C++ 标准库系列课 - 你所不知道的 set 容 器 by 小彭老师（ @archibate ） 课件 & 代码： https://github.com/parallel101/course 上期回顾： https://www.bilibili.com/video/BV1qF411T7sd 课程安排 1. vector 容器初体验 & 迭代器入门 (BV1qF411T7sd) 2. 你所不知道的 拟出来的 + n 复杂度为 O(n) 。虽然低效，但至少可 以用了。 std::next 等价于 + • 但是这样手写三个 ++ 太麻烦了 ，而且是就地操作，会改变迭代 器本身。 • 因此标准库提供了 std::next 函 数，他的内部实现相当于这样： • 没错，他会自动判断迭代器是否 支持 + 运算，如果不支持，会 改为比较低效的调用 n 次 ++ 。 std::advance 等价于 • 如果找不到，则返回 end() 迭代器。 • 刚刚说过， end() 指向的是 set 的尾部 再之后一格元素，他指向的是一个不存在 的地址，不可能有任何元素在那里！因此 end() 常被标准库用作一个标记，来表示 找不到的情况。 Python 中的 find 找不 到元素时会返回 -1 来表示，也是这个思 想。 • iterator find(int const &val) const;

为什么需要库（ library ） • 有时候我们会有多个可执行文件，他们之间用到的某些功能是相同的，我们想把这些共用 的功能做成一个库，方便大家一起共享。 • 库中的函数可以被可执行文件调用，也可以被其他库文件调用。 • 库文件又分为静态库文件和动态库文件。 • 其中静态库相当于直接把代码插入到生成的可执行文件中，会导致体积变大，但是只需要 一个文件即可运行。 • 而动态库则只在生成 CMake 中的静态库与动态库 • CMake 除了 add_executable 可以生成可执行文件外，还可以通过 add_library 生成库 文件。 • add_library 的语法与 add_executable 大致相同，除了他需要指定是动态库还是静态库： • add_library(test STATIC source1.cpp source2.cpp) # 生成静态库 libtest 生成动态库 libtest.so • 动态库有很多坑，特别是 Windows 环境下，初学者自己创建库时，建议使用静态库。 • 但是他人提供的库，大多是作为动态库的，我们之后会讨论如何使用他人的库。 • 创建库以后，要在某个可执行文件中使用该库，只需要： • target_link_libraries(myexec PUBLIC test) # 为 myexec 链接刚刚制作的库 libtest

gmake 。 对于 VS 7 ， 它被设置为 devenv. 对于 Nmake 构建文件，它的值为 nmake 。 • CMAKE_DL_LIBS: 包含 dlopen 和 dlclose 的库的名称。 • CMAKE_COMMAND: 指向 cmake 可执行程序的全路径。 • CMAKE_CTEST_COMMAND: 指向 ctest 可执行程序的全路径。 • CMAKE_EDIT_COMMAND: 第 3 章：链接库文件 main.cpp 调用 mylib.cpp 里的 say_hello 函数 改进： mylib 作为一个静态库 改进： mylib 作为一个动态库 改进： mylib 作为一个对象库 https://www.scivision.dev/cmake-object-libraries/ 对象库类似于静态库，但不生成 .a 文件，只由 CMake 记住该库生成了哪些对象文件 mylib 作为一个对象库 https://www.scivision.dev/cmake-object-libraries/ 对象库类似于静态库，但不生成 .a 文件，只由 CMake 记住该库生成了哪些对象文件 对象库是 CMake 自创的，绕开了编译器和操作系统的各种繁琐规则，保证了跨平台统一性 。 在自己的项目中，我推荐全部用对象库 (OBJECT) 替代静态库 (STATIC) 避免跨平台的麻烦

就干净许多，只是创建了 biology 这个静态库对象，并通过 GLOB_RECRUSE 为他批量添加 了所有位于 src 和 include 下源码和头文件。 • 根项目的 CMakeLists.txt 负责处理全局有效的设定。而子 项目的 CMakeLists.txt 则仅考虑该子项目自身的设定，比 如他的头文件目录，要链接的库等等。 四、子项目的头文件 • 这里我们给 biology • 在声明和定义外面都套一层名字空间，例如此处我的子项目名是 biology ，那 我就 biology::Animal 。避免暴露全局的 Animal 。这是因为万一有个“不拘一 格”的第三方库也暴露个全局的 Animal ，两个符号就会发生冲突，由于类符号 都具有 weak 属性，链接器会随机选择一个覆盖掉，非常危险！ • （关于符号的 weak 属性，以后单独开一门 C++ 课讲讲，这一课还是重点关注 function 中则是基于定义者所在路径，优先访问定义者的作用域。这里需要 set(key val PARENT_SCOPE) 才能修改到外面的变量。 第二章：第三方库 / 依赖项配置 用 find_package 寻找系统中安装的第三方库并链接他们 find_package 命令 • 常用参数列表一览： • find_package( [version] [EXACT]

还为自身的标准库增加了非常多的工具和方法，诸如在语言自身标准的层面上制定了 std::thread，从而支持了并发编程，在不同平台上不再依赖于系统底层的 API，实现了语言层面的跨 平台支持；std::regex 提供了完整的正则表达式支持等等。C++98 已经被实践证明了是一种非常成功 的『范型』，而现代 C++ 的出现，则进一步推动这种范型，让 C++ 成为系统程序设计和库开发更好的 语言。Concept 在学习现代 C++ 之前，我们先了解一下从 C++11 开始，被弃用的主要特性： 注意：弃用并非彻底不能用，只是用于暗示程序员这些特性将从未来的标准中消失，应该尽 量避免使用。但是，已弃用的特性依然是标准库的一部分，并且出于兼容性的考虑，大部分 特性其实会『永久』保留。 • 不再允许字符串字面值常量赋值给一个 char *。如果需要用字符串字面值常量赋值和初始化一个 char *，应该使用 const (convert_type)），应该使用 static_cast、 reinterpret_cast、const_cast 来进行类型转换。 • 特别地，在最新的 C++17 标准中弃用了一些可以使用的 C 标准库，例如 、 、 与 等 • . . . . . . 等等 还有一些其他诸如参数绑定（C++11 提供了 std::bind

