Cpp Note4: 细节

update May 3,2018 3:33

1. `emplace_back` vs `push_back`

官方文档

首先看官方文档：cplusplus.com 摘要：

Inserts a new element at the end of the vector, right after its current last element. This new element is constructed in place using args as the arguments for its constructor. The element is constructed in-place by calling allocator_traits::construct with args forwarded. A similar member function exists, push_back, which either copies or moves an existing object into the container.

可以看出，emplace 用于直接传入constructor 需要的参数，inplace地构造对象。而 push_back 则需要将对象 copy or move 入容器。

这里有一个stackoverflow的讨论，感觉讲得不错。这篇文章讲了 emplace 和 insert ，感觉讲的很好。

Example:

  class Test {
  public:
    int a;

    explicit Test(int a) {
      this->a = a;
      cout << "constructor: a = " << a << endl;
    }

    Test(const Test& that) {
      cout << "copy constructor, a = " << that.a << endl;
      this->a = that.a;
    }

    Test(Test&& that) noexcept {
      cout << "move constructor, a = " << that.a << endl;
      this->a = that.a;
    }
  };

  int main() {
    Test t1{3};

    vector<Test> v;
    v.emplace_back(2); // 即使构造函数是 explicit，仍然可以隐式调用，只call一次constructor, no copy，no move

    v.emplace_back(Test(2)); // call 一次 constructor，一次 move

    v.push_back(2); // 如果构造函数 Test(int a) 声明为 explicit，则报错，因为无法隐式调用

    v.push_back(Test(2)); // call 一次 constructor，一次move

    v.emplace_back(2.5); // no warning, create object of Test with a == 2

    v.push_back(2.5); // 如果构造函数非explicit，会有warning，"implicit conversion from 'double' to 'int'"
                      // 如果构造函数explicit，同样会报错。

    return 0;
  }

从上面的例子可以看出，通过直接传入构造参数的方法调用 emplace_back()，只需要调用一次 constructor，不需要调用 move constructor，这是一个优势。但同时，当我们向 int 参数传入 float 的时候，emplace_back() 并不会报warning，不如push_back() 安全。

2. Integer Literal Type

问题产生

在Java中，如果我判断 if (a < 0x80000000)，this is equivalent to if (a < Integer.MIN_VALUE) and if (a < -2147483648)。但在 c++ 中，0x80000000 却被当做了 usigned int，等于 2147483648，如果需要实现和Java中一样的效果，需要手动转换为int：(int)0x80000000。

问题解释

官方解释，摘要如下：

十进制，十六进制，八进制，二进制的 integer literal 所自动fit的type是从int开始顺序匹配的，例如这里出现的问题就是因为 0x80000000 被 fit 到了 ul 类型.
在 Integer Literal 中使用 负号 - 的时候需要特别注意，可能会带来 implicit type conversions.

解决

使用 (int)0x80000000 或者 int(0x80000000) 进行 type conversion，这是 c++ 中两种 type conversion 的格式。

3. HashSet in Java and unordered_set in C++

Java HashSet 中的 add() 对应了 C++ 中 unordered_set 的 insert()。

它们的返回值也有相似的设计思路。add() 返回一个boolean，如果成功插入，则返回 true，如果所插入的key之前已经存在，则返回 false；

而 insert() 中的返回值是一个 pair<iterator, bool>，其第二个返回值有着和Java中一样的规则。

4. Copy Assignment (=) and Move Constructor

问题
如果自定义了 move constructor, 默认 copy assignment 就会被禁用，导致 = 赋值的失败：
```
Test t = Test(1);
t = Test(2); // 报错
```
解决方法
需要自定义 copy assignment，或者将其定义为 Test& operator=(Test&)=default;. 详见官方文档，讲的还比较清楚：
https://en.cppreference.com/w/cpp/language/copy_assignment

5. 函数返回对象，内容为乱码

问题

  Test& f1() {
    Test t = *(new Test(2));
    return t; // 原因就是这里，返回了一个临时变量的引用
  }
  ...
in main:
  ...
    Test t = f1();
    cout << t.a << endl; // 打印出为乱码

解决
不要返回临时变量的引用，需要将 Test t = *(new Test(2)); 改为 Test& t = *(new Test(2)); 即可。

这里有一个知乎上的讨论，感觉有帮助：https://www.zhihu.com/question/41137408，在实际使用中，尽量避免返回引用。

6. C++ 如何split string

这篇文章中介绍了几种方法：http://ysonggit.github.io/coding/2014/12/16/split-a-string-using-c.html，个人认为第一种利用 stringstream 的最容易记忆和应用。

For Example:

// Signature istream& getline (istream&& is, string& str, char delim)

vector<string> split(const string &s, char delim) {
    stringstream ss(s);
    string buffer;
    vector<string> tokens;
    while (getline(ss, buffer, delim)) {
        tokens.push_back(buffer);
    }
    return tokens;
}

7. Java 和 C++ 中的 static

共同点： 在 class 中的static都表示该变量由所有instance共享，属于class。需要注意c++中的static class variable 要在类外面显式定义，而且调用的时候 C++ 要用 className::varName，Java 只要 className.varName;

8. Priority Queue 使用对比

Java 中的 PriorityQueue 默认为 min heap，而 c++ 中的 priority_queue 默认为 max heap。

Initialize 方法对比

Java

PriorityQueue<Integer> pq = new PriorityQueue<>((x, y) -> y - x);
// or
PriorityQueue<Integer> pq = new PriorityQueue<>(new Comparator<Integer>(){
  @Override
  public int compare(Integer a, Integer b) {
    return Integer.compare(b, a);
  }
});

C++

auto comp = [](int a, int b){ return b - a; };
priority_queue<int, vector<int>, decltype(comp)> pq(comp);

Access 方法对比
Java
boolean offer(E e)
E peek()
E poll()

C++

const_reference top() const
void push (const value_type& val); void push (value_type&& val);
void pop()

9. C++ 中使用 `const unordered_map<K, V> &` 需要注意的地方

unordered_map 的 [] 操作会在给定 key 不存在的时候插入一个对应 key 的值，所以这个操作不是const的，要想访问 const 引用的 unordered_map, 需要这么做：

  z ==> const unordered_map<int, int>&;

  int val = 0;
  auto it = z.find(5);
  if (it != z.end()) val = it->second;

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