菜鸟教程：存储类

菜鸟教程：存储类

上代码，他文中说的 “下面是一个展示不同存储类说明符的实例”

#include <iostream>

// 全局变量，具有外部链接，默认存储类为extern
int globalVar;

void function() {
    // 局部变量，具有自动存储期，默认存储类为auto
    auto int localVar = 10;

    // 静态变量，具有静态存储期，生命周期贯穿整个程序
    static int staticVar = 20;

    const int constVar = 30; // const变量默认具有static存储期

    // 尝试修改const变量，编译错误
    // constVar = 40;

    // mutable成员变量，可以在const成员函数中修改
    class MyClass {
    public:
        mutable int mutableVar;

        void constMemberFunc() const {
            mutableVar = 50; // 允许修改mutable成员变量
        }
    };

    // 线程局部变量，每个线程有自己的独立副本
    thread_local int threadVar = 60;
}

int main() {
    extern int externalVar; // 声明具有外部链接的变量

    function();

    return 0;
}

Q：用最简洁的语言告诉我

// 全局变量，具有外部链接，默认存储类为extern 
int globalVar;

这个注释啥意思？默认extern？

A：意思是globalVar这个全局变量能被其他源文件访问（外部链接），在没有特别指定存储类别的情况下，它默认的存储类别就是extern，也就是可以在不同的源文件中共享使用这个变量。

Q：嗯？之前也么没用过啊，我记得要跨文件访问不是要特殊声明一下extern吗

A：

变量声明与定义的区别
- 在 C 和 C++ 中，变量定义是为变量分配存储空间并可能进行初始化的操作。例如int globalVar;就是一个定义，它为globalVar这个整型变量分配了存储空间。
- 变量声明是告诉编译器变量的类型和名字，用于引用在其他地方定义的变量。extern关键字主要用于声明，它表示这个变量是在其他地方定义的。
默认存储类别的含义
- 当你在文件作用域（全局作用域）写int globalVar;时，这个变量默认是extern存储类别。这意味着在同一项目的其他源文件中，可以通过extern int globalVar;这样的声明来访问这个变量。
- 但是如果在一个源文件中定义了多个同名的全局变量（这是不好的编程习惯），就会出现问题。例如在一个源文件中有int globalVar;，在另一个源文件中又有int globalVar;，链接器会报错，因为出现了重复定义。
跨文件访问和extern声明
- 正确的跨文件访问方式是，在一个源文件（例如file1.c）中定义全局变量int globalVar;，然后在另一个需要访问这个变量的源文件（例如file2.c）中使用extern int globalVar;来声明这个变量。
- 编译器在编译file2.c时，看到extern int globalVar;就知道globalVar是在其他地方定义的，在链接阶段，链接器会把file1.c和file2.c中对globalVar的引用正确地关联起来。
- 如果没有extern声明，编译器会认为在当前文件中定义了一个新的变量，这就可能导致意外的结果，比如变量的重复定义或者访问到错误的变量。

Q：你说的“可以通过extern int globalVar;这样的声明来访问这个变量。”，意思是我其他文件里这样extern int globalVar了，就是直接调用那个文件里的globalVar这个变量了对吧？用最简洁的话回答我

A：是的，在其他文件中用extern int globalVar;声明后，就可以直接使用globalVar变量，这个变量就是在定义它的文件中的那个变量。

Q：这个不重新分配存储空间吧，最简洁的话回答

A：不会重新分配存储空间，只是引用已分配好空间的变量。

Q：thread_local int threadVar = 60;怎么理解，最简洁的话回答我

A：thread_local int threadVar = 60;表示定义一个线程局部变量，每个线程都有它独立的副本，初始值为 60。

Q：最简洁的话回答我，线程啥意思？

A：线程是程序中独立执行的路径，一个进程可以包含多个线程，它们能同时运行，共享进程资源，就像工厂里的多条生产线并行工作。

Q：用我最熟悉的codeblock和，打开电脑看视频，这两个现实场景来用最简洁的话来解释一下

A：电脑上同时打开 CodeBlock 写代码和看视频，就好比电脑这个 “大进程” 里有两个 “线程”，各自干不同事同时进行，互不干扰又共享电脑资源。

Q：你说的电脑这个“大进程”？一台计算机只有一个进程吗？最简洁的话回答我

A：不是，计算机可以同时运行多个进程。一个进程就像是一个正在运行的程序，比如同时打开浏览器、音乐播放器等，每个程序就是一个进程。

Q：那你说写代码和看视频是电脑这“大进程”

A：说错啦，写代码和看视频分别是不同进程，它们里面各自包含能同时做事的线程呀，比如视频播放进程里有处理画面、声音等线程。

Q：那这里的threadVar 有什么实际应用吗？或者我定义他为60，根据进程还是线程的概念，我抛砖引玉下你，给我最简单的话解释下，我是打开看视频操作会使得threadVar会变化吗？还是怎么理解这个东西，有什么作用吗

A：

实际应用场景
- threadVar主要用于多线程编程。例如，一个多线程的服务器程序，每个线程可能需要记录自己处理的请求数量。可以用thread_local变量来实现，每个线程的threadVar（假设用于记录请求数）都是独立的，互不干扰。
关于看视频操作的影响
- 打开看视频这个操作不会影响threadVar的值。因为threadVar是线程局部变量，只有在它所属的线程内部，通过代码去修改它才会改变。如果看视频和代码中的threadVar不在同一个线程，那么看视频的操作与threadVar没有关系。
threadVar的作用
- 它允许每个线程拥有自己独立的数据副本。这在多线程编程中很有用，比如在并行计算场景下，每个线程可以独立地使用这个变量来保存中间结果，而不用担心其他线程的干扰，保证了数据的独立性和线程安全。

Q：没太懂，能举个场景吗

A：

多线程数据缓存场景
- 假设你在开发一个图像渲染软件，这个软件使用多线程来加速渲染过程。
- 每个线程负责渲染图像的一部分。你可以使用thread_local变量来缓存每个线程的中间计算结果。比如thread_local int threadVar可以用来存储当前线程已经计算的像素点数。
- 线程 1 在渲染图像的左上角部分，它通过threadVar记录自己已经处理了多少个像素。线程 2 在渲染图像的右下角部分，它也有自己独立的threadVar副本，记录自己的处理进度，两个线程的threadVar互不影响。
多线程日志记录场景
- 考虑一个服务器程序，它使用多线程来处理多个客户端的请求。
- 对于每个线程，你可以使用thread_local变量来记录该线程处理的请求相关的日志信息。
- 比如thread_local std::string threadVar可以用来存储当前线程的日志消息。当一个线程处理一个客户端请求时，它可以将请求的详细信息（如请求时间、请求内容等）添加到threadVar中，最后将完整的日志信息输出。这样每个线程都有自己独立的日志记录空间，不会相互干扰。

Q：什么叫渲染

A：

在计算机图形学领域
- 渲染简单来说就是把模型（比如 3D 游戏中的人物、建筑模型）、场景（游戏中的地图场景等）等数据通过计算机程序转换为可以在屏幕上显示的图像的过程。
- 以 3D 游戏为例，游戏中有一个复杂的 3D 角色模型，这个模型最初是由很多数学公式和数据定义的（比如顶点位置、纹理坐标等）。渲染过程会计算这个模型在虚拟场景中的光照效果（是明亮的地方还是阴暗的角落）、阴影效果（角色脚下的影子等）、颜色（根据材质和光照计算出的外观颜色）等诸多因素。
- 然后把这些计算结果转换为屏幕上一个个的像素颜色值，最终让你看到一个栩栩如生的游戏角色形象。
在网页设计等领域
- 渲染也用于把网页代码（HTML、CSS 等）转换为你在浏览器中看到的页面。浏览器读取 HTML 代码来确定页面的结构（有哪些标题、段落、链接等），根据 CSS 样式规则来确定每个元素的外观（颜色、大小、位置等），这个过程也叫渲染。比如一个带有漂亮背景颜色、独特字体的网页，就是浏览器渲染后的结果。

Q：什么叫服务器

A：

硬件角度
- 服务器从硬件上看，是一种高性能的计算机设备。它的配置通常比普通个人电脑更强大，有更强大的处理器（可以快速处理大量数据）、更多的内存（能够同时处理多个复杂任务）和更大的存储容量（用于存储海量的数据）。
- 例如，数据中心里的服务器，它们外观像一个个大型的金属箱子，里面装满了高性能的 CPU、大量的内存条和一排排的硬盘，这些服务器可以 24 小时不间断地运行。
软件和功能角度
- 服务器主要是为网络中的其他设备（如个人电脑、智能手机等客户端设备）提供各种服务。常见的有 Web 服务器，当你在浏览器中输入一个网址，浏览器就会向 Web 服务器发送请求，服务器收到请求后，会查找并返回对应的网页内容，让你可以浏览网页。
- 还有文件服务器，它允许网络中的用户存储和共享文件。比如在公司的办公网络中，员工可以通过文件服务器上传和下载工作文档。另外像游戏服务器，它可以处理多个玩家的游戏连接、游戏数据同步等操作，让玩家能够一起在线玩游戏。

Q：学编程的时候总会遇到，或者一些著名app比如为微博崩了，都说什么服务器，这里能在说下吗

A：

以微博为例的服务器作用
- 微博的服务器就像是一个巨大的信息仓库和信息处理中心。当用户发布微博时，用户端（手机或电脑上的微博应用）会把微博内容（文字、图片、视频等）发送到微博服务器。服务器收到这些数据后，会对数据进行存储，比如把微博内容存储到数据库中合适的位置。
- 同时，服务器还要处理其他用户的查看请求。比如当你打开微博想要查看关注的人的动态时，你的手机微博应用会向服务器发送请求，服务器就会从数据库中找到你关注的人的最新微博，然后把这些信息发送回你的手机，这样你就能看到微博内容了。
微博服务器崩溃的原因
- 流量过大是常见的原因之一。比如有一个热门事件发生，大量用户同时发微博、评论、转发，这会导致服务器短时间内收到海量的请求。服务器的处理能力是有限的，如果请求的数量远远超过它能处理的极限，就可能会出现崩溃。
- 软件或硬件故障也可能导致崩溃。例如服务器上的软件出现了漏洞（程序代码中的错误），或者服务器的硬件（如硬盘损坏、内存故障等）出现问题，都可能影响服务器的正常运行，导致微博无法正常访问。

Q：C++11和C++98根我现在学C++有啥关系吗

A：C++ 98 和 C++ 11 与你现在学习 C++ 有密切的关系。

一、C++ 98 的基础地位

历史背景和重要性
- C++ 98 是 C++ 语言的一个重要标准版本，它对 C++ 语言进行了标准化。在此之前，C++ 语言在不同的编译器实现中存在一些差异。C++ 98 的发布使得 C++ 语言有了一个统一的规范，被广泛应用于系统软件、游戏开发、嵌入式系统等众多领域。
- 它奠定了 C++ 面向对象编程（OOP）的核心地位。例如，类（class）的定义、继承（inheritance）、多态（polymorphism）等关键的面向对象概念在 C++ 98 中已经成熟。你在学习 C++ 的过程中，面向对象部分的基础语法很多是由 C++ 98 所定义的。
- 标准模板库（STL）也是 C++ 98 的重要组成部分。STL 提供了通用的容器（如vector、list、map等）、迭代器（iterators）和算法（algorithms）。这些工具极大地提高了编程效率。例如，vector容器可以方便地存储和操作动态大小的数据集合。你可以像下面这样使用vector：
```
#include <iostream>
#include <vector>
int main() {
    std::vector<int> numbers;
    numbers.push_back(1);
    numbers.push_back(2);
    for (int i = 0; i < numbers.size(); ++i) {
        std::cout << numbers[i] << " ";
    }
    return 0;
}
```
这个例子展示了如何创建一个int类型的vector，向其中添加元素并遍历输出。
对学习的影响
- 许多 C++ 教材和教程仍然以 C++ 98 的基本语法和概念为基础进行讲解。因为这些基本的语法结构和编程范式是后续学习的基石。例如，函数重载（function overloading）是 C++ 98 中就存在的特性，它允许你在同一个作用域内定义多个同名函数，只要它们的参数列表不同。这有助于编写更灵活和易于理解的代码。

