好的，各位观众老爷，欢迎来到“C++内存那点事儿”特别节目。今天咱们要聊的是C++17引入的一个重量级选手——std::pmr::polymorphic_allocator，也就是传说中的多态内存分配器。 第一幕：内存，你的地盘我做主！ 在C++的世界里，内存管理一直是个让人头疼的问题。传统的new和delete就像一对相爱相杀的冤家，用得不好，轻则内存泄漏，重则程序崩溃。更可气的是，它们的行为是全局性的，你想针对某个特定场景搞点特殊化，基本上没戏。 这时候，分配器（Allocator）就站出来了。分配器允许你自定义内存分配策略，比如你可以创建一个只从特定内存池分配的分配器，或者创建一个带有内存泄漏检测功能的分配器。听起来是不是很酷？ 但是，传统的分配器也有个问题：它是模板参数。这意味着，如果你想让不同的容器使用不同的分配器，你需要定义不同的容器类型。这就像你想吃不同口味的冰淇淋，却需要买不同的冰箱一样，简直是噩梦。 std::pmr::polymorphic_allocator就是为了解决这个问题而生的。它允许你在运行时选择分配器，而不需要改变容器的类型。这就像你只需要一个冰淇淋机， …
C++ 自定义 `std::allocator`：为特定容器定制内存分配策略
C++ 自定义 std::allocator：为特定容器定制内存分配策略 大家好！欢迎来到今天的“内存魔法秀”！我是你们的表演嘉宾，今天我们将一起探索C++标准库中一个神秘而强大的角色——std::allocator。 可能很多人听到“allocator”就觉得头大，觉得这玩意儿太底层，太复杂，跟自己没啥关系。但事实上，allocator就像容器的“房东”，决定了容器里的数据住在哪儿，住得舒不舒服。如果你想让你的容器跑得更快，更省内存，或者想做一些特殊的内存管理，那么自定义allocator绝对是你的秘密武器。 今天，我们就来扒一扒std::allocator的底裤，看看它到底是个什么东西，以及如何通过自定义allocator来提升你的代码性能。 1. std::allocator：容器背后的“房东” 在C++中，标准容器（比如std::vector，std::list，std::map）使用allocator来分配和释放内存。默认情况下，它们使用std::allocator，这个玩意儿基本上就是调用new和delete，简单粗暴。 #include <iostream> …
C++ `std::expected`：C++23 现代错误处理与结果返回
好的，让我们开始这场关于 C++23 std::expected 的“脱口秀”吧！准备好迎接一场关于现代错误处理的狂欢了吗？ C++23 std::expected：告别“手忙脚乱”，迎接优雅的错误处理！ 大家好！我是你们今天的“错误处理专家”，今天我们要聊聊 C++23 中一个非常酷炫的新玩具：std::expected。 开场白：Error Code 的“血泪史” 在开始之前，我们先来回顾一下 C++ 中处理错误的“光辉历史”。长期以来，我们和 int 类型的返回值“相爱相杀”。 int doSomething() { // 一堆逻辑 if (/* 出错了 */) { return -1; // 错误代码 } return 0; // 成功 } int main() { int result = doSomething(); if (result != 0) { // 处理错误 std::cerr << “出错了！错误代码: ” << result << std::endl; } else { // 一切正常 std::cout << …
C++ `std::thread::hardware_concurrency()`：获取硬件线程数
