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C++随心记续一

article 2024/10/3 8:57:11

C++中的模板

在其它语言中如Java或者C#中可能叫做泛型，在C++中为模板，泛型的限制通常比模板多。模板可以解决多次的代码重复问题，如以下场景

#include <iostream>
#include <string>

void print(int value)
{
    std::cout << value << std::endl;
}

void print(float value)
{
    std::cout << value << std::endl;
}

void print(std::string value)
{
    std::cout << value << std::endl;
}

int main(void)
{
    print("Hello");
    print(10);
    print(1.1f);
    return 0;
}

在这个场景中print函数设置初衷是为了输出参数，与参数类型无关，但为了输出功能需要多次重载，极大地降低了开发效率，于是可以通过template模板如下改造

#include <iostream>
#include <string>

template<typename T>
void print(T value)
{
    std::cout << value << std::endl;
}

int main(void)
{
    print("Hello");
    print(10);
    print(1.1f);
    return 0;
}

两片代码的效果是相同的，但是用template后的代码更简单易读，需要注意的是，template后的函数为随用随编，也就是当程序中调用才进行编译，这点与一般的函数不同，我们可以通过实验加深理解。

#include <iostream>
#include <string>

template<typename T>
void print(T value)
{
    std::cot << va << std::en
}

int main(void)
{
    
    return 0;
}

相较于上段代码，这段代码中的print里有明显错误，但是却可以成功编译并运行。

尖括号内的typename也可以换成class也没有影响或者直接改成int并且创建实例时输入参数，这点可以看作宏来使用，比如下面的场景

#include <iostream>
#include <string>

template<int N>
class Array
{
private:
    int m_Array[N];
public:
    int GetSize() const { return N; }
};

int main(void)
{
    Array<5> array;
    return 0;
}

C++中的lambda函数

lambda函数就是一种简洁的匿名函数，比如在做某个功能时突然要用一个函数但不想正式地去声明，可以用lambda函数，以下为简单示例。

#include <iostream>

int main(void)
{
    auto lambda_func = [](int value)
    {
        std::cout << "Value:" << value << std::endl;
    };
    lambda_func(10);
    return 0;
}

不难发现lambda函数的构成需要将本体复制给一个auto类型的变量以供随时调用，lambda函数本体由[](){函数体}构成，其中中括号内为捕获量。什么是捕获？捕获是函数体内和函数外变量或常量之间沟通的渠道，比如我们在lambda函数外定义了int x, y;两个变量，我们可以捕获进lambda函数内对两个变量操作。

#include <iostream>

int main(void)
{
    int x = 10, y = 20;
    auto lambda_func = [x, y](int value)
    {
        std::cout << "x:" << x << ",y:" << y << std::endl;
        std::cout << "Value:" << value << std::endl;
    };
    lambda_func(10);
    return 0;
}

方括号内的多个参数由逗号隔开。

在上述示例中我们将lambda函数外的x, y两个变量通过捕获可以在函数体内读取，但是我们不能更改他的值，因为现在是只读的状态。如果想要在函数体内更改需要在变量前添加引用符号，这样在lambda函数内更改变量本体，而不是只读。

#include <iostream>

int main(void)
{
    int x = 10, y = 20;
    auto lambda_func = [&x, y](int value)
    {
        x++;
        std::cout << "x:" << x << ",y:" << y << std::endl;
        std::cout << "Value:" << value << std::endl;
    };
    lambda_func(10);
    return 0;
}

此外如果想要捕获匿名函数外的所有变量的只读可以使用[=]，想要捕获所有引用可以使用[&]。

#include <iostream>

int main(void)
{
    int x = 10, y = 20;
    auto lambda_func1 = [=](int value)
    {
        std::cout << "x:" << x << ",y:" << y << std::endl;
        std::cout << "Value:" << value << std::endl;
    };
    auto lambda_func2 = [&](int value)
    {
        x = ++y + 1;
        std::cout << "x:" << x << ",y:" << y << std::endl;
        std::cout << "Value:" << value << std::endl;
    };
    lambda_func1(10);
    lambda_func2(10);
    return 0;
}

C++中命名空间

平常做项目不推荐使用using namespace std使用标准库，这会让你的项目在移植后或者编译后产生错误，虽然加了using namespace std可以让你使用标准库时变得轻松多了，但是可能会产生重名的问题，如何创建自己的namespace代码示例如下

#include <iostream>
#include <string>

namespace MyNamespace {
    void print(const std::string& value)
    {
        std::cout << "value is: " << value << std::endl;
    }
}

int main(void)
{
    MyNamespace::print("Hello");
    return 0;
}

当然你也可以在某一范围内使用命名空间比如

#include <iostream>
#include <string>

namespace MyNamespace {
    void print(const std::string& value)
    {
        std::cout << "value is: " << value << std::endl;
    }
}

int main(void)
{
    using namespace MyNamespace;
    print("Hello");
    return 0;
}