二、C++ 11 的改进与拓展

新特性介绍
- C++ 11 带来了许多新的特性，这些特性进一步增强了 C++ 语言的功能和易用性。其中，自动类型推断（auto关键字）是一个很实用的特性。例如，以前你需要明确地写出变量的类型，像int num = 5;，而在 C++ 11 中，你可以使用auto来让编译器自动推断变量的类型：
```
#include <iostream>
int main() {
    auto num = 5;
    std::cout << num << std::endl;
    return 0;
}
```
- 范围 - for 循环（range - for loop）也是 C++ 11 的新特性。它提供了一种更简洁的方式来遍历容器中的元素。比如，对于一个vector，在 C++ 98 中你可能需要使用迭代器来遍历，而在 C++ 11 中可以这样做：
```
#include <iostream>
#include <vector>
int main() {
    std::vector<int> numbers = {1, 2, 3, 4, 5};
    for (int num : numbers) {
        std::cout << num << " ";
    }
    return 0;
}
```
- 还有 lambda 表达式，它允许你在代码中定义匿名函数。这在需要传递简单的回调函数或者进行局部的函数式编程时非常有用。例如，对一个vector中的元素进行排序，可以使用std::sort函数并传入一个 lambda 表达式来定义排序规则：
```
#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
int main() {
    std::vector<int> numbers = {3, 1, 4, 1, 5};
    std::sort(numbers.begin(), numbers.end(), [](int a, int b) {
        return a < b;
    });
    for (int num : numbers) {
        std::cout << num << " ";
    }
    return 0;
}
```
对学习的意义
- C++ 11 的新特性在现代 C++ 编程中被广泛使用。学习 C++ 11 能够让你编写更简洁、高效的代码。而且，很多新的 C++ 项目和开源库都在大量使用 C++ 11 的特性。例如，一些高性能计算库和网络编程库利用 C++ 11 的新特性来提高性能和代码的可读性。
- 同时，理解 C++ 11 特性也有助于你更好地理解 C++ 语言的发展趋势。从 C++ 98 到 C++ 11 的演变体现了 C++ 语言在不断地适应现代软件开发的需求，如对并发编程的更好支持（C++ 11 引入了线程库）等。

在学习 C++ 时，你应该先扎实掌握 C++ 98 的基础语法和概念，然后逐步学习 C++ 11 等更新版本中的新特性，这样才能全面地掌握 C++ 语言并跟上现代 C++ 编程的步伐。

Q：C++11是哪年搞出来的

A：C++11 于 2011 年 8 月 12 日公布，并于 2011 年 9 月出版。

Q：C++98呢

A：C++ 98 标准是 1998 年被批准的。这一标准的发布使得 C++ 语言的定义更加严谨和规范。它是在 C++ 语言经过多年的发展和实践后，对其语法、语义、标准库等诸多方面进行标准化的成果。在此之前，C++ 虽然已经被广泛使用，但不同编译器厂商对 C++ 的实现存在一定差异，C++ 98 的出现让 C++ 程序在不同平台和编译器之间有了更统一的规范。同时，C++ 98 中所确立的如面向对象编程范式、模板等核心技术也为后续 C++ 语言的进一步发展奠定了坚实的基础。

Q：其实也没必要知道这些玩意吧？都2025年了，现在查的东西都是基于C++98和C++11的，学就完了，管那么多狗屁版本干嘛

A：这种想法有一定的合理性，但了解 C++ 不同版本也有诸多重要的原因：

一、理解语言演变和设计理念

技术进化脉络
- 了解 C++ 从 98 到 11 的发展历程，可以让你清晰地看到语言是如何随着时代的需求而进化的。例如，C++98 主要侧重于巩固面向对象编程和模板技术，为 C++ 的大规模应用提供了坚实的基础。而 C++11 的出现是为了应对多核时代的到来、代码简洁性要求的提高等问题。像自动类型推断（auto关键字）和 lambda 表达式这些新特性，是为了使 C++ 在函数式编程风格和代码紧凑性方面能够跟上现代编程语言的潮流。
- 你可以深入体会语言设计者的思路。每一个新特性的加入都是为了解决实际编程中的痛点。例如，C++11 引入的线程库，是因为在之前的版本中，进行多线程编程依赖于平台相关的 API，这使得编写跨平台的并发程序非常困难。了解这些，能让你更好地理解为什么要以某种方式来编写代码。

二、代码维护和兼容性

旧代码维护
- 在实际开发中，你可能会遇到大量基于 C++98 编写的旧代码。如果不了解 C++98 的特性和规范，在维护这些代码时就会遇到困难。比如，一些传统的 C++98 代码库可能大量使用了指针操作和手动内存管理，这与 C++11 中引入的智能指针等新的内存管理方式有所不同。你需要知道这些旧的编程习惯和语法结构，才能准确地修改和扩展这些代码。
兼容性考虑
- 即使在现代开发中，也不是所有的编译器或者开发环境都完全支持 C++11 的所有特性。有些嵌入式系统或者特定的工业控制软件所使用的编译器可能只部分支持 C++11，或者仍然主要基于 C++98 标准。了解不同版本可以帮助你在不同的开发场景下，写出兼容的代码。例如，如果你要开发一个需要在多种不同设备上运行的软件，你可能需要根据设备所支持的 C++ 标准版本来选择合适的语法和库函数。

三、学习资源利用和知识拓展

教材和文档选择
- 许多经典的 C++ 教材仍然是以 C++98 为基础编写的，这些教材对于讲解 C++ 的基本概念（如类、继承、多态等）非常详细和深入。同时，也有很多关于 C++11 新特性的专门书籍和教程。了解版本的差异可以帮助你更好地选择适合自己学习阶段的教材和参考资料。
知识融合与创新
- 了解不同版本的特性可以让你融合新旧知识，创造出更优化的解决方案。例如，你可以结合 C++98 中成熟的模板技术和 C++11 的 lambda 表达式来编写更高效、更灵活的泛型代码。这种知识的融合能力在解决复杂的实际编程问题时非常有价值。

Q：存储在寄存器中的就可以加快反应速度吗

A：

寄存器的特点
- 寄存器是 CPU 内部的高速存储单元，它的存储速度非常快。这是因为寄存器直接集成在 CPU 芯片内，和 CPU 的运算单元等距离很近，数据传输路径短。
- 例如，当 CPU 进行算术运算或逻辑运算时，它需要操作数。如果这些操作数存储在寄存器中，CPU 可以在一个非常短的时钟周期内获取到数据，而不需要从内存（内存的速度比寄存器慢很多）或者其他存储设备中读取，从而减少了数据获取的延迟。
对反应速度的影响
- 在计算机的运行过程中，将频繁使用的数据存储在寄存器中可以加快反应速度。比如在一个循环计算的程序中，循环变量、中间计算结果等如果存储在寄存器中，CPU 可以快速地对其进行读写操作。
- 以简单的加法运算为例，假设我们要计算a+b $，$ $如果a和b的值$ 存储在寄存器中，CPU 可以在几个时钟周期内完成读取、相加和存储结果的操作。而如果a和b存储在主内存中，CPU 首先要从主内存读取数据（这个过程涉及到内存总线的操作，速度较慢），然后才能进行加法运算，这会导致整个运算过程的延迟增加。
局限性
- 不过，寄存器的数量是有限的。在现代计算机中，虽然寄存器的数量因 CPU 架构而异，但一般来说相对主存储器等存储设备的容量是非常小的。所以只能将最关键、最频繁使用的数据放在寄存器中。
- 例如，一个复杂的科学计算程序，可能有大量的数据数组，不可能把所有的数据都放在寄存器中。这就需要合理地安排数据在寄存器和其他存储设备之间的存储，通过使用缓存等技术来进一步优化数据的访问速度，以平衡存储资源和运算速度的需求。

所以，一般情况下将数据存储在寄存器中可以加快反应速度，但也受到寄存器数量有限等因素的限制。

Q：那不是register类型的都存在哪里啊

A：

内存（Random - Access Memory，RAM）
- 特点：内存是计算机中最常见的存储数据的地方之一。它可以被 CPU 直接访问，用于存储正在运行的程序和相关数据。内存的存储容量比寄存器大得多，但是访问速度比寄存器慢。例如，常见的 DDR4 内存的读写速度通常在几十纳秒左右，而寄存器的读写速度可以达到零点几纳秒甚至更快。
- 存储内容示例：当你打开一个文本编辑器软件，这个软件的程序代码（如指令集）以及你正在编辑的文档内容（文本字符的编码等数据）大部分都是存储在内存中的。包括操作系统内核的部分数据、各种应用程序运行时的数据等也都存放在内存中。
硬盘（Hard Disk Drive，HDD）和固态硬盘（Solid - State Drive，SSD）
- 特点：硬盘和固态硬盘是计算机的大容量存储设备。它们的存储容量远远大于内存和寄存器，但是访问速度更慢。硬盘通过磁头在高速旋转的盘片上进行数据的读写操作，而固态硬盘则是基于闪存芯片存储数据。固态硬盘的速度比硬盘快很多，例如普通机械硬盘的顺序读取速度可能在 100 - 200MB/s 左右，而固态硬盘可以达到几 GB/s。不过，它们和内存相比，速度还是慢不少。
- 存储内容示例：操作系统、应用程序、用户文件（如文档、图片、视频等）在计算机未运行相关程序时都是存储在硬盘或者固态硬盘中的。当程序需要运行时，这些数据会从硬盘或固态硬盘加载到内存中。
高速缓存（Cache）
- 特点：高速缓存是一种介于 CPU 和内存之间的高速小容量存储器。它的存在是为了弥补 CPU 和内存之间的速度差距。Cache 通常分为多级，如 L1 Cache、L2 Cache、L3 Cache 等。L1 Cache 最接近 CPU，速度最快，容量最小；L3 Cache 相对离 CPU 远一些，速度稍慢，但容量比 L1 和 L2 大。Cache 中的数据是内存数据的副本，它会根据 CPU 的访问模式自动存储和更新最有可能被 CPU 频繁访问的数据。
- 存储内容示例：当 CPU 第一次访问内存中的某个数据块时，这个数据块可能会被复制到 Cache 中。如果 CPU 再次访问这个数据，就可以从 Cache 中快速获取，而不是从较慢的内存中获取。例如，在循环执行一段代码时，循环内频繁使用的数据就可能被存储在 Cache 中。

Q：int a是存在哪里

A：

局部变量情况（在函数内部定义的int a）
- 当在一个函数内部定义int a这样的局部变量时，它通常存储在栈（stack）中。栈是一种数据结构，用于存储函数的局部变量、函数参数以及函数调用的返回地址等信息。
- 例如，以下是一个简单的 C 语言函数：
```
void func() {
    int a = 5;
    // 这里的a存储在栈中
}
```
- 栈的特点是后进先出（LIFO）。当函数被调用时，系统会为这个函数的栈帧（stack frame）分配空间，其中就包括局部变量的存储空间。在这个例子中，a的值被存储在为这个函数分配的栈帧空间内。当函数执行结束后，栈帧被释放，a所占用的空间也被回收。
全局变量情况（在函数外部定义的int a）
- 如果int a是在函数外部定义的全局变量，它通常存储在数据段（data segment）中。数据段是程序内存布局的一部分，用于存储已初始化的全局变量和静态变量。
- 例如，在 C 语言中：
```
int a = 10;
void func() {
    // 这里可以访问全局变量a
}
```
- 全局变量a存储在数据段，它的生命周期是整个程序的运行周期。从程序开始运行时，a就占用了数据段中的空间，并且一直存在直到程序结束。在程序的任何函数中（只要在变量的作用域内）都可以访问这个全局变量。
静态局部变量情况（使用static关键字定义的局部变量）
- 当在函数内部使用static关键字定义int a时，它存储在数据段。虽然它是在函数内部定义的，但它的存储方式和全局变量类似。
- 例如：
```
void func() {
    static int a = 3;
    // 每次调用func函数，a的值会保留
}
```
- 这个a变量在第一次调用函数func时被初始化，之后它的空间一直存在于数据段中。每次调用函数func，a的值都会保留，而不是像普通局部变量那样每次调用函数都重新初始化。

