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关于C++中的变量,数组,对象等都有不同的初始化方法,在这些繁琐的初始化方法中没有任何一种方式适用于所有的情况。为了统一初始化方式,并且让初始化行为具有确定的效果,在C++11中提出了列表初始化的概念。
1. 统一的初始化在C++98/03中,对应普通数组和可以直接进行内存拷贝(memcpy())的对象是可以使用列表初始化来初始化数据的
12345678910// 数组的初始化int array[] = { 1,3,5,7,9 };double array1[3] = { 1.2, 1.3, 1.4 };// 对象的初始化struct Person{ int id; double salary;}zhang3{ 1, 3000 };
在C++11中,列表初始化变得更加灵活了,来看一下下面这段初始化类对象的代码:
12345678910111213141516 ...
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1. 模板的右尖括号在泛型编程中,模板实例化有一个非常繁琐的地方,那就是连续的两个右尖括号(>>)会被编译器解析成右移操作符,而不是模板参数表的结束。我们先来看一段关于容器遍历的代码,在创建的类模板Base中提供了遍历容器的操作函数traversal():
1234567891011121314151617181920212223242526272829// test.cpp#include <iostream>#include <vector>using namespace std;template <typename T>class Base{public: void traversal(T& t) { auto it = t.begin(); for (; it != t.end(); ++it) { ...
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在C++11中增加了很多新的特性,比如可以使用auto自动推导变量的类型,还能够结合decltype来表示函数的返回值。使用新的特性可以让我们写出更加简洁,更加现代的代码。
1. auto在C++11之前auto和static是对应的,表示变量是自动存储的,但是非static的局部变量默认都是自动存储的,因此这个关键字变得非常鸡肋,在C++11中他们赋予了新的含义,使用这个关键字能够像别的语言一样自动推导出变量的实际类型。
1.1 推导规则C++11中auto并不代表一种实际的数据类型,只是一个类型声明的 “占位符”,auto并不是万能的在任意场景下都能够推导出变量的实际类型,使用auto声明的变量必须要进行初始化,以让编译器推导出它的实际类型,在编译时将auto占位符替换为真正的类型。使用语法如下:
1auto 变量名 = 变量值;
根据上述语法,来列举一些简单的例子:
12345auto x = 3.14; // x 是浮点型 doubleauto ...
1. 线程概述线程是轻量级的进程(LWP:light weight process),在Linux环境下线程的本质仍是进程。在计算机上运行的程序是一组指令及指令参数的组合,指令按照既定的逻辑控制计算机运行。操作系统会以进程为单位,分配系统资源,可以这样理解,进程是资源分配的最小单位,线程是操作系统调度执行的最小单位。
先从概念上了解一下线程和进程之间的区别:
进程有自己独立的地址空间, 多个线程共用同一个地址空间
线程更加节省系统资源, 效率不仅可以保持的, 而且能够更高
在一个地址空间中多个线程独享: 每个线程都有属于自己的栈区, 寄存器(内核中管理的)
在一个地址空间中多个线程共享: 代码段, 堆区, 全局数据区, 打开的文件(文件描述符表)都是线程共享的
线程是程序的最小执行单位, 进程是操作系统中最小的资源分配单位
每个进程对应一个虚拟地址空间,一个进程只能抢一个CPU时间片
一个地址空间中可以划分出多个线程, 在有效的资源基础上, 能够抢更多的CPU时间片
CPU的调度和切换: 线程的上下文切换比进程要快的多
上下文切换:进程/线程分时复用CPU时间 ...
1. 信号概述Linux中的信号是一种消息处理机制, 它本质上是一个整数,不同的信号对应不同的值,由于信号的结构简单所以天生不能携带很大的信息量,但是信号在系统中的优先级是非常高的。
在Linux中的很多常规操作中都会有相关的信号产生,先从我们最熟悉的场景说起:
通过键盘操作产生了信号:用户按下Ctrl-C,这个键盘输入产生一个硬件中断,使用这个快捷键会产生信号, 这个信号会杀死对应的某个进程
通过shell命令产生了信号:通过kill命令终止某一个进程,kill -9 进程PID
通过函数调用产生了信号:如果CPU当前正在执行这个进程的代码调用,比如函数 sleep(),进程收到相关的信号,被迫挂起
通过对硬件进行非法访问产生了信号:正在运行的程序访问了非法内存,发生段错误,进程退出。
信号也可以实现进程间通信,但是信号能传递的数据量很少,不能满足大部分需求,另外信号的优先级很高,并且它对应的处理动作是回调完成的,它会打乱程序原有的处理流程,影响到最终的处理结果。因此非常不建议使用信号进行进程间通信。
1.1 信号编号
通过 kill -l 命令可以察看系统定义的信号列表:
1 ...
守护进程(Daemon Process),也就是通常说的 Daemon 进程(精灵进程),是 Linux 中的后台服务进程。它是一个生存期较长的进程,通常独立于控制终端并且周期性地执行某种任务或等待处理某些发生的事件。一般采用以d结尾的名字。
1. 进程组多个进程的集合就是进程组, 这个组中必须有一个组长, 组长就是进程组中的第一个进程,组长以外的都是普通的成员,每个进程组都有一个唯一的组ID,进程组的ID和组长的PID是一样的。
进程组中的成员是可以转移的,如果当前进程组中的成员被转移到了其他的组,或者进制中的所有进程都退出了,那么这个进程组也就不存在了。如果进程组中组长死了, 但是当前进程组中有其他进程,这个进程组还是继续存在的。下面介绍几个常用的进程组函数:
得到当前进程所在的进程组的组ID
1pid_t getpgrp(void);
获取指定的进程所在的进程组的组ID,参数 pid 就是指定的进程
1pid_t getpgid(pid_t pid);
将某个进程移动到其他进程组中或者创建新的进程组
1int setpgid(pid_t pid, pid_t pg ...