正是人类的本能，空出更多的脑力心力与精力，追求更新的事物。 但是，作为信息教育体系一员的我，不能不有version control。事实上我亦从来没有忘记初学 MFC 的痛苦：C++ 语言本身的技术问题是其一，MFC 庞大类别库的命名规则是其二，熟知 的Windows 程序基本动作统统不见了是其三，对象导向的观念与application framework 的 包装是其四。初学MFC programming 时，我的脑袋犹如网目过大的筛子，什么东西都留不住； Microsoft Foundation Classes 的缩写，这是一个架构在Windows API 之上的 C++ 类别库（C++ Class Library），意图使Windows 程序设计过程更有效率，更符合物 件导向的精神。MFC 在争取成为「Windows 类别库标准」的路上声势浩大。Symantec C++ 以及WATCOM C/C++ 已向微软取得授权，在它的软件开发平台上供应MFC。Borland 的缩写，这也是一个具备Application Framework 架势 的C++ 类别库，附含在Borland C++ 之中。 Application Framework - 在对象导向领域中，这是一个专有名词。关于它的意义，本书 第５章有不少介绍。基本上它可以说是一个更有凝聚力，关联性更强的类别库。并不是 每一套C++ 类别库都有资格称为Application Framework，不过MFC 和OWL

，因为 cpp 字符串没要求一定是 ‘ \0’ 结尾，字符串里是可以包含 ‘ \0’ 的。 C++14 新特性：自定义字面量后缀 • 如果你 using namespace std; 其实标准库已经自动帮你定义好了 “” s 后缀。 • 这里 “ hello”s 就等价于原本繁琐的 string(“hello”) 了。 C++14 新特性：自定义字面量后缀 • 如果你觉得 using namespace 233_i32 ， cpp 做得到吗？ • cpp 标准委员会：谢邀，人在 cpp14 ，已经在 operator“”_i32 了。 • 其实 cpp 这种自定义挺好的，把自由度给到用户。 • 例如标准库说 “ hello”s 是 std::string ，“ hello”s 是 std::string_view 。 • 我也可以定义一个 “ hello”ms 是 mylib::String ，而且还是受 ，不会存在强迫别人接受你的那一套后缀名规范。 • 甚至可以自定义一个 class int32 具有成员函数，然后就可以快乐地 233_i32 .some_method() 了。而 rust 这种预先规定好一些后缀，就只能是他们标准库的那 个 int32 ，不能自己定义了。 • 所以 cpp 之父曾经说，他设计 cpp11 的时候，是考虑“如何在对语言本身改动最小的情况下 ，尽量只在标准库里做手脚，尽可能只利用现有的语言特性，实现

图像。总共只花了 1 分钟。 图形学爱好者：我看中的是多核，目的是加速比，如果是单核，那多线程对我无用！ 某互联网公司：我看中的是异步，目的是无阻塞，即使是单核，多线程对我也有用。 因特尔开源的并行编程库： TBB https://link.springer.com/chapter/10.1007%2F978-1-4842-4398-5_2 安装 TBB • Ubuntu: • sudo apt-get article/details/111681426 详见 https://www.bilibili.com/video/BV1fa411r7zp 的 1:18:48 上一课的案例代码：基于标准库 基于 TBB 的版本：任务组 • 用一个任务组 tbb::task_group 启动多个 任务，一个负责下载，一个负责和用户交 互。并在主线程中等待该任务组里的任务 全部执行完毕。 • 区别在于，一个任务不一定对应一个线程 小彭老师单方面宣布：一切默认开启 tests ， docs 构建目标的 cmake 项目，有病啊！ 你妨碍别人作为子模块用你的项目。没错说的就是你 OpenSim ，张心欣当时浪费好多时间伺候这个沙雕库。 还要指定一个环境变量 SIMBODY_HOME 指向他的依赖项 SimBody 的源码路径，这么 dedicated 让人咋 用？ 第 4 章：任务域与嵌套 https://link.springer

https://github.com/parallel101/course C++ 标准库五大件：容器（ container ） C++ 标准库五大件：迭代器（ iterator ） C++ 标准库五大件：算法（ algorithm ） C++ 标准库五大件：仿函数（ functor ） C++ 标准库五大件：分配器（ allocator ） 侯捷 STL 侯捷 STL vector capacity() const noexcept; vector 容器： resize 的优化策略 • 注意这里 resize(7) 之后容量实际上扩充到了 10 而不是刚好 7 ，为什么 ？ • 因为标准库的设计者非常聪明，他料想到了你 resize(7) 以后可能还会来 个 resize(8) 甚至 resize(9) 之类的。为了减少重复分配的次数，他有一 个策略：当 resize 后的新尺寸变化较小时，则自动扩容至原尺寸的两倍 组大小（很多同学都号称自己实现过 vector ，都是这种 写法），那么如果要用 push_back 推入 n 个元素，就 需要重新分配内存 n 次，移动元素 n(n+1)/2 次。 • 而像标准库这样允许数组大小和实际容量不同，这样 push_back 在容量不足的时候就可以一次性扩容两倍， 只需重新分配 logn 次，移动元素 2n-1 次。 vector 容器： push_back