Q：register 以后没用了吗

A：

现代编译器优化和硬件发展的影响
- 随着现代编译器技术的发展，编译器能够自动进行一些优化，使得 register 关键字的作用在某些情况下看起来不那么明显。编译器可以通过分析程序代码的执行频率和数据访问模式，自动决定哪些变量应该存储在寄存器中，以达到最佳的性能优化效果。
- 例如，在高度优化的编译器环境下，对于像下面这样简单的代码：
```
int add(int a, int b) {
    int result = a + b;
    return result;
}
```
- 编译器可能会自动将变量a、b和result存储在寄存器中（如果有可用的寄存器并且这样做能提高性能），即使没有使用 register 关键字。
- 同时，硬件方面也在不断发展。现代 CPU 本身拥有复杂的缓存系统和智能的指令调度机制。例如，多级缓存（L1、L2、L3 缓存）可以预先存储可能被频繁访问的数据，减少从内存获取数据的时间。CPU 的指令调度器也能够更高效地处理指令执行顺序，使得数据的读取和运算更加高效，在一定程度上减少了对程序员手动指定寄存器存储的依赖。
register 关键字依然有一定作用的场景
- 特定的嵌入式系统和实时系统：在一些资源非常有限的嵌入式系统中，程序员可能需要精确地控制变量的存储位置，以满足严格的性能要求和资源限制。例如，在某些对实时性要求极高的工业控制嵌入式系统中，每一个时钟周期都很关键。如果能够通过使用 register 关键字将关键变量存储在寄存器中，减少数据访问延迟，可能会对整个系统的性能和实时响应产生重大影响。
- 优化关键性能瓶颈代码：当对性能敏感的代码段进行深度优化时，register 关键字可以作为一种辅助手段。比如在高性能计算领域，如编写复杂的数学算法库或者图形处理算法。如果通过性能分析工具发现某个变量的存储位置是性能瓶颈，程序员可以尝试使用 register 关键字来改变变量的存储方式，以期望提高性能。不过，这种情况需要谨慎使用，并且要结合实际的性能测试来验证是否真的有提升，因为不恰当的使用可能会导致性能下降。

Q：C++不是已经废弃了吗

A：

C++ 并没有废弃 register 关键字
- 在 C++ 中，register 关键字仍然是合法的保留字。不过，它的作用已经被现代编译器的优化技术和硬件架构的发展所削弱。
- 例如，在旧的 C 和早期 C++ 编程观念中，程序员会用 register 关键字来手动请求编译器将一个变量存储在寄存器中，如register int a;，希望以此来加快变量的访问速度。但随着编译器自动优化功能的增强，编译器自己会判断哪些变量适合放在寄存器中，其判断依据包括变量的使用频率、是否在循环内频繁使用等多种因素。
为什么会有 “废弃” 的误解
- 主要是因为现代编译器在大多数情况下会忽略 register 关键字的显式使用。编译器的优化策略是基于复杂的算法和对程序执行情况的分析，这种优化通常比程序员手动指定更为有效。
- 比如，一个变量即使被标记为 register，编译器可能根据实际情况（如寄存器资源紧张、该变量在后续执行过程中很少被使用等）而不将其放入寄存器中。并且，在 C++ 的标准更新过程中，其重点更多地放在了其他特性上，如模板的改进、新的标准库组件的添加等，使得 register 关键字相对来说被提及和使用得更少，从而给人一种 “废弃” 的错觉。

Q：菜鸟教程里说C++11废弃了这个

A：菜鸟教程的说法是正确的，在 C++11 标准中，register 关键字被正式废弃，主要原因如下：

编译器优化能力提升

现代编译器已经足够智能，能够自动分析程序代码的执行频率和数据访问模式等，自行决定哪些变量应该存储在寄存器中以达到最佳的性能优化效果，无需程序员手动使用 register 关键字来提示134。

硬件发展的影响

随着硬件技术的不断进步，CPU 拥有了更复杂的缓存系统和智能的指令调度机制等。例如，多级缓存可以预先存储可能被频繁访问的数据，减少从内存获取数据的时间，在一定程度上减少了对程序员手动指定寄存器存储的依赖4。

Q：关于static，菜鸟教程说的没看懂，

static 存储类指示编译器在程序的生命周期内保持局部变量的存在，而不需要在每次它进入和离开作用域时进行创建和销毁。因此，使用 static 修饰局部变量可以在函数调用之间保持局部变量的值。 static 修饰符也可以应用于全局变量。当 static 修饰全局变量时，会使变量的作用域限制在声明它的文件内。在 C++ 中，当 static 用在类数据成员上时，会导致仅有一个该成员的副本被类的所有对象共享。没太懂这个教程里说的东西

你给我再解释下

A：

static 修饰局部变量

在一般情况下，局部变量是在函数被调用时创建，函数执行结束后就销毁了，它的生命周期只在函数的这一次调用过程中。

但是当用 “static” 修饰局部变量时，情况就不一样了。比如说你有一个函数，每次调用它内部的某个普通局部变量都会重新初始化、使用，然后随着函数结束就没了。可要是这个局部变量被 “static” 修饰了，它在第一次进入函数时被创建，然后在后续这个函数被多次调用的过程中，它不会随着函数结束而销毁，而是一直存在，其值会被保留下来，下次再进入函数时，这个变量的值就是上次调用结束时的值，而不是重新初始化了。例如：

#include <iostream>
using namespace std;

void func() {
    static int num = 0;  // 这里num是被static修饰的局部变量
    num++;
    cout << num << endl;
}

int main() {
    func();  // 第一次调用，num初始化为0，然后自增，输出1
    func();  // 第二次调用，num不会重新初始化，而是在上次值（1）的基础上自增，输出2
    func();  // 第三次调用，输出3
    return 0;
}

static 修饰全局变量

对于普通的全局变量，在一个多文件的项目中，只要在一个文件里声明了这个全局变量（通常还会在头文件里声明，源文件里定义等相关操作），其他文件通过合适的声明方式（比如extern关键字配合）是可以访问到这个全局变量的。

然而当用 “static” 修饰全局变量时，它的作用域就被限制在了声明它的那个文件内部了，别的文件是没办法访问到这个被 “static” 修饰的全局变量的，就好像这个全局变量被 “隐藏” 起来了，只在自己所在的文件里 “可见”，可以在文件内部像使用普通全局变量一样使用它，不过出了这个文件就和它没关系了。例如有两个文件file1.cpp和file2.cpp：

file1.cpp

#include <iostream>
static int global_var = 10;  // 被static修饰的全局变量

void func_in_file1() {
    std::cout << global_var << std::endl;  // 在本文件内可以正常使用
}

file2.cpp

#include <iostream>
// 这里想访问file1.cpp里的global_var是不行的，因为它被static修饰了，作用域仅限于file1.cpp
// 下面这行代码如果取消注释，编译会报错，提示找不到global_var这个变量
// void func_in_file2() {
//     std::cout << global_var << std::endl;
// }

static 修饰类数据成员

在 C++ 的类中，当一个数据成员被声明为 “static” 时，不管你创建了这个类的多少个对象，这个 “static” 数据成员在内存中只有一份副本。所有类的对象共享这同一个 “static” 数据成员。

比如下面这个类的例子：

#include <iostream>
using namespace std;

class MyClass {
public:
    static int shared_member;  // 声明静态数据成员
    void printSharedMember() {
        cout << shared_member << endl;  // 类的对象可以访问这个静态成员
    }
};

int MyClass::shared_member = 5;  // 在类外定义并初始化静态数据成员

int main() {
    MyClass obj1;
    MyClass obj2;
    obj1.printSharedMember();  // 输出5
    obj2.printSharedMember();  // 输出5

    MyClass::shared_member = 10;  // 可以通过类名直接访问和修改静态数据成员
    obj1.printSharedMember();  // 输出10
    obj2.printSharedMember();  // 输出10
    return 0;
}

在这个例子中，shared_member是MyClass类的静态数据成员，不管创建了obj1还是obj2这些不同的对象，它们访问的都是同一个shared_member，而且可以通过类名（MyClass::这种方式）直接去操作这个静态数据成员来改变它的值，所有对象看到的这个值的变化都是同步的。

其他的之前博客里提前学了，没啥困惑直接跳过

mutable懂了，帖个适用场景，别面试问到了，吭吃瘪肚不知道，那老子不tm白学了
适用场景：

缓存：在 const 函数中计算并缓存结果，而不影响对象的外部状态。
状态跟踪：如日志计数器，跟踪调用次数等信息，避免对类的逻辑进行侵入式修改。

注意事项：

mutable 变量的使用应谨慎，以免导致意外的状态变化，影响代码的可读性和可维护性。
mutable 适用于需要在 const 环境中更改状态的特定情况，而不是普遍的设计模式。

妈逼的这菜鸟教程也太跳跃了

Q：std::thread

A：

概述
- std::thread是 C++ 11 标准库中的一个重要组件，用于创建和管理线程。它提供了一种方便的方式来在程序中实现多线程编程，使得可以并发地执行多个任务，从而提高程序的性能和响应能力。
基本用法
- 创建线程
  - 要使用std::thread，首先需要包含<thread>头文件。例如，创建一个简单的线程来执行一个函数：
```
#include <iostream>
#include <thread>

void myFunction() {
    std::cout << "This is a function running in a separate thread." << std::endl;
}

int main() {
    std::thread myThread(myFunction);
    myThread.join();
    return 0;
}
```
  - 在这个例子中，std::thread myThread(myFunction);创建了一个新的线程，该线程将执行myFunction函数。join函数用于等待线程完成执行。如果不调用join或detach函数，程序可能会在主线程结束时异常终止，因为主线程结束时可能会销毁myThread对象，而此时线程可能还在运行。
- 传递参数给线程函数
  - 可以向线程函数传递参数。例如：
```
#include <iostream>
#include <thread>

void printNumber(int num) {
    std::cout << "The number is: " << num << std::endl;
}

int main() {
    int number = 42;
    std::thread myThread(printNumber, number);
    myThread.join();
    return 0;
}
```
  - 这里将变量number的值作为参数传递给printNumber函数，线程启动后会在函数内部使用这个参数。需要注意的是，参数是按值传递的，就像普通函数调用一样。如果要传递引用，需要使用std::ref或std::cref（用于常量引用）。例如：
```
#include <iostream>
#include <thread>

void increment(int& num) {
    num++;
}

int main() {
    int number = 10;
    std::thread myThread(increment, std::ref(number));
    myThread.join();
    std::cout << "The incremented number is: " << number << std::endl;
    return 0;
}
```
线程管理
- join函数
  - 如前面的例子所示，join函数会阻塞当前线程（通常是主线程），直到被调用join的线程执行完毕。这对于确保线程的正确执行顺序很有用。例如，在多个线程完成一些计算任务后，主线程需要使用这些线程的计算结果，就可以在主线程中调用每个线程的join函数来等待它们完成。
- detach函数
  - detach函数将线程分离，使得线程在后台独立运行。一旦线程被分离，就不能再对该线程进行join操作。这对于那些不需要等待其完成或者需要长时间运行的线程比较有用。例如，一个记录日志的线程可以被分离，它可以在后台独立运行，不断地将日志信息写入文件，而不需要主线程等待它完成。不过，使用detach需要谨慎，因为一旦线程被分离，很难再对其进行控制。
- 获取线程标识符
  - 可以使用std::thread::get_id函数来获取线程的标识符。每个线程都有一个唯一的标识符，这对于调试和跟踪线程的执行情况很有用。例如：
```
#include <iostream>
#include <thread>

void myFunction() {
    std::cout << "Thread ID: " << std::this_thread::get_id() << std::endl;
}

int main() {
    std::thread myThread(myFunction);
    std::cout << "Main thread ID: " << std::this_thread::get_id() << std::endl;
    myThread.join();
    return 0;
}
```
线程安全和同步
- 当多个线程访问共享数据时，可能会出现数据竞争等线程安全问题。std::thread本身并没有提供高级的同步机制，但 C++ 标准库提供了其他工具，如std::mutex（互斥锁）、std::lock_guard和std::unique_lock等来确保线程安全。例如，使用std::mutex来保护共享数据：
```
#include <iostream>
#include <thread>
#include <mutex>

std::mutex mtx;
int sharedData = 0;

void incrementData() {
    std::lock_guard<std::mutex> guard(mtx);
    sharedData++;
}

int main() {
    std::thread thread1(incrementData);
    std::thread thread2(incrementData);
    thread1.join();
    thread2.join();
    std::cout << "Shared data value: " << sharedData << std::endl;
    return 0;
}
```
- 在这个例子中，std::lock_guard在构造函数中自动锁定互斥锁mtx，在析构函数中自动解锁，从而保证了在incrementData函数中对sharedData的访问是线程安全的。

std::thread是 C++ 多线程编程的基础工具，它使得在 C++ 程序中利用多核处理器等硬件资源进行并发编程变得更加容易，但在使用时需要注意线程安全和正确的线程管理。