好的，各位观众，欢迎来到今天的C++线程漫谈现场！今天我们要聊的是一个非常重要，但又经常被忽视的小家伙：std::thread::hardware_concurrency()。这货，就像你CPU的心跳探测器，能告诉你你的机器到底有多少个“小人”可以同时干活。 开场白：你的电脑里住了多少个“小人”？ 想象一下，你家电脑是个繁忙的工厂，CPU就是这个工厂的大老板。老板手下有很多工人，每个工人都能同时处理一项任务。这个std::thread::hardware_concurrency()函数，就是帮你数数这个工厂里到底有多少个“工人”的。 为什么要数清楚呢？因为多线程编程的核心思想就是把一个大任务分解成很多小任务，然后分配给这些“工人”去并行执行。如果你不知道有多少“工人”，就盲目地分配任务，可能会导致“工人”们互相抢资源，反而降低效率，甚至让工厂陷入混乱。 std::thread::hardware_concurrency()：闪亮登场！ 好了，废话不多说，让我们请出今天的主角：std::thread::hardware_concurrency()。 这个函数非常简单，它不需要任何参数，直 …
C++ 并发容器：`std::mutex` 与 `std::shared_mutex` 的性能考量
好的，各位观众，欢迎来到今天的“C++并发容器性能大乱斗”现场！今天我们要聊的是C++并发容器背后的两位重量级选手：std::mutex（互斥锁）和std::shared_mutex（共享互斥锁）。别看它们名字挺严肃，其实它们的作用很简单，就是为了保证多个线程访问共享数据时，不会出现“你抢我的笔，我撕你的纸”的混乱局面。 一、并发容器的“烦恼”：线程安全问题 在单线程的世界里，大家相安无事，数据想怎么改就怎么改。但是一旦引入了多线程，问题就来了。想象一下，多个线程同时修改一个变量，如果没有保护措施，结果很可能是： 数据竞争（Data Race）： 多个线程同时访问并修改同一块内存区域，导致结果不可预测。 脏数据（Dirty Data）： 一个线程读取到的数据是另一个线程未完成修改的数据，导致数据不一致。 为了解决这些问题，我们需要并发容器。并发容器，顾名思义，就是为了在并发环境下安全地存储和访问数据的容器。它们通常会使用锁机制来保护内部数据，确保线程安全。 二、std::mutex：简单粗暴的“单行道” std::mutex是最基础的互斥锁，它的工作方式非常简单： 加锁（lock）： …
C++ `std::latch` 与 `std::barrier` 高级用法：复杂同步场景
好的，咱们今天来聊聊C++里两个挺有意思的同步工具：std::latch 和 std::barrier。这俩家伙，单看名字可能觉得挺高大上，但其实用好了，能让你的并发程序更优雅、更可控。 开场白：并发世界的坑和甜头 话说，并发编程就像是同时耍好几个盘子。耍好了，效率嗖嗖地往上涨；耍不好，盘子噼里啪啦碎一地，debug到怀疑人生。所以，我们需要一些“魔术道具”来保证盘子不掉，std::latch 和 std::barrier 就是其中两种。 第一幕：std::latch – “关门放狗” std::latch，你可以把它想象成一个门闩。一开始门是打开的，你可以设置一个计数器，代表需要多少个“人”来把门闩上。每来一个人，计数器减一。当计数器归零时，门闩就彻底锁死，后面的“狗”（指那些等待的线程）就可以放出来了。 基本用法： #include <iostream> #include <thread> #include <latch> int main() { std::latch door(3); // 门闩需要3个人才能锁上 auto wor …
C++ `std::execution` 策略：C++17 并行算法的执行模型
好的，各位观众，欢迎来到今天的“C++并行算法的执行策略：让你的代码飞起来”讲座！我是你们的老朋友，Bug终结者，代码魔法师（称号随便起，关键是逗大家开心）。今天咱们不聊虚的，直接上干货，聊聊C++17引入的std::execution策略，也就是并行算法的执行模型。 开场白：告别单线程，拥抱多核世界 话说，各位程序员大佬们，你们有没有觉得现在的CPU核心越来越多，但是咱们的代码跑起来还是慢吞吞的？这就像开着F1赛车在村里小路上跑，速度根本提不起来啊！原因很简单，咱们的代码还在单线程里苦苦挣扎，没有充分利用多核CPU的潜力。 C++17的并行算法就是来拯救我们的！它提供了一种简单而强大的方式，让我们可以轻松地将算法并行化，让代码跑得更快，效率更高。而std::execution策略，就是控制这些并行算法如何执行的关键。 什么是std::execution策略？ 简单来说，std::execution策略就是告诉编译器和运行时环境，你希望你的并行算法怎么跑。是单线程跑，还是多线程跑，还是允许运行时自己选择？这些都由std::execution策略说了算。 C++标准库提供了以下几种标准的 …
