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1、RAII是“Resource Ac【【微信】】ation”的缩写,是一种C++编程技术,也是一种用于资源管理的设计模式。它的核心思想是将资源的申请和释放与对象的生命周期绑定在一起。这样可以确保在对象生命周期结束时资源会被自动释放,从而避免资源泄露和错误使用资源的风险。

具体而言,RAII利用C++对象的构造函数和析构函数来实现资源的自动管理。在对象的构造函数中,资源被申请;在析构函数中,资源被释放。由于C++保证对象的析构函数会在对象生命周期结束时自动调用,因此,当对象被销毁时,它所管理的资源也会自动被释放。

RAII技术在C++编程中广泛应用,例如,可以用它来管理动态内存、文件句柄、锁等资源。RAII可以提高程序的可靠性和安全性,并减少代码的出错概率和维护成本。

2、是的,shared_ptr 是 RAII 的一种范例。shared_ptr 是一个智能指针,用于管理动态分配的内存资源。它使用引用计数来跟踪有多少个 shared_ptr 对象共享同一块内存,并在引用计数降为零时自动释放内存。这种机制使得内存管理变得更加安全和方便,避免了手动释放内存时可能出现的问题,如内存泄漏或释放已经被释放的内存等。

当我们创建一个 shared_ptr 对象时,会在构造函数中对资源进行申请,并对引用计数初始化为1;当我们对该 shared_ptr 对象进行拷贝构造或赋值操作时,会增加引用计数;当我们销毁 shared_ptr 对象时,会在析构函数中自动释放资源,并减少引用计数。当引用计数降为零时,shared_ptr 会自动调用删除器(deleter)来释放资源,从而实现了资源的自动管理。

因此,shared_ptr 符合 RAII 的核心思想,将资源的申请和释放与对象的生命周期绑定在一起,使得资源的管理更加安全、方便和高效。

3、除了 shared_ptr,RAII 还有很多其他的应用范例。下面是一些常见的 RAII 应用:

  1. 文件句柄管理:通过将文件句柄封装在对象中,可以确保文件在使用结束后被正确关闭。例如,可以使用 fstream 对象管理文件句柄,利用 fstream 构造函数自动打开文件,在析构函数中自动关闭文件。
  2. 互斥锁管理:通过将互斥锁封装在对象中,可以确保锁在使用结束后被正确释放,避免了忘记释放锁导致死锁的风险。
  3. 网络连接管理:通过将网络连接封装在对象中,可以确保网络连接在使用结束后被正确关闭,避免了网络连接资源被滥用或泄漏的风险。
  4. 数据库连接管理:通过将数据库连接封装在对象中,可以确保数据库连接在使用结束后被正确关闭,避免了数据库连接资源被滥用或泄漏的风险。

总之,RAII 可以应用于所有需要动态分配资源的场景,通过自动管理资源,提高程序的可靠性和安全性,并降低代码的出错概率和维护成本。

4、是的,shared_ptr 本质上也是一个对象,它是 C++ 标准库中的一个模板类。shared_ptr 对象是一个智能指针对象,它内部包含了一个指针和一个引用计数器,用于管理动态分配的内存资源。

当我们创建一个 shared_ptr 对象时,实际上是在创建一个包含指针和引用计数器的对象。指针指向动态分配的内存资源,引用计数器用于记录当前有多少个 shared_ptr 对象共享该内存资源。当引用计数器为零时,shared_ptr 对象自动释放该内存资源。

因此,shared_ptr 对象本质上是一个具有管理动态内存的能力的对象。它封装了对指针的访问和操作,确保指针指向的动态内存资源在引用计数为零时被正确释放。同时,由于 shared_ptr 也是一个对象,因此可以利用 RAII 技术来管理它的生命周期,确保资源的正确管理和释放。