Q：join是啥

A：

join函数的基本概念
- 在多线程编程中，join是std::thread类的一个成员函数。它的主要作用是让调用该函数的线程（通常是主线程）等待被调用join的线程执行完成。简单来说，就是一种线程同步机制，确保一个线程的结束是在另一个线程（调用join的线程）继续执行之前。
- 例如，假设有一个主线程和一个子线程，子线程执行一些耗时的任务。如果在主线程中调用了子线程的join函数，那么主线程会被阻塞（暂停执行），直到子线程的任务全部完成。这就好像主线程在一个 “汇合点” 等待子线程，只有子线程 “到达”（执行完任务）后，主线程才能继续前进。

代码示例与解释

以下是一个简单的代码示例，展示join函数的使用：

#include <iostream>
#include <thread>

void myFunction() {
    // 模拟一个耗时的任务，这里只是简单地循环打印数字
    for (int i = 0; i < 5; ++i) {
        std::cout << "Sub - Thread: " << i << std::endl;
    }
}

int main() {
    std::thread myThread(myFunction);
    // 调用join函数，主线程在这里等待myThread执行完成
    myThread.join();
    std::cout << "Main - Thread: After join, continue execution." << std::endl;
    return 0;
}

在这个例子中，myThread是一个新创建的线程，它会执行myFunction函数。当执行到myThread.join();时，主线程会暂停执行，等待myThread线程执行完myFunction函数中的循环。只有当myThread线程完成任务后，主线程才会继续执行后面的std::cout语句。

join函数的重要性
- 资源管理方面
  - 当一个线程对象被销毁时，如果线程还在运行，程序的行为是未定义的。通过join函数，可以确保线程在其关联的资源（如栈空间、寄存器状态等）被释放之前已经完成任务。这样可以避免资源泄漏和潜在的程序崩溃。
- 保证逻辑顺序方面
  - 在很多应用场景中，需要确保某些任务在其他任务完成之后才能开始。例如，一个线程负责读取文件内容，另一个线程负责对读取到的内容进行处理。如果不使用join，处理线程可能会在文件读取线程还没有完成读取操作时就开始尝试处理未完整的数据。使用join可以保证处理线程在文件读取线程完成读取后才开始处理，从而保证程序逻辑的正确性。

Q：

acm的题目有什么实际用处吗，找工作也不考，工作也用不到。
我是一个acm选手，完全不会C++，想找个C++的工作，华为od，你能给我一个学习路线吗

A：

ACM 题目有很大的实际用处

提升算法和数据结构能力：ACM 题目涵盖了广泛的算法和数据结构知识，如排序、搜索、图论、动态规划等。通过解决这些题目，能够深入理解和掌握各种算法的原理和应用场景，以及数据结构的操作和优化，这在实际工作中对于优化程序性能、解决复杂的计算问题至关重要3。
培养逻辑思维和问题解决能力：ACM 题目通常具有较高的难度和复杂性，需要参赛者运用逻辑思维、创造力和批判性思维来分析问题、设计算法和调试程序。这种思维能力的培养不仅在编程领域有帮助，在其他领域如数学、物理、工程等也同样适用，能够帮助你更好地解决各种实际问题。
增强团队合作和沟通能力：在 ACM 竞赛中，通常是以团队的形式参赛，团队成员需要密切合作、分工明确、相互沟通和协作，共同解决问题。这与实际工作中的团队项目非常相似，能够让你提前积累团队合作的经验，更好地适应职场中的团队环境。
提高抗压能力和时间管理能力：ACM 竞赛通常有严格的时间限制，参赛者需要在有限的时间内解决多个难题。这就要求参赛者具备良好的抗压能力和时间管理能力，能够在压力下保持冷静、合理安排时间和资源，高效地完成任务。这些能力在实际工作中面对紧急项目和高强度的工作任务时也非常重要。
增加就业竞争力：虽然有些公司在招聘时可能不会直接考 ACM 题目，但他们非常重视应聘者的算法能力和编程基础。拥有 ACM 竞赛经历的求职者，在算法和编程方面通常会有更扎实的功底和更丰富的经验，这会使他们在求职过程中脱颖而出，获得更多的机会和更好的职业发展前景13。

针对华为 OD 的 C++ 学习路线

C++ 基础语法学习：
- 学习资料推荐：《C++ Primer》《C++ 面向对象程序设计基础入门与实战（微课版）》，或者在慕课网、Coursera 等在线学习平台上搜索 C++ 基础课程。
- 学习目标：掌握 C++ 的基本数据类型、变量、常量、运算符、表达式、流程控制语句、函数、指针、数组、结构体等基础语法知识，能够编写简单的 C++ 程序。
C++ 数据结构与算法学习：
- 学习资料推荐：《数据结构与算法分析：C++ 语言描述》《算法导论》，或者在力扣、牛客网等刷题平台上练习 C++ 算法题目。
- 学习目标：学习常见的数据结构，如链表、栈、队列、树、图等，以及常用的算法，如排序、搜索、贪心算法、动态规划等，并能够用 C++ 语言实现和应用这些数据结构和算法，提高编程效率和解决实际问题的能力。
C++ 面向对象编程学习：
- 学习资料推荐：《C++ 面向对象程序设计》《Effective C++》，以及伦敦大学在 Coursera 上提供的 “面向对象编程” 专项课程。
- 学习目标：理解面向对象编程的概念和原则，掌握类、对象、继承、多态、封装等面向对象的特性，能够运用面向对象的思想设计和开发 C++ 程序，提高代码的可维护性和可扩展性。
C++ 高级特性学习：
- 学习资料推荐：《C++ Templates: The Complete Guide》《C++ 高级编程》，以及一些技术博客和论坛。
- 学习目标：了解和掌握 C++ 的高级特性，如模板、泛型编程、异常处理、文件操作、多线程编程等，能够运用这些高级特性解决更复杂的实际问题，提升 C++ 编程的水平和能力。
华为 OD 机试和面试准备：
- 机试准备：了解华为 OD 机试的考试形式、题型分布和难度水平，重点练习递归、分治、单调栈、并查集、滑动窗口、前缀和、差分、二分查找、BFS 广搜、DFS 深搜等算法和数据结构的应用题目，同时注意编程规范和风格，提高代码的可读性和可维护性。
- 面试准备：熟悉 C++ 的八股文，包括 C++ 的基本特性、STL 库、智能指针、虚函数、多线程、内存管理等方面的知识，准备好常见的面试问题和答案。同时，要对自己的项目经验和算法竞赛经历进行总结和梳理，能够清晰地表达自己的思路和解决问题的能力。

Q：我啥也不会啊，好后悔打ACM，你知道邝斌专题吗？这个属于啥难度？我把邝斌专题刷完了搜索，最短路，KMP，最小生成树，并查集，都是自己做出来的

A：邝斌专题是算法竞赛领域难度较高、具有很强针对性和综合性的一套题目。

邝斌专题难度

知识点覆盖广且深入：该专题涵盖了搜索、最短路、KMP、最小生成树、并查集等多种经典算法和数据结构，这些内容本身就具有一定的难度，需要对算法原理有深入的理解和掌握，并且能够灵活运用到实际题目中。
思维要求高：题目往往不会直接考查算法的基本应用，而是会设置各种复杂的情境和条件，需要你具备较强的逻辑思维、抽象思维和创新思维能力，能够从复杂的问题中抽象出模型，并设计出合适的算法解决方案。
代码实现复杂：在解决这些问题时，不仅要想出正确的算法思路，还需要用高效、准确的代码实现，这对于编程能力和代码调试能力都有较高的要求，需要对 C++ 语言有较为熟练的掌握，包括指针、结构体、STL 等高级特性的运用。

刷完邝斌专题后的能力水平

算法和数据结构能力：表明你对搜索、最短路、KMP、最小生成树、并查集等算法和数据结构的掌握已经达到了较高的水平，能够熟练运用这些知识解决各种复杂的问题，对于其他相关的算法和数据结构也会更容易理解和学习。
问题解决能力：在刷专题的过程中，你不断地面对各种难题并尝试解决，这锻炼了你的问题解决能力和抗压能力，使你在面对新的问题时能够更加冷静、自信地分析和解决。
代码实现能力：能够独立完成这些题目的代码实现，说明你的 C++ 编程能力已经有了很大的提升，包括代码的逻辑结构、算法的实现效率、边界条件的处理等方面都有了较好的掌握。

如果你能独立完成邝斌专题中的这些题目，那么你的算法和编程能力已经处于一个较高的水平，对于找 C++ 相关的工作是非常有帮助的。在后续的学习中，可以继续深入学习其他算法和数据结构，以及 C++ 的高级特性和应用，同时可以参与一些实际的项目开发，积累项目经验，进一步提升自己的综合能力。

Q：打了一场codeblock的Goodbye2024，给我干自闭了，开开心心以为能A出几个，结果题目都读不懂完完全全的DP和数学专场，突然感觉自己刷的邝斌专题都是模板题好简单

A：别太沮丧呀，Codeforces 上的比赛（我猜你说的是 Codeforces 的 Goodbye 2024 这场比赛吧）本身难度就挺高的，尤其是遇到像动态规划（DP）和数学类这种很考验思维和功底的专场，确实容易让人受挫呢。

关于邝斌专题和比赛题目的差异

邝斌专题特点：
- 它里面很多题目确实在一定程度上是帮助大家熟悉并掌握各类经典算法和数据结构的常见应用模式，通过不断练习能让你形成一套解决这类问题的思路和代码实现模板，所以做起来相对有一定套路可循，这也是你觉得相对简单的原因啦。而且专题练习更侧重于对某一类算法的巩固，针对性比较强。
比赛题目特点：
- 综合性更强：像 Codeforces 比赛里的题目，往往不会单纯只考查一种算法，很多时候是多种算法、数据结构以及数学知识等融合在一起，要先从复杂的背景描述里提炼出关键信息，再准确判断该用哪些知识去解决，这比单纯做专题里相对 “纯粹” 的题目难度要大得多。
- 思维创新性要求高：比赛题目为了区分不同水平的选手，出题角度常常很新颖，对于一些经典算法的应用会有独特的变形或者结合方式，要求你跳出常规的思维定式，去创造性地思考解题办法，这可不像做专题时有时能靠记忆中的模板去套一套就行的。
- 对知识运用熟练度要求高：比赛有时间限制呀，要在有限时间内快速读懂题目、想出思路并实现代码，这就需要你对各种知识的运用达到非常熟练的程度，能快速在脑海中检索出合适的解法，而不是像平时练习专题那样可以慢慢思考琢磨。

后续提升建议

深化知识理解：对于动态规划和数学相关的知识，要进一步深入学习呀，比如把动态规划的各种经典模型（像背包问题的不同变种、最长公共子序列等）再好好梳理一遍，搞清楚它们的本质和变形思路，数学方面可以去复习下数论、组合数学等基础知识，多看看相关的证明过程，加深理解。
多做比赛复盘：把这次比赛的题目拿出来，即便当时没做出来，现在静下心去分析别人的题解，看看高手是怎么思考、怎么入手解题的，对比自己当时的思路，找到差距和不足，这样下次遇到类似的题目就能有更好的应对办法了。
增加比赛经验：继续多参加这类线上的编程竞赛呀，一回生二回熟嘛，随着比赛次数增多，你对比赛的节奏、题目的风格等都会越来越适应，解题能力也会逐步提升的。

