命令
GDB 是 Linux 下的命令行调试工具。
启动 GDB 有如下几种方式:
gdb <program>
直接启动执行程序
gdb <program> core
用gdb 同时调试一个可执行程序和core文件。core 是程序非法执行后 core dump 产生的文件
gdb <program> <PID>
指定进程, gdb会自动 attach 上去。program 应该在 PATH 环境变量中可以搜索得到。
常用的 gdb 命令如下
信息 info
info 可以简写成 i
info args
列出参数
info breakpoints
info break
i b
列出所有断点
info break number
i b number
列出序号为 number 的的断点
info watchpoints
i watchpoints
列出所在 watchpoints
info threads
列出所有线程
inifo registers
列出寄存器的值
info set
列出当前 gdb的所的设置
i frame
i stack
i locals
i catch
断点和监视 break
& watch
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这一章谈 C++11 中引入的两种 “语法糖” .使用它们可以使得我们的代码更为简洁优雅。
委托构造函数
在同一个类中,一个构造函数可以调用另一个构造函数,这叫委托构造函数。这是 C++ 11 的新特性。
委托构造函数可以简化在每个构造函数中的重复代码。
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class B{ public: B():x_(0),y_(0),z_(0){ //Do something } B(int x): B(){ x_ = x; } B(int x, int y): B(x){ y_ = y; } void DoSomething(){} private: int x_; int y_; int z_; }; |
注意一点,委托构造函数在使用时不可以形成环:禁止套娃。
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这一章聊一聊在面向对象的C++中,构造函数的调用顺序。
数据成员的构造顺序
一个类的数据成员的初始化顺序只与其在类中的声明顺序相关,与其它无关。
而析构时,如果成员是在堆中,析构顺序正好与构造时相反。
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class M { public: M(const char* msg) { cout << "M " << msg << endl; msg_ = new char[strlen(msg)+1]; msg_[strlen(msg)] = '\0'; strcpy(msg_, msg); } ~M() { cout << "~M " << msg_ << endl; delete msg_; } private: char* msg_; }; class A { public: A() : pm2_(new M("pm2")), m2_("m2"), pm1_(new M("pm1")), m1_("m1") {} private: M m1_; M m2_; M* pm1_; M* pm2_; }; int main() { A a; return 0; } |
类A的成员的构造顺序为: m1_, m2_, pm1_, pm2_
。析构时的顺序为 m2_, m1_
,由于 pm1_, pm2_ 不在堆中,所以它们的析构需要类A自己管理。
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三五零法则
我们知道,编译器会为类自动生成几个特别的成员函数:构造函数、复制构造函数、复制赋值运算符、析构函数。后三者比较特殊,我们在下面会频繁提到。
三法则
若一个类需要用户显式定义 析构函数、复制构造函数、复制赋值运算符 中的一个,那么这三个函数都需要显式定义 。如果用户显式定义了其中一个,另外两个还是会被编译器隐式定义,这种混杂的情况容易生产无法预期的错误。
如果一个类中有非基本数据类型或者非类类型的成员(如指针、文件描述符等),则这一法则表现的更为明显:隐式析构函数无法对这种成员进行有效的释放,隐式复制构造函数和隐式复制赋值运算符无法进行深拷贝。
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C++ 构造函数有很多有意思的小细节。这里来做一些探讨。这些内容可能会分为几章,这一章来探讨 隐式构造函数,显式空构造函数 和 =default 修饰的构造函数 ,私有构造函数和 =delete 修饰的构造函数 之间的区别。
在开始之前,我们先了解两种特殊的类:
聚合类 与 POD
聚合类
是 C++ 中的一个特殊的类型。当一个类(class, struct, union) 满足以下条件时,它是一个聚合类:
- 无显式声明的构造函数(可以是
default
或 delete
的)
- 无基类
- 无虚成员函数
- 无私有的或受保护的非静态数据成员
- 无使用
{}
或 =
直接初始化的非静态数据成员
一个普通数组也是一种聚合类型(如 int[10], char[], double[2][3])
POD
( Plain old data structure ) 则是一种特殊的聚合类,它必须满足聚合类的所有条件,且不具有以下成员:
- 指针到成员类型的非静态数据成员(包括数组)。
- 非POD类类型的非静态数据成员(包括数组)。
- 引用类型的(reference type)非静态数据成员。
- 用户定义的拷贝与赋值算子。
- 用户定义的析构函数。
可见,POD类类型就是指class、struct、union,且不具有用户定义的构造函数、析构函数、拷贝算子、赋值算子;不具有继承关系,因此没有基类;不具有虚函数,所以就没有虚表;非静态数据成员没有私有或保护属性的、没有引用类型的、没有非POD类类型的(即嵌套类都必须是POD)、没有指针到成员类型的(因为这个类型内含了this指针)
POD 一般用来在不同的模块之前传递数据使用。如一个 C++ 库向外提供 C 接口,可以使用 POD 作为参数。
隐式构造函数,显式空构造函数 和 =default
修饰的构造函数。
对于 未定义任何构造函数 的类型( struct
class
or union
),编译器会为该为自动生成一个 inline public 的构造函数, 如果这个类型满足 constexpr 类型的要求,则这个构造函数还会被 constexpr 修饰,这个由编译器生成的构造函数,我们称之为 隐式构造函数 或 默认构造函数。在 C++11 以前,如果用户声明了其它构造函数,则编译器不会生成默认构造函数,需要我们显式的声明。而在 C++11 以后,我们仍可用 default
关键字来强制编译器自动生成原本隐式声明的默认构造函数。
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今天在看 cpprestsdk 的源码的时候发现一个方法的定义是这样的:
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template<typename _Ty> __declspec(noinline) auto create_task(_Ty _Param, task_options _TaskOptions = task_options()) -> task<typename details::_TaskTypeFromParam<_Ty>::_Type> {...} |
语法为:
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auto fun_name(argument-declarations...) -> return_type{} |
我们知道 C++11 的 lambda 表达式可以使用 ->
指定返回参数的类型, 没想到声明方法也可以这么用。这种写法和传统的方法有什么区别呢?
