C++ STL 容器全解之 vector by 彭于斌（ @archibate ） 往期录播： https://www.bilibili.com/video/BV1fa411r7zp 课程 PPT 和代码： 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 std::out_of_range 让程序提前终止（或者被 try-catch 捕获），配合任意一款调试器，就可 以很快速地定位到出错点。 • 不过 at 需要额外检测下标是否越界，虽然更安 全方便调试，但和 [] 相比有一定性能损失。 • int &at(size_t i); • int const &at(size_t i) const; vector 容器： operator[] ，同时还能享受到 vector 容器 RAII 的安 全性。 • ~vector() noexcept; vector 容器： RAII 避免内存泄露 • 如果用 new/delete 或者 malloc/free 就很容易出现忘记释放内存的情况，造成内存泄露 。 • 而 vector 会在离开作用域时，自动调用解构函数，释放内存，就不必手动释放了，更安 全。 https://github.com

面向开发者的云原生 DevOps 平台 角色： 产品 / 架构 开发 测试 运维 运维 / 开发 技术支持 事件 需求设计 架构设计 拆任务、写代码 代码集成 xN 单元测试验证 xN 代码扫描 xN 自测、联调 xN 集成验证 xN 写测试用例 系统验证 xN 自动化测试 xN 性能测试 xN 安全测试 xN 数据变更 xN 测试 | 发布 特点： ● 重复流程自动化 ● 边开发、边验证 ● 服务全生命周期而非只关注代码 ● 每天多次提交提早验证 Zadig 采用「云原生产品级交付」设计理念 数字化产研协同 • 环境 - 统一开发者协作平面 • 工作流 - 统一交付变更通道 • 异构支持 - 统一产研运管理平面 重视开发者体验，工程师不再做脏活累活 传统 DevOps 体系 Zadig 开 源 基 本 能 力 开 源 1.5 个月核心重构 65% 功能实现开源 支撑开源社区开发者环境 易 用 性 增 强 接入：安装 10 分钟以内，成功率达 90% 集成环境：支持开发者 Remote debug 工作流：效率和性能、开发者体验提升 贡献者流程建立 开 放 社 区 搭 建 2021 年 5 月 2021 年 7 月 2021 年 9 月 2021

研发数字化转型方案正成为产业数字化战略的核心环节 Zadig 设计思路：通过「平台工程」解决流程挑战，通过「技术升级」提升组织效能 01 04 02 03 工程化协同：“人、技术、流 程、工具” 四维协同基线，沉 淀全流程数据，从感知到赋 能，服务于工程师 释放云基建能力：链接任何云 及自建资源（容器、主机、车 机、端等），释放云原生价值 和企业创新力 生态开放：广泛开放系统 模块和 OpenAPI 运行效率低，管理维护成本高 方案局限性大，安全性风险高 无法支持敏捷交付模式 支持从需求到发布全流程敏捷交付。尤其面向 多服务并行部署发布，云原生构建环境和运行 环境，基础设施对接及企业级 SSO/ 权限管理 等 运维管理类平台 蓝鲸 Rainbond KubeSphere KubeVela 面向资源管理的运维工具集 面向开发者，需结合 CI/CD 工具额外 搭建全流程能力 专门面向开发者的生产力平台，涵盖需求到开 华为云 DevCloud 阿里云效 腾讯 CODING 云厂商引流为主，锁定风险高 对多云跨地域支持不够 实施负担较重难以推广 面向多云友好，厂商中立，全球多地跨云跨域 安全可靠自动化部署 云原生 CI/CD 工具 Tekton Argo 使用门槛高、学习成本高 需要额外建设全流程能力 接入和使用都极其简单，内置模板库 和最佳实践，基于平台工程打造，可以轻松连 接一切工具链