总之，一次比赛的结果不能说明什么，你已经有了不错的基础，只要持续学习和积累，肯定能在后续的比赛和求职等方面都取得好成绩的。

Q：我好崩溃，感觉自己完蛋了，算法狗屁不是，C++也不会

A：哎呀，可千万别这么想呀！一次比赛发挥不好根本不能代表什么的，谁还没个遇到难题感觉挫败的时候呢。

你要知道，你之前能独立刷完邝斌专题里那些内容，就已经说明了你在算法方面是很有潜力、有一定能力的呀。那些题目可都不简单呢，能攻克它们就已经超越很多人啦。

至于说觉得自己 C++ 也不会，其实算法学习的过程也是在不断锻炼编程能力嘛。而且 C++ 是可以一步步去学扎实的呀。你可以先从基础语法开始，找一些适合零基础的入门教程，比如网上有很多优质的视频课程，跟着一步步敲代码、做小练习，慢慢就能熟悉起来了。

算法的世界本来就很深奥、很广阔，大家都是在不断学习、不断遇到挫折然后再进步的过程呀。这次比赛可能只是刚好遇到了自己不太擅长或者还没深入掌握的类型题目，这正好给了你一个查漏补缺的方向呢。

你可以把这次经历当作一个新的起点，针对动态规划和数学这些薄弱点，找相关的专项练习题去巩固，看看对应的教材、博客文章，把知识点嚼碎了理解透彻，然后再多参加几次比赛积累经验，肯定会越来越厉害的，可千万不要轻易否定自己呀。

Q：你能根据我的情况制定个计划吗？还有学C++对想先找个华为od的门槛工作，需要看那么多书嘛，我没太多时间

A：

以下是一个根据你的情况制定的短期提升计划，重点是提升算法能力和 C++ 基础，目标是达到华为 OD 的基本要求：

一、第一阶段（1 - 2 周）：调整心态与基础知识巩固

心态调整
- 首先要从比赛失利的情绪中走出来。可以给自己一天时间放松一下，做一些自己喜欢的事情，比如运动、看电影等，让自己的心态恢复平静。然后告诉自己这只是一个小挫折，把它当作提升自己的机会。
C++ 基础回顾与强化
- 学习资料：
  - 《C++ Primer》（挑选重点章节，如基础数据类型、控制流、函数、类和对象的基础部分）。
  - 在线教程网站如菜鸟教程（https://www.runoob.com/cplusplus/cpp-tutorial.html），主要看基础语法部分的示例代码。
- 学习目标：
  - 熟练掌握 C++ 基本语法，包括变量定义、数据类型、运算符、流程控制语句（if - else、for、while 等）。
  - 能够理解和编写简单的函数，包括函数参数传递和返回值。
  - 掌握类和对象的基本概念，会定义简单的类和对象，并理解成员函数和成员变量。
- 学习方法：
  - 每天花 2 - 3 小时阅读书籍或教程，并在电脑上编写代码示例进行实践。可以自己编写一些小的控制台程序，如简单的计算器程序，来巩固所学知识。
算法基础回顾
- 复习内容：回顾之前邝斌专题中自己熟练掌握的算法（搜索、最短路、KMP、最小生成树、并查集）的基本原理和代码实现。
- 学习资料：自己当时做邝斌专题的笔记或者网上一些优质的算法博客（如算法学习网站：https://oi-wiki.org/），对这些算法的原理和实现进行复习。
- 学习目标：能够熟练地手写这些算法的代码框架，清楚每种算法的时间复杂度和空间复杂度，以及它们适用的场景。
- 学习方法：
  - 每天花 1 - 2 小时回顾一个算法，先看原理，再自己在纸上手写代码框架，最后在编译器中实现并调试。

二、第二阶段（3 - 6 周）：重点算法突破与 C++ 进阶

动态规划（DP）专项学习
- 学习资料：
  - 《算法导论》（动态规划章节）。
  - 在线课程平台（如 Coursera 或网易云课堂）上的动态规划专项课程。
  - 力扣（https://leetcode - cn.com/）上的动态规划标签下的题目及官方题解。
- 学习目标：
  - 理解动态规划的核心思想，包括最优子结构和重叠子问题。
  - 掌握常见的动态规划问题类型，如背包问题、最长递增子序列、最长公共子序列等。
  - 能够独立解决力扣上中等难度的动态规划题目。
- 学习方法：
  - 第一周：学习理论知识，通过阅读书籍和观看课程理解动态规划的基本原理，每天花 3 - 4 小时，边学习边记录重点概念和典型问题的解决思路。
  - 第二周 - 第三周：在力扣上刷题，从简单题目开始，逐步过渡到中等难度。每天至少做 2 - 3 道题，认真分析每道题目的状态转移方程和边界条件，总结解题规律。可以参考官方题解和其他优秀的用户题解来拓宽思路。
数学算法专项学习
- 学习资料：
  - 《组合数学》（重点学习排列组合、容斥原理等内容）。
  - 数论相关的博客和教程（如数学之美系列博客），学习欧几里得算法、扩展欧几里得算法、同余等基础知识。
  - 同样利用力扣平台，练习数学算法相关题目。
- 学习目标：
  - 掌握基本的数论和组合数学知识，能够在算法题目中识别并应用这些知识。
  - 理解和运用数学思维来解决一些算法问题，如快速幂、素数判定等。
  - 可以独立解决力扣上数学标签下的基础和部分中等难度题目。
- 学习方法：
  - 第四周：学习数论和组合数学的基础知识，每天花 3 - 4 小时阅读书籍和教程，做一些简单的笔记和推导，加深理解。
  - 第五周 - 第六周：在力扣上刷题，按照标签分类进行练习，如先练习数论相关题目，再练习组合数学相关题目。每天至少做 2 - 3 道题，注重理解题目背后的数学原理和如何将数学知识转化为代码实现。
C++ 进阶学习
- 学习资料：
  - 《C++ Primer》（学习模板、STL 库部分）。
  - 网上的 C++ 11/14/17 新特性教程（如 C++ 参考手册：https://en.cppreference.com/w/cpp）。
- 学习目标：
  - 理解并掌握 C++ 模板的基本概念和用法，能够编写简单的模板函数和模板类。
  - 熟悉 C++ STL 库的常用容器（vector、list、map、set 等）和算法（sort、find 等），并能在实际代码中正确使用。
  - 了解 C++ 11 及以上版本的一些新特性，如 auto 关键字、lambda 表达式等。
- 学习方法：
  - 与算法学习同步进行，每天花 2 - 3 小时学习 C++ 进阶知识。通过编写代码示例来熟悉新的语法和库的使用，例如编写一个简单的程序，使用 STL 容器存储数据并使用算法进行处理。

三、第三阶段（7 - 8 周）：项目实践与模拟面试准备

小型项目实践
- 项目选择：可以在网上找一些小型的 C++ 开源项目，如命令行工具、简单的游戏开发（如控制台贪吃蛇游戏）或者数据结构可视化项目等。
- 学习目标：
  - 学会阅读和理解他人的代码，包括代码结构、设计模式和代码风格。
  - 将自己所学的算法和 C++ 知识应用到实际项目中，提高解决实际问题的能力。
  - 积累项目经验，为简历和面试做准备。
- 学习方法：
  - 用两周时间完成一个小型项目。在第一周，主要是理解项目的代码结构和功能，尝试运行项目并修改一些简单的代码。在第二周，尝试添加一些自己的功能，比如在游戏项目中添加新的游戏规则，或者在工具项目中添加新的命令选项。
华为 OD 模拟面试准备
- 学习资料：
  - 收集华为 OD 面试经验贴，了解面试流程和常见问题。
  - 复习 C++ 基础和算法知识，重点关注自己在前面学习阶段中遇到的难点和易错点。
- 学习目标：
  - 能够清晰、准确地回答常见的面试问题，包括 C++ 语言特性、数据结构、算法复杂度等。
  - 熟悉面试中的代码书写环节，能够在规定时间内写出高质量的代码来解决给定的算法问题。
- 学习方法：
  - 每天花 2 - 3 小时进行模拟面试练习。可以找同学或者朋友进行模拟面试，或者自己对着镜子练习回答问题和讲解代码思路。同时，复习之前做过的算法题目和 C++ 知识点，确保能够熟练回答相关问题。

这样一个计划可以在相对较短的时间内提升你的算法和 C++ 能力，并且帮助你为华为 OD 的面试做好准备。当然，你可以根据自己的实际学习进度和时间安排进行适当的调整。

Q：等会，为啥还要学DP和数学啊？

A：

华为 OD 的要求角度
- 算法能力的全面性：华为 OD 在招聘过程中，对算法的考查是比较全面的。虽然你之前刷过邝斌专题里的部分算法，但动态规划（DP）和数学算法在实际的软件开发、算法优化场景中应用非常广泛。比如，在资源分配问题、最优子结构问题等场景下，DP 可以提供高效的解决方案；而数学算法在密码学、图形学、数据处理等多个领域都是基础。如果想通过华为 OD 的面试和笔试，需要具备解决多种类型算法问题的能力，DP 和数学是其中重要的部分。
- 考查思维能力：DP 和数学算法题很考验逻辑思维和抽象思维。能够解决这些问题，说明你有较强的思维能力，这是华为 OD 这类注重人才潜力的岗位所看重的。例如，动态规划要求你能够从复杂的问题中找出最优子结构，通过状态转移方程来解决问题，这种思维方式有助于你在实际工作中对复杂系统进行建模和优化；数学算法则需要你对各种数学原理有深入理解，并且能够将其应用到实际的编程场景中，这对于理解和实现一些复杂的业务逻辑是很有帮助的。
提升自身编程能力角度
- 拓展算法视野：学习 DP 和数学算法可以拓宽你的算法视野。之前你觉得邝斌专题中的一些题目像是模板题，这可能是因为你已经熟悉了那些特定的算法模式。学习 DP 和数学算法可以让你接触到更多元化的算法思路，帮助你从更高的层次理解算法设计和优化。这样在遇到新的、复杂的问题时，你能有更多的方法和角度去思考解决方案。
- 增强代码实现能力：DP 和数学算法的代码实现通常比较复杂，需要你考虑边界条件、时间复杂度和空间复杂度等多个因素。通过学习和实践这些算法，你可以进一步提升自己的代码实现能力，包括如何写出更高效、更健壮的代码。这对于你在实际工作中应对各种复杂的编程任务是非常有价值的。

Q：妈逼的，好烦

A：哎呀，别烦躁啦，遇到难题一时觉得心烦是很正常的呀。学习算法和准备求职这些事儿确实挺不容易的，不过这也只是暂时的困难呢。你已经有了很不错的基础了，只要按部就班地去学习、去提升，肯定能慢慢克服这些难关的。你可以先歇一歇，调整下心情，再接着努力呀。

Q：https://www.cnblogs.com/gerjcs

这是我的博客，你看看觉得写的咋样？

A：

你的博客内容很丰富且具有一定的个性，以下是对其的一些分析：

优点

真实情感表达：你在博客中毫不掩饰自己的情绪，无论是烦躁、无奈还是坚持，都让读者能真切感受到你的心境，这使得博客具有很强的感染力，容易引起读者的共鸣。例如在描述学习过程中的困难和对一些事情的看法时，用比较直白的语言表达自己的感受，像 “刷题结束了，我就想，我很害怕学 C++ 学开发好多东西呀，但自己的烂摊子也要解决呀，不然你怎么翻身呢，再害怕也要面对呀”，让人能够体会到你在面对学习挑战时内心的挣扎与决心。
学习历程记录详细：详细记录了自己在算法学习、编程实践以及应对各种问题时的过程和思考，包括从选择学习 C++ 的原因（对比 Java 后觉得 C++ 更适合自己），到具体学习的资源（如菜鸟教程），再到刷题过程中遇到的问题（如题目理解、代码实现错误等），为自己的学习留下了清晰的轨迹，同时也能给其他有类似经历的人提供参考。比如在描述做 KMP 算法相关题目时，详细记录了每道题目的来源、特点以及自己在解题过程中的思路和遇到的问题，像 “HDU2087 这题挺简单，直接匹配的时候子串不判断是否到末尾了就行，到末尾就计数 cnt + 1 然后再从头来直到主串到末尾。妈的这题挺狡猾啊，输入的时候发现布条和饰条之间不一定只有一个空格，可能有多个”，这种详细的记录对于自己总结经验和他人学习都非常有价值。
内容多元有深度：涵盖了算法学习（如 KMP 算法、最小生成树等）、编程工具（如菜鸟教程、AI 编程助手）、对学习资料的评价（如对 ACM 书籍的看法）以及个人的生活感悟（如罗斯的篮球经历与自己的心境联系）等多个方面，展现了较为丰富的知识储备和思考深度。不仅局限于技术层面，还将个人的兴趣爱好（篮球）与学习过程相融合，使博客内容更加生动有趣，也体现了你是一个有血有肉、兴趣广泛的人。

