C++ | ZHXILIN'S BLOG

C++闭包

Apr 26, 2022 C++

闭包，closure，一般是指带有状态的函数，这里的状态指的是调用环境的上下文。一个函数带上了状态，就是闭包。那么闭包就需要有捕获并持有外部作用域变量的能力，闭包状态的捆绑发生在运行时。在C++中，闭包的实现方式包括仿函数、std::bind()绑定器以及lambda表达式。仿函数在以前的文章《C++仿函数》中以前介绍过了，本文将重点讨论另外两种闭包实现类型的用法和原理。

C++复制消除与RVO/NRVO

Apr 25, 2022 C++

C++11标准明确提出了复制消除（copy elision）优化技术，复制消除要求编译器在满足一些特定条件时，省略类对象的拷贝和移动构造，以达到优化效果。复制消除主要发生在两种条件下，即函数参数是值语义以及函数返回值是值语义。而RVO和NRVO是函数返回值优化的两种技术，NRVO从C++11开始加入C++标准。

本文我们将讨论的主题围绕函数返回值优化，先了解RVO和NRVO在不同的现代C++版本中，启用和关闭编译器优化之后各自的表现；接着我们将分析RVO和NRVO的实现原理；最后聊一下优化失效的情形。

C++引用包装

Apr 24, 2022 C++

现代C++引入一个std::ref()用来模拟某个变量的引用。C++原来就有引用，为什么还需要模拟引用呢？这是为了解决某些场景下，只能值传递传参，却需要对传入的参数进行修改的问题。这类问题往往出现在函数式编程里。

理解std::ref()之前还需要先了解一个引用包装（reference wrapper）的概念，std::ref()的返回值就是一个引用包装。

本文围绕<refwrap>头文件提供的std::reference_wrapper和std::ref的实现细节，来说明为什么需要这项技术。

现代C++提供了移动语义相关的操作，通过移动语义可以将资源的所有权转移到新的对象上，从而避免数据拷贝带来的性能开销。移动语义实现了从一个对象到另一个对象的资源转移的过程。标准库为移动语义提供了辅助函数std::move()，用于执行一个无条件的对rvalue的转换，对于函数本身而言，并不移动任何内容，只是强制转化左值引用为右值引用，从而通过这个右值引用使用该值，以用于移动语义。与之类似的还有一个辅助函数std::forward()，它和std::move()类似，但只有在参数被一个lvalue初始化时，才会转换为rvalue。std::forward()还能将一组参数原封不动地传递给另一个函数，包括参数的属性（左值/右值和const …

C++ NULL与nullptr

Apr 22, 2022 C++

在C语言中，我们使用NULL来代表一个空指针，而这种做法在现代C++是不允许的。在现代C++中，NULL本质上是一个类型为long int的数值0，而空指针需要用C++11新引入的nullptr来表示。

那么在现代C++中，NULL和nullptr使用上有什么区别？为什么会有nullptr？本节内容将一一解答。

C++智能指针

Apr 19, 2022 C++

在传统C++中，我们一般使用new/delete或malloc/free等方式来管理内存，但是由于申请内存和释放内存的过程都需要开发者自己维护，而只要是需要手动管理的逻辑，就有可能出现忘记释放或者多次释放内存的错误，这也是传统C++一致为人诟病的一个问题。在现代C++中，标准库提供了智能指针的实现，这些指针用于帮助确保程序不会出现内存和资源泄露，并具有异常安全。可以说现代C++的智能指针使得内存管理更加方便更加安全。本节内容我们将解析各类智能指针的底层实现原理。

C++内存对齐

Apr 18, 2022 C++

现代计算机的处理器为了高效地处理数据的存取，会以内存存取粒度为单位进行。为了让数据在内容中能够以内存存取粒度为单位进行排列，就需要内存对齐技术。本节内容将介绍内存对齐的意义和内存对齐规则。

C++位域

Apr 15, 2022 C++

位域是一种特殊的数据结构，可以节省内存资源，使数据结构的存储更加紧凑。本节内容将全面了解一下位域的方方面面。

C++ RTTI与反射

Apr 15, 2022 C++

前文《对象内存模型》在介绍C++对象内存模型中有提到过type_info对象。type_info是RTTI机制的核心内容。那什么是RTTI？反射和RTTI又有什么关系？本节内容将一一解答。

C++对象内存模型

Apr 12, 2022 C++

C++的三大特性是封装、继承和多态，而要理解这些特性的底层原理，就不得不说说C++对象的内存模型（布局）。

对于一个C++对象，每个对象有独立的非静态数据成员，而内存中只有一份成员函数，所有该类的对象共享成员函数；static数据成员属于类，它们存储在静态存储区，该类的所有对象共享。当调用对象的成员函数时，又是怎么识别是哪个对象在调用呢？实际上，所有类的成员函数在编译期会被编译器重构成非成员函数，即将this指针作为函数的第一个参数，这样在函数中通过this指针就能找到属于该对象的其他数据成员了。这些都是理解C++对象内存模型的前提。

当出现了类的继承关系，且存在虚函数的时候，情况就复杂了。本节内容将详细介绍单一继承、多重继承、重复 …