Essential C++学习笔记(一)

本文深入探讨了C++中的引用(byreference)概念及其重要性,并解释了如何使用引用提高程序效率。此外,还介绍了内联(inline)函数的作用以及模板函数(Template Functions)的应用方法。

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By Reference

当以by reference方式传递对象当作函数参数,对象本身并不会被复制出一个副本——复制的是对象的地址,函数中对该对象进行的任何操作,都相当于是对传入的对象进行间接的操作。

将参数声明为reference的理由之一:希望得以直接对所传入的对象进行修改。这个理由极为重要,因为就像我们在前面的例子中所见,不这么做的话,程序无法正确运行。

将参数声明为reference的理由之二:为了降低复制大型对象的负担。这个理由相较起来不那么重要,因为对程序而言这不过是效率的问题罢了。

用const修饰by reference的参数:如果不加const修饰并不会错误,但是加上const修饰为的是让阅读程序的人了解,现在是要以传址的方式来传递参数,为的是避免复制操作,而不是为了要在函数中对它进行修改,同时也避免了对参数误修改的可能。

以pointer形式传递和以reference形式传递:两者的效用相同,都是传递对象地址,而不是整个对象的复制品。唯一区别在于用法不同,传递时一个需要加入取地址符(&),一个直接写变量名。两者之间的差异是,pointer可能(也可能不)指向某个实际对象。当使用pointer时,一定要先确认其值并非为0。至于reference则必定会代表某个对象,所以不须做此检查。

一般来说,除非希望在函数内更改参数值,否则建议在传递内建对象时(int, double...),不要使用传址方式。传址机制主要是作为传递class object之用。

 

Inline

将函数声明为inline,标识要求编译器在每个函数调用点上,将函数的内容展开。面对一个inline函数,编译器可将该函数的调用操作改以一份函数码副本取而代之。这使我们获得效率上的改善。一般而言,最适合声明为inline的函数,体积小,常被调用,所从事的计算并不复杂。

 


 

模板函数 Template Functions

function templates以关键词template开场,气候紧接着以成对尖括号(< >)包围起来的一个或多个识别名称。这些名称用法表示我们希望延缓决定的数据类型。每当用户利用这个模板产生函数时,他就必须提供确定的类别信息。这些识别名称事实上扮演着置物箱的角色,用来放置函数参数表及函数主体中的某些实际数据类型。例如:

template <typename elemType>

void display_message( const string &msg, const vector<elemType> &vec)

{

    cout<<msg;

    for(int ix = 0; ix < vec.size(); ix++)

    {

        elemtype t = vec[ix];

        cout<<t<<' ' ;

    }

}

关键词typename表示,elemType在display_message()函数中是一个临时放置类型的代称。elemType只是个任意名称。

应当如何使用function template呢?使用方式看起来和普通函数极为相似,举个例子,当我们写:

vector < int > ivec;

string msg;

//...

display_message ( msg, ivec);

时,编译器编译器会将elemType绑定(bind)为int类型,然后产生一份display_message()函数实体,于是其第二个的类型即变成vector<int>。参数实体的局部对象的类型同样也变成了int。

 