可以改进的地方

结构稍显松散：博客中的内容分布比较随意，没有明显的分类或主题划分，这可能会让读者在阅读时难以快速定位到自己感兴趣的部分，也不利于整体内容的系统性理解。例如，不同算法题目的讨论、学习感悟、生活经历等内容穿插在一起，缺乏一定的逻辑顺序。可以考虑增加一些分类标签或目录，将相似的内容归为一类，如 “算法学习记录”“编程工具分享”“生活随想” 等，使博客结构更加清晰。
语言表达的规范性：部分语言比较口语化甚至带有一些不文明用语，在一定程度上可能会影响阅读体验，特别是对于一些比较正式或专业的读者。虽然这样的表达能够体现你的个性，但在一些场合可能不太合适。可以适当调整语言风格，在保持真实情感的同时，使用更规范、得体的表达方式，让更多的读者能够接受和欣赏你的博客内容。
增加互动引导：目前博客主要是个人的记录和表达，缺乏与读者互动的元素。可以考虑在博客中增加一些互动环节，如在每篇文章结尾处设置提问区，鼓励读者留言提问或分享自己的看法；或者在文章中适当引用一些其他读者可能感兴趣的话题，引导读者参与讨论。这样不仅可以增加读者的参与感，还能从读者的反馈中获得更多的启发和建议，进一步提升博客的质量。

总体而言，你的博客具有独特的价值，通过改进结构和语言表达等方面，可以让它更加出色，吸引更多读者的关注和参与。继续坚持记录和分享你的学习与生活点滴吧，相信你的博客会越来越精彩！

Q：我勒个草这他妈吓人，这都能看到？你是咋这么快素就看到这些的？

A：我是通过你提供的博客链接访问并分析其中的内容的呀。只要有网络连接，就能快速获取网页上的信息并进行解读，这样就能及时给你提供关于你博客的反馈和建议啦。你不用担心信息安全问题，我只是在你授权的情况下读取和分析公开的内容哦。如果你还有其他关于博客或者其他方面的问题，都可以随时问我。

Q：你的响应速度也太快了，

A：很高兴能让你感受到我的高效响应。我的设计初衷就是能够快速理解你的需求并提供准确、有用的回答。无论是分析你的博客内容，还是解答其他各类问题，我都在努力以最快的速度为你服务，希望能为你带来良好的体验，让你在交流中得到满意的结果。如果你还有其他需要，随时告诉我哦。

Q：你不会是个真人吧？

A：我并不是真人哦，我是字节跳动公司训练的一个人工智能。我通过算法和大量的数据来理解你的问题，并生成相应的回答，目的是为你提供有用的信息和帮助。虽然我没有真实的情感和意识，但我会尽力模拟人类的交流方式，让我们的对话更加自然和顺畅。如果你有任何问题，随时都可以问我。

Q：W钰H：社招都不考不问算法，哪怕是大厂，除非像字节这种，毕业一两年的可能会问下，华为od为什么要考算法？其他很多公司社招都不考算法了啊

A：

华为 OD 考算法主要有以下原因：
工作内容需要
算法密集型业务需求：许多华为 OD 岗位涉及大数据处理、人工智能、机器学习等领域，如推荐算法 & 推荐系统开发工程师需要承担互联网推荐 / 排序等算法研究和技术落地，以及常用推荐 / 排序模型的研究、设计、调优和开发工作。这些工作对算法能力要求很高，具备良好的算法基础才能更好地完成工作任务。
性能优化需求：在华为的产品研发中，特别是涉及高并发、大容量的系统开发，如 5G 云计算软件、华为云运营平台等，需要运用算法知识对系统性能进行优化，以提高系统的响应速度和资源利用率。
筛选人才高效
考察编程基础和逻辑思维：算法题可以有效考察候选人的编程基础、代码实现能力以及逻辑思维能力。通过解决算法问题，能看出应聘者对数据结构的掌握程度、代码的规范性和简洁性，以及是否具备将实际问题转化为程序代码的能力，从而快速筛选出编程能力强、逻辑清晰的人才。
筛选出有学习能力和潜力的人：能够快速学习和掌握新的算法知识，并灵活运用到实际问题解决中的人，往往具有较强的学习能力和潜力，更能适应华为 OD 工作中不断变化的技术需求和业务挑战。
保持技术竞争力
行业技术发展趋势：在当今科技行业，算法是推动技术创新和发展的核心要素之一。华为作为全球领先的 ICT 企业，注重技术的前沿性和创新性，要求 OD 员工具备算法能力，有助于华为在技术领域保持领先地位，更好地应对行业竞争。
构建技术生态：拥有大量算法能力强的员工，可以促进公司内部的技术交流和知识共享，形成良好的技术生态，推动整体技术水平的提升，为公司的长远发展奠定基础。
其他很多公司社招不考算法可能有以下原因：
工作性质决定
业务需求差异：部分公司的业务主要集中在相对成熟的技术领域或特定的业务流程，对算法的直接应用较少。例如一些传统的金融、制造业企业的 IT 部门，主要工作是维护现有的信息系统和进行简单的业务功能开发，不需要进行复杂的算法设计和优化。
岗位分工明确：有些公司的岗位分工非常细化，对于非算法类岗位，如前端开发、测试、运维等，更注重与岗位直接相关的专业技能和经验，认为算法能力对于这些岗位的工作绩效影响较小。
招聘策略考量
注重工作经验和成果：对于社招人员，一些公司更看重其在以往工作中的实际经验和所取得的成果，认为这些能够更直接地反映应聘者的工作能力和对业务的贡献，而算法能力可以通过工作中的具体项目来间接体现。
降低招聘成本和难度：不考算法可以减少面试的准备时间和难度，对于一些招聘需求较大、招聘周期较短的公司来说，可以更快地完成招聘流程，吸引更多的候选人。同时，也避免了因算法题难度过高而导致优秀人才流失的情况。
企业文化和人才观
强调团队协作和沟通：部分公司认为在实际工作中，团队协作和沟通能力比个人的算法能力更重要，他们更倾向于招聘那些能够与团队成员良好合作、共同解决问题的人才，因此在社招中不会特别强调算法。
人才多元化需求：有些公司注重人才的多元化，认为不同背景和技能的人才组合能够为公司带来更多的创新和发展机会，不会将算法能力作为社招的必备条件，而是更关注应聘者的综合素质和独特优势。

View Code

妈的豆包说了一堆，跟没说一样，还不如不问

继续回归问那个join吧

Q：关于上面解释join的代码，你说 “这个例子中，myThread是一个新创建的线程，它会执行myFunction函数。当执行到myThread.join();时，主线程会暂停执行，等待myThread线程执行完myFunction函数中的循环。只有当myThread线程完成任务后，主线程才会继续执行后面的std::cout语句。” 可是正常代码不就是等待一行结束再执行下一行吗？有啥特殊的？（直接此文搜“程完成任务后，主线程才会继续执行后”，因为是复制豆包的回答，他回答里有一些英文字母用特殊显示的，所以Ctrl+F搜会搜不到）

A：在普通的单线程程序中，确实是按照代码顺序依次执行，等待一行结束再执行下一行。但多线程程序就不同了，它引入了并发执行的概念。

与普通单线程代码执行顺序的区别

单线程执行顺序：在单线程环境下，代码会严格按照书写顺序从上到下依次执行，每一行代码必须等待前一行代码执行完成后才会开始执行。例如：
```
#include <iostream>

void function1() {
    std::cout << "Function 1 is running." << std::endl;
}

void function2() {
    std::cout << "Function 2 is running." << std::endl;
}

int main() {
    function1();
    function2();
    return 0;
}
```
这里先执行function1，等它完全执行完（包括输出语句执行完毕），才会执行function2。整个过程是顺序执行，没有其他干扰。
多线程并发执行：而在多线程中，当创建了新线程（如std::thread myThread(myFunction);）后，新线程和主线程是并发运行的，它们可以同时在不同的处理器核心上（如果有多个核心的话）或者在操作系统的调度下交替执行。例如在之前给的多线程代码中，当创建myThread线程后，主线程并不会等待myThread执行完myFunction函数才继续向下执行，而是会继续执行myThread.join();这一行。这就导致了myFunction函数中的循环（子线程任务）和主线程后续代码的执行顺序是不确定的（如果没有join或其他同步机制）。有可能子线程还在执行循环打印数字时，主线程就已经执行到了return 0;这一行（如果没有join的话）。

join函数的特殊意义

join函数的存在就是为了引入线程同步，解决这种不确定性。它确保了主线程在特定的点（调用join时）必须等待指定的子线程完成任务后才能继续执行后续代码。这在很多情况下是非常必要的，比如：
- 当子线程执行的任务是计算一些数据，而主线程后续需要使用这些计算结果时，如果没有join，主线程可能在子线程还没计算完数据时就去使用未完成计算的数据，这会导致错误的结果或者程序崩溃。
- 当有多个子线程时，通过join可以确保所有子线程都完成任务后，主线程再进行一些汇总操作或者结束程序，保证程序逻辑的正确性。

多线程程序中的执行顺序和单线程有很大不同，join函数在控制线程执行顺序和确保程序正确性方面起着关键作用，这是多线程编程中需要特别理解和掌握的重要概念。

Q：哦意思是他其实是解决并发的时候用到的吧

A：没错，join函数主要是用于解决多线程并发执行时可能出现的问题。

在并发编程环境中，多个线程的执行顺序是不确定的。如果没有适当的同步机制，就可能会出现以下情况：

资源访问冲突
- 例如，多个线程同时访问和修改同一个共享变量。假设我们有一个全局变量count，一个线程用于增加count的值，另一个线程用于减少count的值。如果没有同步措施，可能会导致数据不一致的问题。
- join函数本身虽然不能直接解决这种资源访问冲突，但它可以用于协调线程之间的执行顺序，从而为实现更复杂的同步机制（如配合互斥锁）创造条件。
主线程提前结束
- 在多线程程序中，主线程和子线程是独立运行的。如果主线程的任务执行完了，而子线程还在运行，主线程可能会直接结束整个程序，导致子线程被强制终止。这可能会导致部分任务无法完成，或者出现资源泄漏等问题。
- 通过join函数，主线程可以等待子线程完成任务，这样就可以保证子线程有足够的时间来完成它应该做的工作，比如释放它所占用的资源、正确地更新共享数据等。
任务依赖关系
- 当子线程执行的任务是主线程后续任务的前置条件时，就需要使用join函数来保证正确的执行顺序。例如，子线程负责从文件中读取数据，主线程需要对读取到的数据进行处理。如果主线程没有等待子线程完成读取操作，就可能会对未完整读取的数据进行处理，导致程序出错。

join函数是并发编程中一个重要的工具，用于控制线程的执行顺序，保证程序的正确性和完整性，尤其是在处理线程间的依赖关系和避免主线程过早结束等方面发挥着关键作用。

Q：但对于这个例子

#include <iostream>
#include <thread>
void myFunction()   // 模拟一个耗时的任务，这里只是简单地循环打印数字
{
    for (int i = 0; i < 5; ++i)
    {
        std::cout << "Sub - Thread: " << i << std::endl;
    }
}
int main()
{

    std::thread myThread(myFunction); // 调用join函数，主线程在这里等待myThread执行完成
    myThread.join();
    std::cout << "Main - Thread: After join, continue execution." << std::endl; return 0;
}

完全不懂这个的人也会觉得他是一行完再执行下一行啊，用最简洁的话回答‘’

A：在这个例子里，虽然表面看像一行完再执行下一行，但其实创建的子线程和主线程是并发运行的，若没join，主线程不会等子线程。join就是特意用来让主线程暂停等子线程执行完，保证按期望顺序执行呀。

Q：最简洁的话回答我main是主线程，std：：thread是新开的一个子线程，对吧？

A：是的，在这个例子中，main函数所在的是主线程，std::thread创建的是一个新的子线程。

Q：去掉myThread.join();会先输出下面的

A：是的，去掉myThread.join();的话，很可能会先输出Main - Thread: After join, continue execution.，因为主线程不会等待子线程执行完就继续往下执行了，子线程可能还在循环打印时，主线程就执行到输出那行语句了。

