使用完之前，不能被其他线程强行抢占。
• 循环等待条件：存在一种线程资源的循环等待链，形成闭环。

线程安全

线程安全 指的是多线程环境中，程序或者代码在并发的情况下，能够保证操作的正确性，不会因为多线程的调度和资源竞争导致数据出错。

单例模式

单例模式 是一种设计模式，确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点。单例模式常用于管理共享资源，如数据库连接或文件系统的操作。

实现单例模式的常见方法包括：

• 懒汉模式：在第一次调用时初始化实例。
• 饿汉模式：在程序启动时创建实例。

在多线程环境下实现单例需要注意线程安全问题，常见的线程安全实现方法是使用同步机制，例如在获取实例的方法上添加同步锁。

进程的通信方式

进程间通信（IPC）是在不同进程之间交换数据和信号的机制。主要的进程通信方式包括：

• 管道（Pipe）：允许一个进程与另一个有亲缘关系的进程进行通信。
• 命名管道（FIFO）：与普通管道类似，但它们可以在无关的进程之间进行通信。
• 信号（Signal）：用于处理异步事件。
• 消息队列：消息的链表，存储在内核中，并由消息队列标识符标识。
• 共享内存：允许多个进程访问同一块内存空间。
• 套接字（Socket）：支持不同主机上的进程之间的通信。

OSI七层模型

OSI（Open Systems Interconnection）模型 是一个参考模型，用于理解和设计网络的工作流程，分为七层：

1. 物理层：处理物理设备间的原始数据传输。
2. 数据链路层：处理点对点的帧传输。
3. 网络层：处理数据包从源到目的地的传输。
4. 传输层：提供端到端的通信服务。
5. 会话层：管理网络中的会话。
6. 表示层：确保数据在网络中流动的方式可以被发送方和接收方理解。
7. 应用层：为应用软件提供服务。

TCP三次握手和四次挥手

TCP三次握手（建立连接）：

1. 客户端发送一个带SYN标志的数据包到服务器。
2. 服务器回应一个带SYN/ACK标志的数据包以确认接收。
3. 客户端发送ACK包回服务器，确认连接建立。

TCP四次挥手（断开连接）：

1. 客户端或服务器发起关闭，发送FIN包。
2. 接收方确认这个FIN包，回送一个ACK包。
3. 接收方发送一个FIN包，表示同意关闭连接。
4. 发起关闭的一方确认FIN包，回送ACK包，完成断开。

四次挥手​​​​​​​过程详细说明：

1、客户端发送断开TCP连接请求的报文，其中报文中包含seq序列号，是由发送端随机生成的，并且还将报文中的FIN字段置为1，表示需要断开TCP连接。（FIN=1，seq=x，x由客户端随机生成）；

2、服务端会回复客户端发送的TCP断开请求报文，其包含seq序列号，是由回复端随机生成的，而且会产生ACK字段，ACK字段数值是在客户端发过来的seq序列号基础上加1进行回复，以便客户端收到信息时，知晓自己的TCP断开请求已经得到验证。（FIN=1，ACK=x+1，seq=y，y由服务端随机生成）；

3、服务端在回复完客户端的TCP断开请求后，不会马上进行TCP连接的断开，服务端会先确保断开前，所有传输到A的数据是否已经传输完毕，一旦确认传输数据完毕，就会将回复报文的FIN字段置1，并且产生随机seq序列号。（FIN=1，ACK=x+1，seq=z，z由服务端随机生成）；

4、客户端收到服务端的TCP断开请求后，会回复服务端的断开请求，包含随机生成的seq字段和ACK字段，ACK字段会在服务端的TCP断开请求的seq基础上加1，从而完成服务端请求的验证回复。（FIN=1，ACK=z+1，seq=h，h为客户端随机生成）
至此TCP断开的4次挥手过程完毕。

右值引用

右值引用是C++11中引入的一个特性，它允许开发者引用临时对象。右值引用使用 && 符号标记，与传统的左值引用（使用 &）不同。它主要用于实现移动语义和完美转发。通过移动语义，可以将资源（如动态分配的内存）从一个对象转移到另一个对象，这样可以避免不必要的拷贝，提高性能。