C++ `std::span` 在并发中的应用：安全共享连续内存
好的，各位听众，今天咱们来聊聊C++ std::span 在并发编程中的妙用，特别是如何安全地共享连续内存。并发编程就像同时耍多个飞刀，耍得好，效率嗖嗖的，耍不好，那可是要出人命的！ 开场白：啥是 std::span？为啥要用它？ 在并发的世界里，数据共享是家常便饭。但是，传统的指针和数组在共享时，容易让人心惊胆战，一不小心就越界，或者被恶意篡改。std::span 的出现，就像给共享的数据穿上了一层安全铠甲。 std::span 本身不是一个容器，它只是一个“视图”（view），指向一块连续的内存区域，并且知道这块区域有多大。你可以把它想象成一个指向数组或 std::vector 的智能指针，但是它不拥有这块内存，也不负责内存的分配和释放。 那么，为啥我们要用 std::span 呢？ 安全： std::span 知道自己的边界，可以防止越界访问。 高效： std::span 是一个轻量级的对象，传递和复制的开销很小。 灵活： std::span 可以指向不同类型的连续内存，比如数组、std::vector 等。 可读性： 使用 std::span 可以更清晰地表达代码的意图，让别人 …
C++ `std::enable_if` 的替代方案：Concepts 与 `if constexpr`
好的，各位观众，各位朋友，欢迎来到今天的“C++奇技淫巧与现代魔法”讲座。今天我们要聊的是一个C++界的老生常谈，却又在现代C++中焕发新生的主题：std::enable_if的替代方案，也就是Concepts和if constexpr。 开场白：enable_if的爱恨情仇 话说当年，C++模板的威力大家都见识过了，那是真香啊！但模板用起来，也常常让人抓狂。你写了一个泛型函数，本意是处理整数和浮点数，结果有人传了个字符串进来，编译器瞬间吐出一屏幕的错误信息，比女朋友生气还可怕。 为了解决这个问题，std::enable_if应运而生。它的作用是，只有当某个条件满足时，才启用（enable）某个函数或类模板。简单来说，就是给模板加了个“准入许可”。 template <typename T, typename = std::enable_if_t<std::is_integral_v<T>>> T my_function(T value) { // 仅当T是整数类型时，此函数才有效 return value * 2; } 这段代码的意思是，my_fu …
C++ `std::generator`：C++23 协程生成器的实用性
好的，各位观众老爷们，欢迎来到今天的C++协程生成器专场！今天咱们聊聊C++23新晋网红——std::generator，看看这玩意儿到底好不好使，能不能给咱们的编程生活带来点儿乐趣。 开场白：协程是个啥？ 在深入std::generator之前，先简单回顾一下协程。简单来说，协程就像是“暂停”和“恢复”大法。传统的函数一旦开始执行，就得一口气跑完，中间不能停。而协程呢，可以在执行到一半的时候暂停，把控制权交给别人，等以后再回来接着干。 这种特性在处理异步任务、迭代器、状态机等方面非常有用。想象一下，你要从一个巨大的文件里一行一行地读取数据，传统的做法可能需要一次性把整个文件加载到内存里。但有了协程，你就可以每次只读取一行，然后暂停，等需要下一行的时候再恢复。是不是很优雅？ std::generator：协程的亲民化代表 C++20引入了协程，但使用起来比较复杂，需要手动管理状态、返回值等等。std::generator就是为了简化协程的使用而生的。它提供了一个更高级别的抽象，让咱们可以像写普通函数一样写协程，编译器会帮咱们处理底层细节。 std::generator的基本用法 std …