C++学习笔记

• c++基础
• • 基本的数据类型
  • 左值(Lvalues)和右值(Rvalues)
• c++动态内存分配
• • 在c++中主要使用new和delete运算符进行动态内存分配
• c++ 命名空间
• • 嵌套命名空间
• 函数模板
• 类模板
• c++多线程
• • 1. 创建线程
  • 2. 终止线程
  • 3.连接和分离线程

c++基础

基本的数据类型

一个简单的表格是这么创建的：

数据类型size实例如下：

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
   cout << "Size of char : " << sizeof(char) << endl;
   cout << "Size of int : " << sizeof(int) << endl;
   cout << "Size of short int : " << sizeof(short int) << endl;
   cout << "Size of long int : " << sizeof(long int) << endl;
   cout << "Size of float : " << sizeof(float) << endl;
   cout << "Size of double : " << sizeof(double) << endl;
   cout << "Size of wchar_t : " << sizeof(wchar_t) << endl;
   return 0;
}

结果如下：

Size of char : 1
Size of int : 4
Size of short int : 2
Size of long int : 4
Size of float : 4
Size of double : 8
Size of wchar_t : 4

左值(Lvalues)和右值(Rvalues)

c++ 中有两种类型的表达式：

• 左值(lvalue) ： 指向内存位置的表达式被称为左值(lvalue)表达式；左值可以出现在赋值号的左边和右边。
• 右值(rvalue)：右值值得是存储在内存中的某些地址的数组，右值是不能对其进行赋值的表达式，右值可以出现在赋值号的右边，当不能出现在赋值号的左边。

int vlaue = 20;         //"20"为右值，可以出现在赋值号的右边
10 = 20；               //"20"和"10"  均为右值，表达式错误

c++动态内存分配

在c++中主要使用new和delete运算符进行动态内存分配

• 使用 new 运算符来为任意的数据类型动态分配内存的通用语法：
  new data-type; //data-type可以是包括数组在内的任意数据类型
  例如：定义一个指向double类型的指针，然否请求内存，该内存在执行时被分配
  double* pvalue = NULL;
pvalue = new double;
• 如果自由存储区使用完，可能无法成功分配内存，可以使用new运算符检查是否返回NULL指针
  double* pvalue = NULL;
if(!(pvalue = new double))
{
cout << "Error : out of memory." << endl;
exit(1);
}
• new运算符不仅仅分配了内存，还创建了对象
• 使用new运算符为多维数组分配内存
  int row = 2;
int col = 2;
doubel **pvalue = new doubel* [row]; //为行分配内存
//为列分配内存
for( int i = 0; i < col ; i++ ){
pvalue[i] = new double[col];
}
• 释放多维数组内存
  for( int i = 0 ; i < col ; i++ ）{
delete[] pvalue[i];
}
delete [] pvalue;

创建对象数组，并清除

#include <iostream>
using namespace std;

class Box
{
   public:
      Box() { 
         cout << "调用构造函数！" <<endl; 
      }
      ~Box() { 
         cout << "调用析构函数！" <<endl; 
      }
};

int main( )
{
   Box* myBoxArray = new Box[4];

   delete [] myBoxArray; // Delete array

   return 0;
}

运行结果如下：

调用构造函数！
调用构造函数！
调用构造函数！
调用构造函数！
调用析构函数！
调用析构函数！
调用析构函数！
调用析构函数！

c++ 命名空间

• 定义
  namespace namespace_name{
//代码声明
}
• 用法
  name::code; //code 可以是变量或者函数

嵌套命名空间

• 定义

namespace namespace_name1{
	// 代码声明
	namespace namespace_name2{
	// 代码声明
	}
}

• 用法

	//访问namespace_name2中的成员
    using namespace namespace_name1::namespace_name2;
    //访问namespace_name1中的成员
    using namespace namespace_name1；

函数模板

• 模板是泛型编程的基础，泛型编程即以一种独立于任何特定类型的方式编写代码。

    //函数模板
    template <typename type> ret-type func-name(parameter list)
    {
        //函数主体
    }

type为占位符名称，在实际使用中替换

类模板

template <class type> class class-name{
// 声明部分
}

c++多线程

1. 创建线程

#include <pthread.h>
pthread_create ( thread, atter, strt_routine, arg)

一个进程可以创建的最大线程数是依赖于实现的。线程一旦被创建，就是同等的，而且可以创建其他线程。线程之间没有隐含层次或依赖。

2. 终止线程

#include <pthread.h>
pthread_exit (statu)
在这里，pthread_exit 用于显式地退出一个线程。通常情况下，pthread_exit() 例程是在线程完成工作后无需继续存在时被调用。

• 如果 main() 是在它所创建的线程之前结束，并通过 pthread_exit() 退出，那么其他线程将继续执行。否则，它们将在 main() 结束时自动被终止。

#include <iostream>
// 必须的头文件是
#include <pthread.h>

using namespace std;

