C++进阶知识整理

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　　STL基本组成

　　容器、迭代器、分配器、算法、仿函数、配接器。

　   分配器给容器分配内存空间，算法通过迭代器获取容器中内容，仿函数协助算法完成各种操作，配接器用来套接适配仿函数。

　　vector和list

　　vector：

　　连续存储容器，动态数组，在堆上分配空间。

　　底层实现：数组。

　　两倍容量增长：

　　插入新元素时，如果超过容量，则会重新分配原有个数的两倍空间，将原空间元素赋值到新空间再增加新元素，最后析构并释放原空间，之前的迭代器失效。

　　适用：随机访问，不常在非尾节点插入删除。

　　List：

　　动态链表，在堆上分配空间。插入和删除都会分配或释放空间。

　　底层实现：双向链表。

　　适用：不能随机访问，只能快速访问头尾节点。

 

　　resize和reserve区别

　　resize：改变容器内含有元素的数量（size()），可以缩小。

　　reserve：改变当前容器的最大容量(capicity())，不能缩小。

　　map和set

　　map和set都是关联容器，底层实现都是红黑树。map和set的接口红黑树都提供了。

　　区别：

　　1. map是key-value（关键字-值）:关键字起索引作用，值是和索引关联的数据。set是关键字的集合。

　　2. set迭代器为const，不能修改元素的值（关键字不能修改）；map可以修改value，不能修改key。map和set是根据关键字排序来保证其有序。修改key则应删除键，调节平衡，再插入键，调节平衡，会破坏结构导致迭代器iterator失效。

　　3.map支持下标操作，set不支持下标操作。map使用key做下标去查找，如果key不存在，则插入该关键字和值到map中。只希望确定某一关键值是否存在则应该使用find。

 

　　迭代器

　　迭代器是类模板，重载了指针的操作符部分操作符，是一个可遍历STL容器内全部或部分元素的对象，本质是封装了原生指针，提供了比指针更高级的行为，相当于一种智能指针，可以根据不能类型的容器来实现不同的++，--等操作。

　　迭代器返回的是对象引用而不是值，cout智能输出迭代器使用*解引用后的值。

　　迭代器访问方式就是将不同集合类的访问逻辑抽象出来，使得不用暴露内部结构而达到循环遍历集合的效果。

　　STL的allocator

　　STL分配器用于封装STL容器在内存管理上的底层细节。

　　alloc::allocate()负责分配内存，alloc::deallocate()释放空间。对象构造由construct()负责，析构由destroy()负责。

　　采用两级配置器，分配空间大小超过128b时使用第一级空间配置器，小于128b时第二级。第一级空间配置器使用malloc、realloc、free进行内存分配和释放；第二级采用内存池计数，通过空闲链表来管理内存。

 

　　STL迭代器删除元素失效

　　1.vector、deque，使用erase后，后面每个元素迭代器都会失效，后面每个元素向前移动一个位置，erase返回下一个有效迭代器。

　　2.map、set，使用erase后，当前迭代器失效，不会影响下一个元素迭代器，在调用erase前记录下一个迭代器即可。

　　3.list不会失效，调用erase会返回下一个有效迭代器。

 

　　C++中类访问权限

　　通过public、protected、private关键字来控制成员变量和成员函数的访问权限。在类的内部都可以互相访问。在类的外部，只能通过对象访问public属性成员，子类对象可以访问public和protected成员。

　　

　　C++中struct和class的区别

　　strct和class都可以定义类，但struct默认权限都是public，class则是private。

 

　　struct和class和union 内存

　　struct和class内存对齐，空类的大小为1。

　　类中有虚函数时，会有一个指向虚函数表的指针（vptr），32位系统下指针大小为4。

　　静态数据成员是在全局/静态区，不影响类的大小。

　　派生类则是基类大小加自身成员大小。

　　union共享内存，所以为最大成员变量的内存。

　　对齐：各数据类型对齐值不同：char对齐值为1，short为2，int float double为4。

　　结构体或类自身对齐值为成员中对齐值最大的那个值。

　　数据成员有效对齐值：自身对齐值和指定对齐值中小的那个值。

　　

　　右值引用

　　右值指即将消散的值（临时变量或即将析构的对象或匿名对象），右值引用则实现了转移语义，将右值转移到其他变量上。

　　主要目的：1.消除两个对象交互时不必要的拷贝，提高效率（移动构造函数）

　　2.能够更简洁明确定义泛型函数。

　　

　　C++源文件从文本到可执行文件经历的过程

　　预处理阶段：将源代码中文件包含关系（头文件）、预编译语句进行分析和替换，生成预编译文件。

　　编译阶段：将预处理过的预编译文件转换成特定汇编代码，生成汇编文件。

　　汇编阶段：将编译阶段生成的汇编文件转换为机器满，生成二进制可重定位文件。

　　链接阶段：将多个目标文件及所需要的库连接成最终可执行目标文件。
　　

　　链接发生在编译、程序被加载以及程序执行时，主要工作是符号解析和重定位

　　C++ 链接库

　　库分为两种：静态库（.a、.lib） 动态库（.so、.dll），动态静态指链接过程。

　　lib在编译时链接，而动态库在运行时链接。

　　如果有dll文件，则lib记录dll中函数入口和位置，dll则是函数具体内容。

 

　　include头文件双引号和尖括号的区别。

　　区别：编译器预处理阶段查找头文件路径不同。

　　使用双引号查找顺序：

　　当前头文件目录

　　编译器设置的头文件路径

　　编译器设置的头文件路径

　　使用尖括号则只包含后两步。

　　　

　STL里sort算法用的是什么排序算法？

　　先使用快排分段，数据量小于16则进行插入排序，递归程度深则使用堆排序。