在泛型编程中,一个常见的例子如下:
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template <typename T> T add(T a, T b) { return a + b; } |
如果 a
和 b
的类型不同,需要怎么写呢?
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template<typename R, typename T1, typename T2> R add(T1 a, T2 b) { return a + b; } auto ret_val = add<float>(1.0, 2); auto ret_val1 = add<decltype(1.0 + 2)>(1.0, 2); |
我们在调用此方法时必须显示指定 R
的类型, 或者使用 decltype
运算符推导返回值类型。如果让调用的方式简单点呢?把返回值类型放到定义中去, 像这样:
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template <typename T1, typename T2> decltype(a + b) add(T1 a, T2 b) { return a + b; } |
然而这么写是编译不过的。因为 a
, b
在参数列表中,编译器解析返回值的时候,它们还没有定义。那么我们可以这样写:
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template <typename T1, typename T2> decltype((*(T1*)0) + (*(T2*)0)) add(T1 a, T2 b) { return a + b; } |
不过这太晦涩了。
C++ 11 允许将返回值类型后置,前面使用 auto 占位:
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一. 引入
简单地说: enable_shared_from_this
是为了解决 在类的内部获取自己的 shared_ptr 这件事情而存在的。
众所周知, 每一个对象都能通过this 指针来访问自己的地址。this 指针也是所有成员函数的隐含参数。然而有些时候,我们需要的不仅是 this,而是一个 "this的智能指针"。
这里有一个常见的场景:
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class A { public: A() :did_it_(false) {} ~A() { std::cout << "destoried" << std::endl; } void OnDo(bool did) { did_it_ = did; std::cout << "somthing did" << std::endl; } void DoSth_Async() { std::thread t([this]() { std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(5)); //...do somthing OnDo(true); }); t.detach(); } private: bool did_it_; }; |
代码如上:在异步方法 DoSth_Async()
中调用了成员方法 OnDo(bool)
. 这里存在一个问题: 当 OnDo()
被调用的时候,该类的是否还在生存中:
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int main(){ { std::shared_ptr<A> ptr(new A()); ptr->DoSth_Async(); } std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(5)); return 0; } |
智能指针 ptr
在出作用域后立即被释放。所以当 OnDo()
被调用的时候,其所在的对象实际已经被释放了。如果确保在 OnDo()
被调用的时候,该对象仍然在生命周期内呢?一个方便的方法便上在构建线程的时候,将该对象的 shared_ptr 传入到线程。在该线程的生命周期内,该对象就会一直存在。这是一种利用 shared_ptr 的 保活机制
。
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单例模式可能是大家最为熟知的一种设计模式,本身没什么好谈的。但是在 C++ 中,由单例模式可以引出一系列的问题,可能会比较有意思,这里探讨一下。
常见的简单实现
1.使用 static 实现
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class S1 { public: static S1& GetInstance() { static S1 s; return s; } void fun() {} private: S1(){cout<<"S1 inited"<<endl;} S1(const S1&) = delete; S1& operator=(const S1&) = delete; }; class S2{ public: static S2& GetInstance(){ return s; } void fun(){} private: S2(){cout<<"S2 inited"<<endl;} //... private: static S2 s; }; S2 S2::s; |
其中 S2 是要避免的。因为 1. 类的静态成员变量的初始化时间一般早于 main 函数 2. 如果静态成员的初始化里调用了其它类,可能出现未定义的错误。
2.使用指针判断是否初始化
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class S3{ public: static S3& GetInstance(){ if(s == 0) s = new S3(); return *s; } private: S3(){} static S3 *s; }; |
这两种方式在单线程程序中使用都是可以的,但如果在多线程中,就会出现问题。
Magic Static
对于 S1 要注意, C++ 局部静态变量的初始化可能不是线程安全的 , 这就是 Magic Static
,是指 返回一个静态局部变量的引用 的用法,在某些情况下,如S1 可能会被编译器这样解析:
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