#define NUM_THREADS 5

// 线程的运行函数
void* say_hello(void* args)
{
    cout << "Hello ！" << endl;
}

int main()
{
    // 定义线程的 id 变量，多个变量使用数组
    pthread_t tids[NUM_THREADS];
    for(int i = 0; i < NUM_THREADS; ++i)
    {
        //参数依次是：创建的线程id，线程参数，调用的函数，传入的函数参数
        int ret = pthread_create(&tids[i], NULL, say_hello, NULL);
        if (ret != 0)
        {
           cout << "pthread_create error: error_code=" << ret << endl;
        }
    }
    //等各个线程退出后，进程才结束，否则进程强制结束了，线程可能还没反应过来；
    pthread_exit(NULL);
}

• 创建线程同时传入参数

//文件名：test.cpp

#include <iostream>
#include <cstdlib>
#include <pthread.h>

using namespace std;

#define NUM_THREADS     5

void *PrintHello(void *threadid)
{  
   // 对传入的参数进行强制类型转换，由无类型指针变为整形数指针，然后再读取
   int tid = *((int*)threadid);
   cout << "Hello ！线程 ID, " << tid << endl;
   pthread_exit(NULL);
}

int main ()
{
   pthread_t threads[NUM_THREADS];
   int indexes[NUM_THREADS];// 用数组来保存i的值
   int rc;
   int i;
   for( i=0; i < NUM_THREADS; i++ ){      
      cout << "main() : 创建线程, " << i << endl;
      indexes[i] = i; //先保存i的值
      // 传入的时候必须强制转换为void* 类型，即无类型指针        
      rc = pthread_create(&threads[i], NULL, 
                          PrintHello, (void *)&(indexes[i]));
      if (rc){
         cout << "Error:无法创建线程," << rc << endl;
         exit(-1);
      }
   }
   pthread_exit(NULL);
}

• 向线程传递参数
  这个实例演示了如何通过结构传递多个参数。您可以在线程回调中传递任意的数据类型，因为它指向 void，如下面的实例所示：

#include <iostream>
#include <pthread.h>
#define Max_thread 5;

using namespace std;
void *print_date(void *thread_value) ;


struct Untitled
{
    int thread_id ;
    string message;
};

int main()
{
    pthread_t threads[5];

    struct Untitled td[5];

    int ret;
    int i;
    for ( i = 0; i < 5; i++)
    {
        cout << "输入第" << i << "个线程的信息" << endl;
        cin >> td[i].message;
        td[i].thread_id = i;

        ret = pthread_create(&threads[i],NULL,print_date,&td[i]);
        if (ret != 0)
        {
            cout << "pthread_create error: error_code= " << ret << endl;
        }

        /* code */
    }
    

    return 0;
}

void* print_date(void* thread_value)
{
    struct Untitled *my_data;
    my_data = (struct Untitled *) thread_value;    
    cout << "Thread id :" << my_data->thread_id << endl;
    cout << "Message   :" << my_data->message << endl;
    pthread_exit(NULL);
}

3.连接和分离线程

以下两个例程，用来连接和分离线程：
pthread_join (threadid, status)
pthread_detach (threadid)
pthread_join() 子例程阻碍调用例程，直到指定的 threadid 线程终止为止。当创建一个线程时，它的某个属性会定义它是否是可连接的（joinable）或可分离的（detached）。只有创建时定义为可连接的线程才可以被连接。如果线程创建时被定义为可分离的，则它永远也不能被连接。

这个实例演示了如何使用 pthread_join() 例程来等待线程的完成。

#include <iostream>
#include <cstdlib>
#include <pthread.h>
#include <unistd.h>

using namespace std;

#define NUM_THREADS     5

void *wait(void *t)
{
   int i;
   long tid;

   tid = (long)t;

   sleep(1);
   cout << "Sleeping in thread " << endl;
   cout << "Thread with id : " << tid << "  ...exiting " << endl;
   pthread_exit(NULL);
}

int main ()
{
   int rc;
   int i;
   pthread_t threads[NUM_THREADS];
   pthread_attr_t attr;
   void *status;

   // 初始化并设置线程为可连接的（joinable）
   pthread_attr_init(&attr);
   pthread_attr_setdetachstate(&attr, PTHREAD_CREATE_JOINABLE);

   for( i=0; i < NUM_THREADS; i++ ){
      cout << "main() : creating thread, " << i << endl;
      rc = pthread_create(&threads[i], NULL, wait, (void *)i );
      if (rc){
         cout << "Error:unable to create thread," << rc << endl;
         exit(-1);
      }
   }

   // 删除属性，并等待其他线程
   pthread_attr_destroy(&attr);
   for( i=0; i < NUM_THREADS; i++ ){
      rc = pthread_join(threads[i], &status);
      if (rc){
         cout << "Error:unable to join," << rc << endl;
         exit(-1);
      }
      cout << "Main: completed thread id :" << i ;
      cout << "  exiting with status :" << status << endl;
   }

   cout << "Main: program exiting." << endl;
   pthread_exit(NULL);
}