十六进制的字母无视大小写，例如 stoi(“7CFE”, nullptr, 16) 的也会得到 31198 。 stoi 的第三参数： base stoi 的 base 参数实战案例 冷知识： stof 支持科学计数法 字符串流 第 5 章 那 to_string 能不能指定十六进制？ • 很遗憾， to_string 是个缓解“键盘压力”的帮手函数，功能根本不全。 • 用 + 来拼接字符串也只 里手撸的两个函数（能支持任意 STL 容器的打印） ： • https://github.com/zenustech/zeno/blob/master/zeno/include/zeno/utils/to_string.h • https://github.com/zenustech/zeno/blob/master/zeno/include/zeno/utils/format.h cout 支持十六进制 也可以模仿 cin ，用 >> 即可。 • 总结： • << 可以模仿 cout ，取代 to_string 。 • >> 可以模仿 cin ，取代 stoi/stof/stod 。 • 最重要的是他支持各种控制选项（如 hex ）， 功能性比 to_string 和 stoi 更强大。 • 要导入他，只需 #include 即可。 字符串常用操作 第 6 章 at

字节，才能避免 浪费读取的带宽。这样的条件实在有点苛刻，毕 竟小彭老师的电脑还不支持 AVX512 。 • 可以用 _mm_stream_si32 指令代替直接赋值的 写入，他能够绕开缓存，将一个 4 字节的写入操 作，挂起到临时队列，等凑满 64 字节后，直接写 入内存，从而完全避免读的带宽。 • 可惜这货只支持 int 做参数，要用 float 还得转换 一下指针类型， bitcast • 里面有详细说明每个指令对应的汇编，方便理解的伪代码，延迟和花费的时钟周期等。 第 4 章：循环合并法 两个循环体 • 原始的代码第一个循环体执行 a[i] = a[i] * 2 ，等乘法全 部结束了以后，再来一个循环体执行 a[i] = a[i] + 1 。 • 因为第一遍循环过了 1GB 的数据，执行到 a[n-1] 时 ，原本 a[0] 处的缓存早已失效，因此第二遍循环开始 配的开 销。对 func 需要被重复调用的情况很实用。 第 6 章：多维数组 C 语言静态数组 • float a[n]; 可以在栈上分配有 n 个元素的一维数组。 • 通过 a[i] 访问第 i 个元素。 • float a[n][m]; 可以在栈上分配 n 行 m 列的二维数组。 • 通过 a[i][j] 访问第 i 行，第 j 列的元素。 等一下……内存是一维的，为什么可以分配二维的数组？

英伟达 GTX900 及以上显卡。 • CUDA 11 及以上。 • CMake 3.18 及以上。 我负责监督你学习 第 0 章： Hello, world! CMake 中启用 CUDA 支持 • 最新版的 CMake （ 3.18 以上），只需在 LANGUAGES 后面加上 CUDA 即可启用 。 • 然后在 add_executable 里直接加你 的 .cu 文件，和 图片解释板块和线程 • 如需总的线程数量： blockDim * gridDim • 如需总的线程编号： blockDim * blockIdx + threadIdx 三维的板块和线程编号 • CUDA 也支持三维的板块和线程区间。 • 只要在三重尖括号内指定的参数改成 dim3 类型即可。 dim3 的构造函数就是接受三 个无符号整数（ unsigned int ）非常简单 。 • dim3(x 函数，就会出错 。 分离 __device__ 函数的声明和定义：解决 • 开启 CMAKE_CUDA_SEPARABLE_COMPILATION 选 项（设为 ON ），即可启用分离声明和定义的支持。 • 不过我还是建议把要相互调用的 __device__ 函数放在 同一个文件，这样方便编译器自动内联优化（第四课讲 过）。 两种开启方式：全局有效 or 仅针对单个程序 只对 main

T> • 可以声明类型 T 作为模板尖括号里的参数。除了 类型，任意整数也可以作为模板参数： • template • 来声明一个整数 N 作为模板参数。 • 不过模板参数只支持整数类型（包括 enum ）。 • 浮点类型、指针类型，不能声明为模板参数。自 定义类型也不可以，比如： • template // 错误！ 模板参数：多个模板参数 vector 类型的参数。 • 这里用了 const & 避免不必要的的拷贝。 • 不过，这种部分特化也不支持隐式转换。 为什么要支持整数作为模板参数：因为是编译期常量 • 你可能会想，模板只需要支持 class T 不就行了？反正 int N 可以作为函数的 参数传入，模板还不支持浮点。 • template void func(); • 和 • void func(int ...] = tup; • 利用一个方括号，里面是变量名列表，即 可解包一个 tuple 。里面的数据会按顺序 赋值给每个变量，非常方便。 tuple ：结构化绑定为引用 • 结构化绑定也支持绑定为引用： • auto &[x, y, ...] = tup; • 这样相当于解包出来的 x, y, ... 都是 auto & 推 导出来的引用类型。对引用的修改可以影响到原 tuple

