【施磊C++】对象优化


前言

本文介绍了C++中的对象优化,基于施磊老师的C++课程。


一、对象使用过程中调用的方法

注意点:
1、C++编译器对于对象构造的优化:用临时对象生成新对象的时候,临时对象就不产生磊,直接构造新对象即可;
2、使用指针指向临时对象会造成问题,因为这个语句结束之后临时对象就被析构了,指针成为野指针。但是可以使用常引用指向一个临时对象:

A *p = &A();        // 编译报错
const A &a = A();   // 编译正常

3、逗号表达式

class Test {
public:
	Test(int a = 10, int b = 10) : ma(a), mb(b) {}
private:
	int ma, mb;
};
// 这一句(50,50)是逗号表达式,等价于50,最后调用Test构造函数Test(50, 10)
t2 = (Test)(50,50);

一个简单的方法中函数调用流程:
在这里插入图片描述

二、总结三条对象优化的规则

1、函数参数传递过程中,对象优先按引用传递,不要按值传递
2、函数返回对象的时候,应该优先返回一个临时对象,而不要返回一个定义过的对象
3、接收返回值是对象的函数调用的时候,优先按初始化的方式接收,不要按赋值的方式接收

在这里插入图片描述

三、 带右值引用参数的拷贝构造和赋值函数

左值:有名字、有内存
右值:没名字、没内存

注意点:
1、左值引用不能引用右值,右值引用不能引用左值
2、常量左值引用可以引用右值,但缺点是不能修改
3、右值引用变量本身是一个左值

代码:
待补充

四、move移动语义和forward类型完美转发

move移动语义:将一个左值变量或者右值变量转换成右值,其底层通过static_cast实现:

/**
   *  @brief  Convert a value to an rvalue.
   *  @param  __t  A thing of arbitrary type.
   *  @return The parameter cast to an rvalue-reference to allow moving it.
  */
  template<typename _Tp>
    _GLIBCXX_NODISCARD
    constexpr typename std::remove_reference<_Tp>::type&&
    move(_Tp&& __t) noexcept
    { return static_cast<typename std::remove_reference<_Tp>::type&&>(__t); }

forward类型完美转发:由于右值引用变量都是左值,为了保持在函数调用过程中右值变量的右值属性,可以使用完美转发forward

C++多线程编程中,施磊的代码示例提供了一个经典的“哲学家进餐问题”的实现[^1]。该问题的核心在于多个线程(代表哲学家)需要同时获取两个资源(左右两边的叉子),这可能导致死锁。施磊的实现中,通过使用`std::mutex`来模拟叉子,并在`wantsToEat`方法中使用`std::unique_lock`来确保线程安全。 以下是一个简化的C++多线程资源管理示例,适用于类似场景: ```cpp #include <iostream> #include <thread> #include <vector> #include <mutex> #include <functional> class DiningPhilosophers { public: const int n = 5; std::vector<std::unique_ptr<std::mutex>> mtxs; DiningPhilosophers() { for (int i = 0; i < n; i++) { mtxs.push_back(std::make_unique<std::mutex>()); } } void wantsToEat(int philosopher, std::function<void()> pickLeftFork, std::function<void()> pickRightFork, std::function<void()> eat, std::function<void()> putLeftFork, std::function<void()> putRightFork) { std::unique_lock<std::mutex> llock(*mtxs[philosopher]); std::unique_lock<std::mutex> rlock(*mtxs[(philosopher + n - 1) % n]); pickLeftFork(); pickRightFork(); eat(); putLeftFork(); putRightFork(); } }; int main() { DiningPhilosophers dp; auto pickLeft = [](int id) { std::cout << "Philosopher " << id << " picked up left fork.\n"; }; auto pickRight = [](int id) { std::cout << "Philosopher " << id << " picked up right fork.\n"; }; auto eat = [](int id) { std::cout << "Philosopher " << id << " is eating.\n"; }; auto putLeft = [](int id) { std::cout << "Philosopher " << id << " put down left fork.\n"; }; auto putRight = [](int id) { std::cout << "Philosopher " << id << " put down right fork.\n"; }; std::vector<std::thread> threads; for (int i = 0; i < 5; ++i) { threads.emplace_back([&dp, i]() { dp.wantsToEat(i, [&]() { pickLeft(i); }, [&]() { pickRight(i); }, [&]() { eat(i); }, [&]() { putLeft(i); }, [&]() { putRight(i); }); }); } for (auto& t : threads) { t.join(); } return 0; } ``` ### C++资源推荐 1. **书籍** - 《C++ Primer》:适合初学者和有一定经验的开发者,内容详尽。 - 《Effective Modern C++》:Scott Meyers的经典之作,深入探讨C++11/14的新特性。 - 《C++ Concurrency in Action》:Anthony Williams撰写,专注于C++并发编程。 2. **在线教程与文档** - [CppReference](https://en.cppreference.com/):权威的C++参考文档,涵盖标准库和语言特性。 - [LearnCPP](https://www.learncpp.com/):适合初学者的C++教程网站。 - [GeeksforGeeks C++](https://www.geeksforgeeks.org/c-plus-plus/):提供大量C++示例和算法实现。 3. **视频课程** - **B站**:搜索“施磊 C++”,可以找到相关的教学视频,涵盖基础语法、面向对象、STL、多线程等。 - **Coursera**:提供由大学教授讲授的C++课程,如“C++程序设计”。 - **Udemy**:有大量实战项目导向的C++课程,如“C++17 Fundamentals”。 4. **开源项目与代码库** - **GitHub**:搜索关键词“C++ 项目”或“C++ 示例”,可以找到大量开源项目,如游戏引擎、算法库、图形渲染等。 - **Boost库**:C++的扩展库,包含大量实用的模板和工具类,适合进阶学习。 5. **社区与论坛** - **Stack Overflow**:遇到具体问题时,搜索相关标签(如`c++`)可以找到解决方案。 - **Reddit的r/cpp**:活跃的C++讨论区,适合交流经验和获取最新资讯。 - **C++论坛**:一些中文技术社区(如优快云、知乎)也有专门的C++讨论区。 ### 相关问题
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