共享内存不同于内存映射区,它不属于任何进程,并且不受进程生命周期的影响。通过调用Linux提供的系统函数就可得到这块共享内存。使用之前需要让进程和共享内存进行关联,得到共享内存的起始地址之后就可以直接进行读写操作了,进程也可以和这块共享内存解除关联, 解除关联之后就不能操作这块共享内存了。在所有进程间通信的方式中共享内存的效率是最高的。
共享内存操作默认不阻塞,如果多个进程同时读写共享内存,可能出现数据混乱,共享内存需要借助其他机制来保证进程间的数据同步,比如:信号量,共享内存内部没有提供这种机制。
1. 创建/打开共享内存1.1 shmget在使用共享内存之前必须要先做一些准备工作,如果共享内存不存在就需要先创建出来,如果已经存在了就需要先打开这块共享内存。不管是创建还是打开共享内存使用的函数是同一个,函数原型如下:
123#include <sys/ipc.h>#include <sys/shm.h>int shmget(key_t key, size_t size, int shmflg);
参数:
key: 类型 key_t 是个整 ...
Linux
未读1. 创建内存映射区如果想要实现进程间通信,可以通过函数创建一块内存映射区,和管道不同的是管道对应的内存空间在内核中,而内存映射区对应的内存空间在进程的用户区(用于加载动态库的那个区域),也就是说进程间通信使用的内存映射区不是一块,而是在每个进程内部都有一块。
由于每个进程的地址空间是独立的,各个进程之间也不能直接访问对方的内存映射区,需要通信的进程需要将各自的内存映射区和同一个磁盘文件进行映射,这样进程之间就可以通过磁盘文件这个唯一的桥梁完成数据的交互了。
如上图所示:磁盘文件数据可以完全加载到进程的内存映射区也可以部分加载到进程的内存映射区,当进程A中的内存映射区数据被修改了,数据会被自动同步到磁盘文件,同时和磁盘文件建立映射关系的其他进程内存映射区中的数据也会和磁盘文件进行数据的实时同步,这个同步机制保障了各个进程之间的数据共享。
使用内存映射区既可以进程有血缘关系的进程间通信也可以进程没有血缘关系的进程间通信。创建内存映射区的函数原型如下:
123#include <sys/mman.h>// 创建内存映射区void *mmap(void *addr, si ...
1. 管道管道的是进程间通信(IPC - InterProcess Communication)的一种方式,管道的本质其实就是内核中的一块内存(或者叫内核缓冲区),这块缓冲区中的数据存储在一个环形队列中,因为管道在内核里边,因此我们不能直接对其进行任何操作。
因为管道数据是通过队列来维护的,我们先来分析一个管道中数据的特点:
管道对应的内核缓冲区大小是固定的,默认为4k(也就是队列最大能存储4k数据)
管道分为两部分:读端和写端(队列的两端),数据从写端进入管道,从读端流出管道。
管道中的数据只能读一次,做一次读操作之后数据也就没有了(读数据相当于出队列)。
管道是单工的:数据只能单向流动, 数据从写端流向读端。
对管道的操作(读、写)默认是阻塞的
读管道:管道中没有数据,读操作被阻塞,当管道中有数据之后阻塞才能解除
写管道:管道被写满了,写数据的操作被阻塞,当管道变为不满的状态,写阻塞解除
管道在内核中, 不能直接对其进行操作,我们通过什么方式去读写管道呢?其实管道操作就是文件IO操作,内核中管道的两端分别对应两个文件描述符,通过写端的文件描述符把数据写入到管道 ...
1. 进程概述从严格意义上来讲,程序和进程是两个不同的概念,他们的状态,占用的系统资源都是不同的。
程序:就是磁盘上的可执行文件文件, 并且只占用磁盘上的空间,是一个静态的概念。
进程:被执行之后的程序叫做进程,不占用磁盘空间,需要消耗系统的内存,CPU资源,每个运行的进程的都对应一个属于自己的虚拟地址空间,这是一个动态的概念。虚拟地址空间详解
1.1 并行和并发
CPU时间片
CPU在某个时间点只能处理一个任务,但是操作系统都支持多任务的,那么在计算机CPU只有一个的情况下是怎么完成多任务处理的呢?原理和古时候救济灾民的思路是一样的,每个人分一点,但是又不叫吃饱。
CPU会给每个进程被分配一个时间段,进程得到这个时间片之后才可以运行,使各个程序从表面上看是同时进行的。如果在时间片结束时进程还在运行,CPU的使用权将被收回,该进程将会被中断挂起等待下一个时间片。如果进程在时间片结束前阻塞或结束,则CPU当即进行切换,这样就可以避免CPU资源的浪费。
因此可以得知,在我们使用的计算机中启动的多个程序,从宏观上看是同时运行的,从微观上看由于CPU一次只能处理一个进程,所有它们是轮流 ...