本周课程主要内容为标准库中STL之外的一些内容,包括一个万用的Hash Function、tuple、type traits、cout和moveable。
1、一个万用的Hash Function
这个万用的Hash Function有3种型式,如图1.1和图1.2,其中型式3是G4.9版本才有的新型式。
图1.1 图1.2 图1.3本节内容总结如下:
(1)hash function设计原则:产生的hash code尽可能减少冲突, 使元素能够尽可能多的落在不同的篮子里;
(2)图1.3中,在①中加入了seed(最终被视为hash code),从而使得模板变成1+n的形式,通过递归调用②中的hash_val函数,不断调用④中的hash_combine函数来改变seed,同时减少接收的参数,最终递归结束时变成1+1的形式,调用③中的hash_val函数,也会调用④中的hash_combine函数,最终确认seed值,也就是算出最后的hash code;
(3)计算hash code时,0x9e3779b9是借用的黄金比例。
2、tuple
tuple是指元之组合,数之组合,它是C++2.0之后引进的一种存放各种不同类型元素的集合。
图2.1 图2.2本节内容总结如下:
(1)创建一个四个元素的tuple t:
tuple<string,int,int,couple<double>> t;//要标明每个元素的类型;
创建一个tuple,并赋初值:
tuple<int, float, string> t1(41, 6.3, "nice");
(2)get<0>(t1)取t1的第0个元素,get<1>(t1)取t1的第1个元素,以此类推;
(3)make_tuple 辅助函数直接放值,即创建一个tuple,并写入元素:
auto t2 = make_tuple(22, 44, "stacy");
(4)tuple的用法:
tie绑定,将tuple中对应的各个元素绑定到tie中,tuple_size获取tuple中value个数,tuple_element获取tuple中第几个元素的类型;
(5)tuple会自动递归,把元素分隔为head和tail, tail会再分隔为head和tail,直到tail只有一个元素为止,层层继承, tail作为基类,head作为数据成员;
(6)tuple是通过继承的方法来不断地剔除第一个参数,最终来实现对每一个元素的操作,而Hash Function是不断调用。
3、type traits
type traits用于回答class中的默认构造、拷贝构造、拷贝赋值、析构函数重要不重要,是否是POD等,为算法服务。
对于自定义的类型,可以自己定义type traits的特化版本。
图3.1 图3.2 图3.3 图3.4 图3.5 图3.6 图3.7本节内容总结如下:
(1)string的析构函数不是虚函数,在设计上是不打算让用户继承的,所以询问是否有虚函数时是0.,是否有多态时是0;
(2)Zoo(const Zoo&) = delete; 不要编译器默认的。
Zoo(Zoo&&) = default; 要编译器默认的搬离构造函数, 用户不写时与其意义相同。
Zoo& operator=(const Zoo&) = default; 默认,用户不写时与其意义相同。
Zoo& operator=(const Zoo&&) = delete; 不要编译器默认的搬离赋值函数。
(3)对于is_void类模板,继承自_is_void_helper类模板,先把const、volatile属性拿掉,再传给__is_void_helper,利用它的泛化和特化void,判断是否是void;
(4)对于is_integral类模板,也是先把const、volatile属性拿掉,再利用__is_integral_helper的泛化和偏特化判断,如果不是和某种特化版本匹配的类型,那么就会使用泛化版本,泛化版本的回答是false;
(5)有些type traits的实现在标准库中找不到源代码,例如is_class、is_union、is_enmum、is_pod等,这种是由编译器实现的。
4、cout
cout是C++编程语言互换流中的标准输出流,需要iostream支持。
图4.1 图4.2本节内容总结如下:
(1)cout是一个iostream类的对象,它有一个成员运算符函数operator<<,每次调用的时候就会向输出设备输出内容;
(2)从根本上说,cout是函数调用,不过这函数有些特殊,用的是运算符重载,确切地说是重载了“<<”运算符。
5、moveable
本节主要讲述moveable元素对于容器速度效能的影响,其中在vector中差别较大,在list、deque、multiset、unordered_multiset中差别不大。
图5.1 图5.2 图5.3 图5.4 图5.5本节内容总结如下:
(1)在vector中拷贝300万个元素,调用MCtor或者CCtor的次数远大于300万次的原因是,容器vector是呈二倍成长的,每次增加容量均会调用MCtor或者CCtor;
(2)使用move虽无法减少拷贝的次数,但是可以提高拷贝构造的效率;
(3)move assignment、move constructor是浅拷贝;
(4)string具有moveable功能。
6、课后补充学习
traits的本质定义:加上一层间接性,换来以定的灵活性。
具体地说就是通过定义一些结构体或类,并利用模板类特化和偏特化的能力,给类型赋予一些特性,这些特性根据类型的 不同而异。traits在STL中为了提供通用的操作而又不损失效率在程序设计中可以使用这些traits来判断一个类型的一些特性,引发C++的函数重载机制,实现同一种操作因类型不同而异的效果。有人说 traits的编程技巧极度弥补了C++语言的不足 。
template <typename T>
structis_void
{staticconstboolvalue =false; };
template <>
structis_void
{staticconstboolvalue =true; };
Is_void<false>::value调用第一份代码,也就是说只要我们传入一个参数像这样:Is_void<T>::value,其中T可以为任意类型,我们就可以判断这个类型是不是void在编译期。
更详细的学习内容见:http://www.cnblogs.com/youthlion/archive/2011/12/01/2255618.html
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