### C++ gRPC 学习教程和示例代码 #### 、环境搭建 为了能够顺利运行C++中的gRPC程序,需要先完成开发环境的配置。这通常涉及到安装必要的依赖库以及设置编译工具链。具体来说,可以按照官方文档指导来准备所需的软件包,比如Protocol Buffers编译器`protoc`及其对应的C++插件,还有gRPC核心库等[^1]。 ```bash sudo apt-get install build-essential autoconf libtool pkg-config git clone https://github.com/protocolbuffers/protobuf.git cd protobuf ./autogen.sh && ./configure && make -j$(nproc) && sudo make install ``` 对于gRPC本身,则可以通过如下命令获取并构建: ```bash git clone --recurse-submodules -b v1.48.x https://github.com/grpc/grpc cd grpc mkdir -p cmake/build && cd cmake/build cmake ../.. make -j$(nproc) sudo make install ``` #### 二、创建Protobuf文件 接下来就是定义服务接口,在`.proto`文件里描述消息结构和服务方法。这里给出个简单的例子——HelloWorld服务,其中包含了个名为SayHello的方法用于接收请求并向客户端返回响应信息。 ```protobuf syntax = "proto3"; option cc_enable_arenas = true; package helloworld; // The greeting service definition. service Greeter { // Sends a greeting rpc SayHello (HelloRequest) returns (HelloReply) {} } // The request message containing the user's name. message HelloRequest { string name = 1; } // The response message containing the greetings message HelloReply { string message = 1; } ``` 保存上述内容到`helloworld.proto`之后,利用之前提到过的`protoc`命令行工具将其转换成相应的头文件与源码文件以便后续使用。 #### 三、编写服务器端逻辑 基于前面所生成的服务类模板,现在可以在项目中实现具体的业务处理函数了。下面展示的是如何继承自动生成出来的基类,并重写虚函数以提供实际功能的部分代码片段。 ```cpp #include <iostream> #include "helloworld.grpc.pb.h" using namespace std; using grpc::Server; using grpc::ServerBuilder; using grpc::ServerContext; using grpc::Status; using helloworld::Greeter; using helloworld::HelloReply; using helloworld::HelloRequest; class GreeterServiceImpl final : public Greeter::Service { public: Status SayHello(ServerContext* context, const HelloRequest* request, HelloReply* reply) override { string prefix("Hello "); reply->set_message(prefix + request->name()); return Status::OK; } }; ``` 这段代码实现了当接收到客户端发起的调用时会执行的操作:拼接字符串形成回复文本并通过参数传递给对方。 #### 四、启动监听进程 有了完整的协议声明加上对应的功能模块后就可以着手建立网络连接等待远端访问啦! ```cpp void RunServer() { string server_address("0.0.0.0:50051"); GreeterServiceImpl service; ServerBuilder builder; // Listen on the given address without any authentication mechanism. builder.AddListeningPort(server_address, grpc::InsecureServerCredentials()); // Register "service" as the instance through which we'll communicate with // clients. In this case it corresponds to an *synchronous* service. builder.RegisterService(&service); // Finally assemble the server. unique_ptr<Server> server(builder.BuildAndStart()); cout << "Server listening on " << server_address << endl; // Wait for the server to shutdown. Note that some other thread must be // responsible for shutting down the server for this call to ever return. server->Wait(); } ``` 此部分负责初始化HTTP/2传输层设施并将指定地址开放出去供外界联系;同时注册好先前定义好的处理器对象使得每次有新链接进来都能找到合适的地方去解析数据流进而触发相应动作。 #### 五、客户端编程指南 最后步自然是要让应用程序具备主动出击的能力咯~即构造出能向远程主机发出请求的消息体格式化为wire format再经由socket发送过去得到回应为止的过程。 ```cpp void RunClient() { string target_str("localhost:50051"); // Instantiate the client. It requires a channel, out of which the actual RPCs // are created. This channel models a connection to an endpoint specified by // the argument; you may provide extra arguments to indicate credentials, // compression Level etc. shared_ptr<Channel> channel = CreateChannel(target_str, InsecureChannelCredentials()); // Stub acts like a proxy object representing remote side entity. unique_ptr<Greeter::Stub> stub(Greeter::NewStub(channel)); // Data we are sending to the server. HelloRequest request; request.set_name("you"); // Container for the data we expect from the server. HelloReply reply; // Context for the client. It could be used to convey extra information to // the server and/or tweak certain RPC behaviors. ClientContext context; // The actual RPC. Status status = stub->SayHello(&context, request, &reply); // Act upon its status. if (status.ok()) { cout << "Greeter received: " << reply.message() << endl; } else { cerr << status.error_code() << ": " << status.error_message() << endl; } } ``` 以上便是整个流程的大致介绍,当然这只是冰山角而已,更多高级特性和最佳实践还需要读者朋友们自行探索学习哦~
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