first; // K 类型 • (*it).second;// V 类型 map 的遍历：用 C++17 range-based loop • 和 vector 等 STL 容器一样， map 也支持 C++17 的 range-based loop 语法进行遍历 。 • for (auto tmp: m) • 由于刚刚说了， map 真正的“元素类型”是 K-V 对，所以这里的 auto 里面真正 K-V 对的一份深拷贝。你写入的只是这份拷贝 后的 V ，不是 map 中的那个 V 。 map 的遍历：遍历的同时修改怎么办？ k v map 中的 堆空间 执行你这段代码 的栈空间 未初 始化 v2 要写入的数 执行中的代码 for (auto [k, v]: m) { v = v2; } • 我们现在遍历一个 map ，然后把他里面所有的 V 都设为 v2 ，要怎么做？ 里面真正 K-V 对的一份深拷贝。你写入的只是这份拷贝 后的 V ，不是 map 中的那个 V 。 map 的遍历：遍历的同时修改怎么办？ k v map 中的 堆空间 执行你这段代码 的栈空间 k v v2 要写入的数 执行中的代码 for (auto [k, v]: m) { v = v2; } • 我们现在遍历一个 map ，然后把他里面所有的 V 都设为 v2 ，要怎么做？

刚刚说的让 10000000 表示 -1 ， 11111111 表示 -128 的方法就叫做反码表示法。 • 但是这样还有一个问题，那就是硬件电路上，需要完全重新设计，对符号位做一些特殊判 断，才能支持有符号整数的加减法，因此如今的计算机都采用了一种更聪明的表示法： • 他们让 11111111 表示 -1 ， 10000000 表示 -128 ，也就是大名鼎鼎的补码表示法。 • 这样做的目的是，利用加法器的“溢出”机制，例如 ，会误以 为输入的是 float 参数。 • 如果你输入的是 3 这样的 int 类型常量， C 语 言不会帮你检测到他和 “ %f” 其实是不匹配的，而 是直接把 int 类型的 4 个字节推到栈上作为 printf 的参数，而 printf 却会把这 4 个字节作为 浮点来处理。由于浮点的指数位处于高位，但整数 是 3 ，导致高位全是 0 ，所以 printf 误读出来的 float ，而不是空指针。从而会去调用 func(int) 的那个重载。 现代 C++ 推荐用 nullptr 表示空指针 • 好在 C++11 引入了 nullptr 关键字，空指 针第一次有了语法级别的支持。 nullptr 的 类型是 std::nullptr_t ，他可以隐式转换为任 意类型的指针。 • 这样总算可以区分 func(int*) 和 func(int) 的重载了。 • 在现代

shared_ptr, weak_ptr • 存储在栈上（利于优化）： • array, bitset, glm::vec, string_view • pair, tuple, optional, variant 存储在栈上无法动态扩充大小，这就是 为什么 vector 这种数据结构要存在堆上 ，而固定长度的 array 可以存在栈上 那么刚才那个例子改成 array 是不是就可 以自动优化成功了？你可以自己试试看， const 一样是 C++ 标准的一部分。 • restrict 是 C99 标准关键字，但不是 C++ 标准的关键字。 • __restrict 其实是编译器的“私货”，好在大多数主流编译器都支持。 • 所以无耻的 C 艹标准委员会什么时候肯把他加入标准呢？看看人家 C 语言。 编译器优化：合并写入 将两个 int32 的写入合 并为一个 int64 的写入 。 合并写入：不能跳跃 但如果访问的两个元素地 因为他不敢保证运行这个程序的电脑支持 AVX 指令集…… 两个 int32 可以合并为一个 int64 四个 int32 可以合并为一个 __m128 八个 int32 可以合并为一个 __m256 让编译器自动检测当前硬件支持的指令集 -march=native 让编译器自动判断当前硬件支 持的指令。老师的电脑支持 AVX 指令集，所 以他用了。不过注意这样编译出的程序，可能 放到别人不支持 AVX 的电脑上没法运行。