什么情况下会应用右值引用
右值引用是C++11引入的一项功能，它主要用于两个场景：提升性能和实现移动语义以及完美转发。以下是使用右值引用的一些具体情景：

1. 移动语义

右值引用允许开发者区分哪些对象是可以安全地“移动”的。这种特性尤其有用于大对象或资源管理密集型的对象（如大型数组、字符串、文件句柄、网络连接等）。使用移动语义可以避免昂贵的深拷贝操作，而是通过转移所有权（如指针和句柄）从一个对象到另一个对象来显著提高性能。

copy
1
2
3
4
5
6
7
8
std::vector<int> createHugeVector() {
    std::vector<int> v(1000000, 42);  // 创建一个大型vector
    return v;  // 返回vector，触发移动构造，而非拷贝构造
}

void useVector() {
    std::vector<int> myVec = createHugeVector();  // 使用移动构造
}

在上面的例子中，当从函数 createHugeVector 返回 vector 时，使用移动构造函数而不是拷贝构造函数，因为返回的是一个临时对象（右值）。

2. 完美转发

右值引用结合模板和 std::forward 函数可以用于实现完美转发，这允许函数模板精确地保持其接收到的实参的类型（包括其值类别，即左值或右值）。

copy
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
template<typename T>
void forwarder(T&& arg) {
    someFunction(std::forward<T>(arg));  // 转发arg到someFunction
}

void someFunction(int& x) {
    std::cout << "Lvalue function\n";
}

void someFunction(int&& x) {
    std::cout << "Rvalue function\n";
}

int main() {
    int x = 10;
    forwarder(x);  // 调用的是someFunction(int&)
    forwarder(5);  // 调用的是someFunction(int&&)
}

这里，forwarder 函数模板可以完美地转发它的参数到 someFunction，根据实参的原始类型（左值还是右值）选择合适的函数版本。

3. 资源所有权的管理

右值引用常用于智能指针，如 std::unique_ptr，它需要在对象间转移所有权时使用移动语义。

copy
1
2
std::unique_ptr<int> source = std::make_unique<int>(10);
std::unique_ptr<int> destination = std::move(source);  // 明确转移所有权

在此例中，使用 std::move 将 source 中的所有权转移到 destination。这是必须的，因为 std::unique_ptr 不允许拷贝。

右值引用和相关技术提供了强大的工具来优化程序性能，特别是在处理大型数据或资源密集型对象时。这些技术也使得C++程序更加高效和灵活。

深拷贝与浅拷贝

• 浅拷贝：仅复制对象的指针，不复制指针所指向的数据。两个对象的指针指向同一块内存区域，修改一个对象的数据可能会影响到另一个对象。
• 深拷贝：复制对象及其所有的数据。通常需要显式地在拷贝构造函数和赋值运算符中实现。深拷贝确保复制的对象拥有一份独立的数据副本。

构造的列表初始化和括号内初始化

在C++11及以后的版本中，初始化的方式有所扩展，包括列表初始化和传统的构造函数初始化：

• 列表初始化（使用花括号 {}）：提供了一种统一的初始化语法，用于初始化任何类型的对象，包括数组、容器和基本数据类型。列表初始化还防止了数据丢失，因为如果初始化时发生了窄化转换，编译器将报错。
• 括号内初始化（使用圆括号 ()）：这是传统C++的初始化方式，适用于大多数类型，但在某些情况下可能会与函数声明产生歧义。

内联函数

内联函数是一种优化技术，用于减小函数调用的开销。通过在函数声明前加上 inline 关键字，编译器被建议在每个调用点上将函数体直接展开，而不是进行函数调用。这通常用于小规模的、频繁调用的函数。

模板

模板是C++中支持泛型编程的一种机制，它允许程序员编写与类型无关的代码。模板可以用于创建泛型函数或数据结构。有两种基本形式的模板：

• 函数模板：用于创建可接受任何数据类型的函数。
• 类模板：用于创建可以存储任何数据类型的类。

本文作者：iuk11

本文链接：https://www.cnblogs.com/iuk11/p/18325646

版权声明：本作品采用知识共享署名-非商业性使用-禁止演绎 2.5 中国大陆许可协议进行许可。