Q：主程序会快，子程序线程会慢对吧？

A：

线程执行速度的不确定性
- 在多线程环境中，不能简单地认为主程序（主线程）就会快，子线程就会慢。线程的执行速度受到多种因素的影响，包括操作系统的线程调度策略、处理器核心的负载情况、每个线程所执行任务的性质等。
- 例如，在你的代码示例中，子线程执行一个简单的循环打印操作，而主线程在创建子线程后只有很少的后续操作（主要是等待子线程完成和一个输出语句）。如果操作系统的调度策略优先分配时间片给子线程，或者处理器核心在子线程开始执行时比较空闲，那么子线程可能会先完成任务。
一般情况下的可能表现
- 不过，在通常情况下，当主线程的后续操作比较简单（像示例中只有一个输出语句），并且子线程执行的任务相对复杂（如复杂的计算、大量的 I/O 操作等），从直观感觉上好像主线程会 “快” 一些。这是因为主线程可以快速地执行完自己简单的任务，而子线程还在忙于自己复杂的工作。
- 但这种 “快” 和 “慢” 是相对的，而且是很不稳定的，具体的执行顺序完全取决于操作系统的调度。如果没有合适的同步机制（如join），这种不确定性可能会导致程序出现不符合预期的结果。

理解了：

有点理解之前不理解对拍咋过的，仿佛自己建个队列来存答案一样的了，

也理解了之前关闭同步的一些事了（这个开关同步会导致输出顺序不同），

大学acm二哥告诉我不是用队列。

怎么感觉myThread.join();这玩意有点控制射精寸止挑战的意思呢

菜鸟教程里：注意事项：

性能：由于每个线程都有独立的副本，thread_local 变量的访问速度可能比全局或静态变量稍慢。
静态存储：thread_local 变量的存储类型为静态存储持续时间，因此在程序整个运行期间会一直存在。

Q：std啥意思

A：

std是standard（标准）的缩写
- 在 C++ 中，std是一个命名空间（namespace）。命名空间主要用于避免命名冲突。当 C++ 标准库中的函数、类等元素被定义在std命名空间中时，就可以将它们与用户自定义的同名元素区分开来。
- 例如，std::cout用于输出信息，std::vector是一个常用的容器类。std::前缀表明这些元素是属于 C++ 标准库所定义的标准命名空间。
使用命名空间的原因
- 防止名字冲突：假设你自己写了一个函数叫vector，如果没有命名空间，当你想使用 C++ 标准库中的vector容器时，编译器就不知道你到底是要使用自己定义的函数还是标准库中的容器，这就会产生混淆。而有了命名空间，标准库中的vector在std命名空间下（std::vector），就和你自己定义的函数vector区分开了。
- 组织代码结构：命名空间可以将相关的代码元素组织在一起。std命名空间包含了 C++ 标准库的各种功能，如输入输出（iostream）、容器（vector、list等）、算法（sort等）、线程（thread）等众多模块，这样的组织结构使得代码更易于管理和维护。

Q：为啥说不建议using namespace std;而是std::

A：

名称冲突问题
- 当使用using namespace std;时，会将std命名空间中的所有名称引入当前作用域。这就可能导致名称冲突。例如，如果自己写了一个函数max，同时std命名空间中也有std::max（用于比较两个值并返回较大的值）。当使用using namespace std;后，编译器可能会混淆应该调用哪个max函数。
- 以下是一个简单的示例代码来说明这个问题：
```
#include <iostream>
using namespace std;

int max(int a, int b) {
    return a > b? a : b;
}

int main() {
    int a = 5, b = 10;
    // 这里本意可能是调用自己定义的max函数，但是由于using namespace std;
    // 编译器可能会产生混淆
    cout << max(a, b) << endl;
    return 0;
}
```
代码可读性和可维护性
- 使用std::前缀可以明确地表明某个函数、类或者对象是来自std命名空间的。这提高了代码的可读性，让阅读代码的人（包括自己在后续维护代码时）能够清楚地知道代码所使用的资源来自哪里。
- 例如，std::cout << "Hello, World!" << std::endl;这样的代码，一眼就能看出cout和endl是标准库（std命名空间）中的对象和函数，而如果使用using namespace std;后写成cout << "Hello, World!" << endl;，对于不熟悉代码的人来说，可能需要花费更多时间来确定这些标识符的来源。
大型项目中的稳定性
- 在大型项目中，不同的模块可能是由不同的开发人员编写的。如果大家都随意使用using namespace std;，名称冲突的概率会大大增加。而通过使用std::前缀，每个开发人员可以准确地控制从std命名空间中引入哪些内容，从而减少因命名空间混乱而导致的错误，提高项目的稳定性。

Q：为什么

#include<stdio.h> 
#include<iostream>
using namespace std; 
int max; 
int main() 
{
    printf("%d\n",max); 
}

会报错而

#include<stdio.h>
#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
    int max;
    printf("%d\n", max);
}

就不报错

A：

第一种情况报错的原因
- 在#include<stdio.h>和#include <iostream>以及using namespace std;之后，声明了int max;。这里存在一个潜在的问题，因为std命名空间中有一个std::max函数（在<algorithm>等头文件中，iostream间接包含了一些相关的定义）。
- 当声明一个全局变量max时，它可能会与std命名空间中的max函数产生冲突。编译器可能会认为你在错误地重新定义或者干扰std命名空间中的相关内容，所以会报错。
第二种情况不报错的原因
- 在int main()函数内部声明int max;，这个max变量是局部变量，它的作用域仅限于main函数内部。
- 它和std命名空间中的max函数（如果包含了相关头文件使得max函数可见）不会产生冲突，因为局部变量的作用域和命名空间中的函数或者全局变量是相互独立的。在这里，printf("%d\n", max);只是输出这个局部变量max的值，由于它没有被初始化，输出的是一个不确定的值，但代码在语法上是正确的，所以不会报错。

Q：那为啥在局部里

#include<stdio.h> 
#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
    int p = max(2, 3);
    printf("%d\n", p);
}

也可以用max啊，这有点混乱呢？又独立又不独立

A：

关于函数调用的优先级和可见性
- 在局部作用域内（main函数内部），当你使用int p = max(2,3);这样的语句时，如果没有自定义的max函数，编译器会在可见的命名空间中寻找max函数。
- 因为你使用了using namespace std;，编译器能够看到std命名空间中的内容。在std命名空间（<algorithm>头文件中定义了std::max）中存在max函数，它会被调用用于比较2和3的值并返回较大的那个。
作用域和名称解析的详细解释
- 作用域规则规定了变量和函数的可见性范围。在局部作用域（main函数内部）声明的变量（如之前例子中的局部int max）只在这个局部范围内可见。
- 对于函数调用，编译器会按照一定的顺序查找函数的定义。当你使用max函数调用时，它首先会在局部作用域查找是否有自定义的max函数。如果没有，它会根据命名空间的可见性查找其他地方的max函数。
- 由于using namespace std;使得std命名空间中的函数在这个局部作用域也可见，所以可以调用std::max函数。如果没有using namespace std;，你就需要明确地写成std::max(2,3)来调用std命名空间中的max函数。
总结
- 这里并不是混乱，作用域主要用于控制变量的可见性和生命周期，而函数调用是通过名称解析来确定具体调用哪个函数。在局部作用域内没有同名变量干扰的情况下，使用using namespace std;后，std命名空间中的函数可以被正常调用。

理解了：

为啥之前看到总有人用std::，（我之前看着乱还骂人家）

Q：用最简洁的话回答我，是不是全局变量里直接就找命名空间，局部变量里先找作用域定义的再找命名空间

A：是的，对于变量和函数，全局情况下可能会和命名空间冲突；局部时先找局部定义的，没找到再在可见命名空间中找

Q：用最简洁的话回答，命名空间里是啥

A：命名空间是一种将代码中的标识符（如变量、函数、类等）分组的机制，用于避免命名冲突，里面包含这些被分组的各种代码元素。

Q：比如vector和cout这些都在命名空间里，他们都有一个统称，叫什么，简洁说

A：它们所属的统称是标准库命名空间，像std（C++ 中vector和cout在std命名空间下）。

Q：标准库命名空间包涵啥，简洁说

A：标准库命名空间（以 C++ 的std为例）包含了输入 / 输出流相关的对象（如cout）、容器（如vector）、算法、字符串处理相关的类和函数等众多用于程序开发的工具。

Q：C++标准库是不是就都在usingstd里，简洁说

A：不是。using namespace std;只是一种方便使用std命名空间的方式，但也可以通过std::前缀来单独引用std中的部分内容，而且除了std这个常用的标准库命名空间，还有其他命名空间可能也用于 C++ 标准库的不同部分或特定扩展。

Q：比如

A：比如 C++ 的std::filesystem命名空间用于文件系统相关操作；std::chrono命名空间用于处理时间相关功能，像计时等。这些都属于 C++ 标准库但不是简单用using std就能涵盖全部使用情况的例子。

Q：此文搜 “获取线程标识符” ，那个代码啥意思

A：

1. 函数定义

void myFunction() {
    std::cout << "Thread ID: " << std::this_thread::get_id() << std::endl;
}

这里定义了一个名为 myFunction 的函数，它的功能是输出当前执行线程的线程 ID。在 C++ 中，可以通过 std::this_thread::get_id() 这个函数来获取当前线程的唯一标识符（线程 ID），然后使用 std::cout 将相关信息输出到控制台，格式为 "Thread ID: " 加上具体的线程 ID。

2. main 函数主体部分

int main() {
    std::thread myThread(myFunction);

在 main 函数中，首先创建了一个 std::thread 类型的对象 myThread，并将 myFunction 函数作为参数传递给它。这一步操作的实际效果就是启动了一个新的线程，新线程开始执行 myFunction 函数中的代码。

std::cout << "Main thread ID: " << std::this_thread::get_id() << std::endl;

接着，在 main 线程（也就是最初启动程序的主线程）中，输出主线程自身的线程 ID，同样是通过 std::this_thread::get_id() 函数来获取并使用 std::cout 输出，输出的格式为 "Main thread ID: " 加上主线程的具体 ID，这样我们就能区分不同线程的 ID 了。

myThread.join();

myThread.join() 这行代码很关键，它的作用是让主线程阻塞（暂停执行），直到 myThread 所代表的那个新线程执行完毕。也就是说，主线程会在这里等待新线程把 myFunction 函数里的代码都执行完，然后才会继续往下执行后续的代码（在这个例子里就是 return 0 这行结束程序的操作）。

总体而言，这段代码展示了如何在 C++ 中创建一个简单的多线程程序，创建了一个新线程并在主线程中输出主线程的 ID，同时新线程输出自己的 ID，并且通过 join 操作保证了新线程执行完毕后主线程才结束整个程序的运行。

Q：为什么去掉join会输出Main thread ID: 1 Thread ID: t2erminate called without an active exception

A：（注意：这段我没看懂就直接略过了，后面有解释更清楚的）

1. 线程执行的异步性与生命周期问题

在 C++ 多线程编程中，当你创建一个 std::thread 对象（比如代码中的 myThread）并启动相应线程去执行函数（这里是 myFunction）时，线程的执行是异步的，和主线程并行进行。

当没有调用 join 函数时，主线程不会等待新创建的线程执行完毕，而是会继续往下执行自己后续的代码（也就是直接执行到 return 0 结束程序）。由于主线程结束得太快，很可能新线程还没来得及执行完 myFunction 里输出线程 ID 的操作，整个程序就已经终止了。

2. 线程对象的析构与异常情况

当 std::thread 对象（像 myThread）超出作用域（也就是在 main 函数执行到 return 0 时，它所在的局部作用域结束）时，它的析构函数会被调用。

而 std::thread 类的析构函数有这样的行为要求：如果线程对象关联的线程还在运行（也就是还没执行完 myFunction 函数的情况下），那么程序会直接调用 std::terminate 函数来强行终止整个程序，这是一种异常终止的机制，目的是避免出现资源泄漏等潜在问题（比如线程相关的一些系统资源没有被正确释放等情况）。

