bit_pan的博客

本文介绍了C++中的异步编程机制，重点解析了并发与并行的核心区别（逻辑同时vs物理同时）。详细讲解了std::future/std::async的异步结果获取机制，演示了std::promise的线程间值传递，以及std::shared_future的共享结果特性。还说明了std::packaged_task对可调用对象的封装方法。通过多个代码示例，展示了这些工具在异步任务启动、结果获取和线程间通信中的具体应用场景及实现方式。

如果要用一句话来定义智能指针的话，就是：智能指针 = 对象化指针 + 自动生命周期管理。智能指针它实际上就是一个封装了原始指针的类模板，然后通过RAII机制来确保内存安全。RAII：核心就是将资源的生命周期与对象的生命周期进行绑定，确保对象在离开作用域时能够自动释放其资源。

引用一位大佬的一句话——“Use lambdas if you can, and std::bind  if you must.”这句话出自 Scott Meyers 的经典著作《Effective Modern C++》，书中明确指出：与 std::bind相比，lambda几乎在所有方面更优越。

本文参考《STL源码剖析》中SGI STL对红黑树的结构设计，涉及到红黑树迭代器的实现等，所以在读这篇文章之前，我希望你对红黑树有一定的了解，比如在红黑树插入时的变色和旋转操作，最好自己实现过。不然这篇文章对你可能不太友好，因为本文对红黑树的结构设计较为复杂，插入时的操作细节不会在本文详细说明。说实话，封装set对其实很简单，难点在于前期的红黑树设计上，在设计上的一些细节还是很有挑战的。下面我们进入正题，一起领略写SGI STL的大佬们的风采。//旋转时需要访问父节点//颜色//数据域{}

理论元素这个名词是出自文档的，我只是知识的搬运工。其实这个底层的红黑树的设计有关。大概是这样子的：它有一个哨兵位结点（上方的），两边的就是理论元素了。

再谈容器，先问一个问题：何为容器？《STL源码剖析》一书中是这么解释的——容器，置物之所也。根据“数据在容器中的排列”特性，容器可以分为序列式容器和关联式容器两种。序列式容器，其底层为线性序列的数据结构，里面存储的是数据本身。关联式容器，其底层是红黑树(一种平衡搜索树)，里面存储的是结构的键值对，也是存储数据本身的。set和map均为关联式容器。

6）申请自定义类型时，malloc和free只会开辟和释放空间，不会调用构造函数与析构函数，而new在申请空间时会调用构造函数完成对象的初始化，delete在释放空间前，会调用析构函数完成对象中资源的清理。3）malloc申请空间时，需要手动计算空间大小并传递，new只需在其后跟上空间的类型即可，如果是多个对象，在[ ]中指定即可。用户可使用系统接口创建共享共享内存，做进程间通信。2）new和delete申请和释放的是单个元素的空间，new[ ]和delete[ ]申请和释放的是连续的多个元素空间。

在C++中，继承是一种面向对象编程的重要特性，它允许一个类（称为派生类或子类）继承另一个类（称为基类或父类）的成员变量（通常称为属性）和成员函数（通常称为方法）。通过这种方式，派生类可以重用基类的代码，并且可以添加或覆盖基类中的方法。根据继承的基类的数量，C++中的继承可以分为单继承和多继承。单继承：指一个派生类只从一个基类派生的情况。多继承：指一个派生类从多个基类派生的情况。单继承：继承，它是一种“is-a”的关系，也就是说派生类是一个特殊的基类。

多态，通俗的说就就是多种形态，也就是说，不同的对象去完成同一行为时会产生不同的形态。比如，买高铁票，学生的话是可以打75折的，而非学生的成年人就是全价买票了。在虚函数的后面加上 =0，则这个函数为纯虚函数。包含纯虚函数的类叫做抽象类（也叫接口类）。抽象类不能实例化出对象。继承自抽象类的派生类，如果派生类中不对纯虚函数进行重写，那么派生类就包含了纯虚函数，它便是抽象类，不能实例化出对象。纯虚函数规范了派生类必须重写，另外纯虚函数更体现出了接口继承。class Carpublic://纯虚函数。

类的定义格式：class 类名/ /类体：由成员函数和成员变量组成/ / ……/ /分号不能少class为定义类的关键字。类体中的内容称为类的成员：类中的变量称为类的属性或成员变量；类中的函数称为类的方法或成员函数。如果成员函数在类中声明和定义，那么编译器可能会把它当做内联函数处理。

在对象实例化时通过上述的构造函数后，类的成员变量有了一个初值，但这并不是初始化，严格来说，应该是赋值，因为在函数体内，可以给同一变量多次赋值，但每一个变量的初始化只有一次，所以，在函数体内给值根本不叫初始化。上面我们说过，初始化列表是用来给成员变量初始化的，具体的说，是用来给实例化出的对象中的变量初始化的，而静态成员为所有类对象共享，不属于某个具体对象，所以它不是在初始化列表初始化的。不可以，const对象中的成员是不可以修改的，而非const对象中的成员是可以修改的，这是典型的。

函数模板和类模板是C++模板编程中的两个核心概念，它们允许程序员编写泛型代码，这些代码可以在多种数据类型上工作，而无需为每个数据类型编写单独的实现。这提高了代码的可复用性和灵活性。所以说，模板还是很重要的。【优点】1）复用了代码，更快的迭代开发，C++标准模板库STL因此产生。2）增强了代码的灵活性。【缺点】1）模板会导致代码膨胀问题，也会导致编译时间变长。2）出现模板编译错误时，错误信息非常凌乱，不易定位错误。【模板导致编译时间变长的几个原因】1）类型推导模板在编译阶段需要进行类型推导。

emplace_back()向容器末尾添加元素时，直接在容器内部构造这个元素，而不是先构造一个对象再拷贝或移动到容器中。在底层实现时，emplace_back()的参数会被转发到容器内部新元素的构造函数中。这意味着元素的构造直接在容器的内存位置上进行，避免了不必要的复制或移动操作。push_back()向容器末尾添加元素时，首先会创建这个元素，然后再将这个元素拷贝或者移动到容器中。push_back() -> 构造 + 拷贝构造 / 构造 + 移动。emplace_back() -> 构造。

const char& operator[] (size_t pos) const，const_iterator begin() const，const_iterator end() const，const修饰*this，即this指针指向的内容，所以this指针指向的内容不可修改，用法上和其他函数是一样的。resize(size_t n)和resize(size_t n, char c)都是将字符串的有效个数改变到n个，不同的是，当使用 std::string::resize(size_t n)

命名空间的定义需要用到关键字namespace，格式为：namespace 命名空间的名字/ /……命名空间中可以定义变量、函数、类等。