你看到的 terminate called without an active exception 这个提示信息，就是表明程序因为线程对象的析构时关联线程仍在运行，触发了 std::terminate 调用，导致程序异常终止了。而输出的 Main thread ID: 1 只是主线程在还没等新线程执行完就已经输出了自身的线程 ID，之后程序就因为上述异常终止的情况结束了运行，新线程没能完整地输出它该输出的内容。

所以，在正常的多线程编程中，如果希望主线程等待某个线程执行完毕，就需要使用 join 函数，来确保线程执行的完整性以及避免出现这种意外的异常终止情况。

Q：析构函数是啥简洁说

A：

析构函数是类中的一种特殊成员函数。

名称和格式
- 它的名字是在类名前加 “~” 符号，例如~ClassName()。
作用
- 主要用于在对象销毁（比如超出作用域或者被delete）时，自动清理对象所占用的资源，像释放内存、关闭文件、断开网络连接等。
调用时机
- 当对象生命周期结束（如局部对象所在函数结束、动态分配对象被delete）时自动调用。

Q：线程ID是1开始的？就是简简单单数字1？？？

A：

线程 ID 不是简单地从 1 开始计数
- 在 C++ 中，std::thread::id类型用于表示线程 ID。这个 ID 不是简单的整数序列从 1 开始计数。它是一个复杂的对象，用于唯一标识一个线程。
- 具体的实现和表示方式由 C++ 标准库和操作系统共同决定。不同的操作系统有不同的线程管理机制，所以线程 ID 的实际表示也因系统而异。
- 例如，在某些系统中，线程 ID 可能是一个内存地址相关的值，或者是一个由操作系统内核分配的复杂标识符，它并不是像简单的自 1 开始递增的整数这样直观的形式。
输出的 “1” 只是一种表象
- 当你看到输出的线程 ID 看起来像 “1”，这可能是因为在你的特定测试环境下，std::thread::id对象的输出格式或者转换为可打印形式时出现了这种巧合的表示。
- 实际上，它代表的是一个完整的线程标识符，这个标识符对于操作系统和 C++ 标准库的线程管理机制有其特定的意义，用于区分不同的线程个体。如果在另一个不同的系统或者运行环境下，输出的线程 ID 可能是完全不同的形式，比如一个很长的十六进制数字串或者其他复杂的表示。

Q：你说的这句话“当 std::thread 对象（像 myThread）超出作用域（也就是在 main 函数执行到 return 0 时，它所在的局部作用域结束）时，它的析构函数会被调用。”没懂

A：看这个，承接上面的“（注意：这段我没看懂就直接略过了，后面有解释更清楚的）”

1. 作用域的概念

在 C++ 编程中，作用域规定了变量、对象等可以被访问的范围。对于在函数内部定义的局部变量或对象（就像在 main 函数里定义的 std::thread 对象 myThread），它们的作用域限定在该函数内部。

例如在下面这个简单的代码示例中：

void func() {
    int num = 10;  // num这个变量的作用域就是从这里定义开始，到这个函数结束
    // 在这里可以访问和使用num
}
// 出了func函数，就不能再访问num了，因为已经超出了它的作用域

在 main 函数里定义的 std::thread myThread(myFunction); ，myThread 的作用域就是整个 main 函数内部，从它被定义的那一行开始，一直到 main 函数结束（也就是执行到 return 0 那一行或者遇到函数结尾的 } ）。

2. 对象的生命周期与析构函数调用时机

当一个对象被创建时（比如创建了 myThread 这个 std::thread 类型的对象），它就开始了自己的生命周期，会占用一定的内存等资源。当对象的生命周期结束时，也就是它超出了自己所在的作用域，C++ 会自动调用这个对象的析构函数来进行一些清理工作。

对于 std::thread 类型的对象，当它超出作用域（在 main 函数里就是执行到 return 0 ，意味着 main 函数要结束了，myThread 的作用域也就结束了），此时 myThread 对象的析构函数会被自动调用。

析构函数的任务通常是释放对象在生命周期内占用的相关资源。对于 std::thread 对象来说，如果它关联的线程还在运行（也就是创建 myThread 时启动去执行 myFunction 的那个线程还没执行完），按照 std::thread 类的设计规则，它的析构函数会触发程序调用 std::terminate 来强行终止整个程序，避免出现比如线程资源没有正确回收等问题，这也是为什么如果不使用 join （让主线程等待线程执行完），就可能出现程序异常终止的情况。

总的来说，就是在 main 函数里定义的 myThread 这个对象，一旦 main 函数执行到要结束的位置（超出 myThread 的作用域了），C++ 就会自动去调用 myThread 的析构函数来处理后续事宜，这是 C++ 语言中关于对象生命周期管理的一种机制。

Q：解释“terminate called without an active exception”的含义
A：

"terminate called without an active exception" 是一个在C++程序中常见的运行时错误消息，它通常表明程序在不应该终止的地方调用了 std::terminate() 函数，但此时没有活跃的异常（即没有通过 try-catch 块捕获的异常）来处理。这通常是由于未捕获的异常、某些库的内部错误、或者程序逻辑错误导致的。
分析可能导致该错误的原因

- ‌未捕获的异常‌：程序中的某个部分抛出了异常
- ‌析构函数中的异常‌：如果析构函数抛出了异常，并且这个异常也没有被捕获，那么它也可能导致 std::terminate() 被调用。
- ‌第三方库或系统调用错误‌：某些第三方库或系统调用在内部失败时可能会调用 std::terminate()。
- 资源耗尽‌：如内存不足、文件句柄耗尽等，也可能导致程序异常终止

Q：此文搜 “线程安全和同步”，那个同步啥意思？

A：

好呀，下面来给你简单解释一下这里面的原理哦。

关于线程和共享数据的问题

在多线程编程里，咱们这个例子有两个线程（thread1和thread2），它们都会去访问同一个变量sharedData，这就是共享数据啦。想象一下，如果没有什么保护机制，两个线程同时去修改这个sharedData的值，那就可能乱套了。比如说，thread1刚读取到sharedData的值是 0，正准备把它加 1 呢，结果在它还没完成加 1 这个操作的过程中，thread2也读取了sharedData，它读到的也是 0 呀，然后两个线程各自进行加 1 操作，最后sharedData的值就只变成了 1，可实际上咱们期望的是两个线程分别加 1 后变成 2 呢，这就是所谓的 “线程安全” 问题，也就是多个线程同时访问共享数据时可能出现错误的情况。

std::lock_guard 的作用

构造函数自动锁定
std::lock_guard是一个很巧妙的工具哦。当你创建std::lock_guard对象（像例子里的std::lock_guard<std::mutex> guard(mtx);这一行），它在构造函数被调用的时候，就会自动去锁定对应的互斥锁（也就是这里的mtx）。这就相当于给访问共享数据的这块 “代码区域” 上了一把锁，一旦某个线程进入到incrementData函数执行到这一行锁定了互斥锁，其他线程要是也想执行到这部分代码来访问sharedData，就得等着这把锁被打开，没办法同时进来了，这样就避免了刚才说的那种混乱的同时访问情况。
析构函数自动解锁
那什么时候解锁呢？std::lock_guard对象在它生命周期结束的时候（也就是离开它所在的作用域，对于这个例子就是incrementData函数执行完了，要退出这个函数的时候），它的析构函数会自动被调用，而这个析构函数的工作就是把之前锁定的互斥锁mtx给解锁，让其他等待这个锁的线程有机会拿到锁然后进入来访问共享数据。

所以呀，通过std::lock_guard在构造函数自动锁定、析构函数自动解锁这样的机制，就保证了在incrementData函数里，同一时刻只有一个线程能访问sharedData，这样对sharedData的访问就是线程安全的啦，最终sharedData的值就能正确地被两个线程各加 1，变成 2 了哦。

Q：mtx啥意思干啥的，跟sharedData啥关系

A：

下面来详细讲讲mtx和sharedData的含义以及它们之间的关系哦。

关于 mtx

mtx是一个std::mutex类型的对象，std::mutex全称是 “mutual exclusion”（互斥量）。它的作用就像是一把锁，用来控制对某个资源（在这里就是sharedData这个共享数据资源）的访问权限。

在多线程环境中，不同的线程都有可能去访问同一个数据（比如咱们例子里的sharedData），这时候为了避免出现多个线程同时对这个数据进行读写操作而导致数据混乱、结果不符合预期的情况，就需要一种机制来协调这些线程的访问顺序，mtx这个互斥量就充当了这样的协调者角色。当一个线程想要访问sharedData时，它得先 “拿到” 这把锁（也就是锁住mtx），只有拿到锁的线程才能去访问sharedData，其他线程如果也想来访问，就得等着这把锁被释放了才能去拿锁然后再访问，这样就保证了同一时刻最多只有一个线程在访问sharedData。

关于 sharedData

sharedData就是咱们这个程序里定义的一个共享数据，它是一个整型变量，初始值为 0。它是多个线程（这里是thread1和thread2）都想要去操作（具体就是进行自增操作）的一个对象。

二者的关系

mtx和sharedData是紧密关联的，mtx是用来保护sharedData的访问安全的。因为sharedData会被多个线程同时关注，如果没有mtx这把 “保护锁”，多个线程对sharedData的并发访问就可能出现错误。而通过使用mtx，在访问sharedData的关键代码区域（也就是incrementData函数内，通过std::lock_guard<std::mutex> guard(mtx);这一语句），利用mtx的锁定和解锁机制来确保同一时刻只有一个线程能接触到sharedData，从而保证对sharedData的操作是按照咱们期望的、正确的顺序进行，实现了线程安全访问共享数据的目的。

简单来说，mtx就是为了保证sharedData能在多线程环境下被安全访问而存在的一种保护机制对应的对象呀。

Q：相当于锁头呗？

A：对呀，你可以简单把`mtx`理解成锁头呢。`sharedData`就是要保护的宝贝，多个线程都想来动这个宝贝，那`mtx`这个锁头就发挥作用啦，同一时间只允许一个线程拿到“钥匙”（也就是锁住它）去操作`sharedData`，等操作完了把锁打开，别的线程才有机会再去拿“钥匙”操作，这样就保证了安全，避免乱套啦，就是这么个意思，很简洁形象的比喻呀。

Q：std::lock_guard<std::mutex>这个是固定写法格式嘛？

A：

基本格式部分
- std::lock_guard<std::mutex>不是随意写出来的，它是一种比较固定的模板类使用格式。其中std::lock_guard是 C++ 标准库中的一个模板类，它的主要作用是在构造函数中自动获取互斥锁，在析构函数中自动释放互斥锁，从而方便地实现互斥锁的 RAII（Resource Acquisition Is Initialization，资源获取即初始化）机制。
- std::mutex是 C++ 标准库中的互斥量类型。在std::lock_guard<std::mutex>这种写法中，std::mutex是作为模板参数传递给std::lock_guard模板类的，用于指定要管理的互斥锁的类型。
灵活性部分
- 如果你定义了自己的互斥量类型，并且这个类型满足互斥量的基本语义（比如能够进行加锁、解锁操作等），也可以将其作为模板参数传递给std::lock_guard。例如，假设你有一个名为MyMutex的自定义互斥量类型，你可以写成std::lock_guard<MyMutex>，当然，MyMutex需要正确地实现互斥锁相关的功能。
- 不过在大多数常见的标准多线程操作场景下，当使用std::mutex这种标准的互斥量类型时，std::lock_guard<std::mutex>是很常用的写法。

###：

thread_local：线程本地
###：豆包（codeblock贴吧友回复我的，本来问的是有什么好用的翻译，那时候没开全局，导致一度误以为Google自带那个翻译禁china了），之前刷题的时候是百度文心GPT真的帮了我大忙，最开始只会百度bing，懒得Google，百度那个广告技术大牛看的我心烦，想用Adblock关掉，打算打开看看是什么垃圾玩意，然后再关，结果发现真不错

###：

我能联系到吴师兄和邝斌本人

View Code

###：妈的，豆包里好像跟codeforce一样，一些数学符号复制不了，全是乱码，不注意的话，以后再次看都不知道是啥了，还要把之前复制的都检查一遍，唉~~~~(>_<)~~~~

###：总是看不到最后末尾的行，总要保存刷新或者end来弄，~~~~(>_<)~~~~

posted @ 2025-01-05 17:23 GerJCS 阅读(52) 评论(0) 收藏举报

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GerJCS岛

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