5、在 C++ 中,POD(Plain Old Data)是一种特殊的数据类型,它可以被视为普通的 C 语言数据类型,并具有一些特殊的性质。POD 类型在 C++ 中主要用于与 C 代码交互或进行底层编程,因为它们的内存布局和对齐方式与 C 语言的结构体一致,能够确保数据在不同编译器和平台上的兼容性。

C++ 标准定义了以下条件,一个类被称为 POD 类型,需要满足以下条件:

  1. 该类型是一个标量类型(如整型、浮点型、指针等)或者是一个包含 POD 类型的聚合类型(如数组、结构体等)。
  2. 该类型没有任何虚函数和虚基类。
  3. 该类型没有任何非静态成员变量的构造函数、析构函数和赋值运算符重载。
  4. 该类型没有任何私有的非静态成员变量。
  5. 该类型没有任何基类或成员变量的构造函数、析构函数和赋值运算符重载。
  6. 该类型的成员变量的布局和对齐方式与 C 语言的结构体一致。

POD 类型的特点是具有平凡的默认构造函数、拷贝构造函数、赋值运算符重载和析构函数,这些函数可以由编译器自动生成。此外,POD 类型的内存布局和对齐方式非常简单,不涉及任何额外的数据或指针,因此可以保证数据在不同平台和编译器上的兼容性和可靠性。

在 C++11 中,POD 类型的概念已经被取代,转而使用了更加通用和灵活的标准布局类型(Standard Layout Type)和平凡类型(Tri【【微信】】)的概念。

6、在 C++11 中,标准布局类型(Standard Layout Type)和平凡类型(Tri【【微信】】)是用来描述类的布局和特性的概念。

标准布局类型是指在内存中按照一定规则布局的类类型,它具有以下特点:

  1. 所有非静态成员都具有相同的访问控制属性。
  2. 所有非静态成员都位于同一访问控制属性的区域中。
  3. 所有非静态成员都按照它们在类定义中声明的顺序依次排列。
  4. 没有虚函数和虚基类。
  5. 没有非静态数据成员在其基类或成员中声明了一个非静态数据成员,同时又声明了一个虚函数。

平凡类型是指在默认情况下可以使用默认的构造函数、复制构造函数、赋值运算符和析构函数来操作的类型,它具有以下特点:

  1. 所有非静态成员都是平凡类型或者是标量类型(如整型、指针等)。
  2. 没有虚函数和虚基类。
  3. 没有非平凡的构造函数、析构函数和赋值运算符。
  4. 如果是类类型,则是标准布局类型。

标准布局类型和平凡类型的概念是非常重要的,它们可以影响类的行为和性能,并且与内存对齐和数据布局等底层机制密切相关。在编写高性能、低级别的代码时,需要特别注意类的布局和特性,以充分利用 C++ 的语言特性和底层机制,从而实现更加高效的代码。

7、下面分别举一个例子来说明 POD 类型、标准布局类型和平凡类型,它们之间的区别和联系:

  1. POD 类型:
struct Point{    int x;    int y;  };

在上面的代码中,Point 结构体包含两个整型成员变量 xy,它们没有构造函数、析构函数和赋值运算符重载,同时它们的布局和对齐方式与 C 语言的结构体一致,因此 Point 是一个 POD 类型。

  1. 标准布局类型:
struct Base{    int x;    【【微信】】();  };    struct Derived : Base{    int y;  };    static_assert(std::is_standard_layout<Base>::value, "");  static_assert(std::is_standard_layout<Derived>::value, "");

在上面的代码中,Base 类包含一个整型成员变量 x 和一个虚函数 foo(),因此它不是一个 POD 类型,但是它满足标准布局类型的要求,因为它只包含一个虚函数和一个非静态成员变量,它们都按照一定的规则进行布局和对齐。同样地,Derived 类是 Base 类的派生类,它包含一个整型成员变量 y,同时也满足标准布局类型的要求。可以通过 std::is_standard_layout 来检查一个类型是否是标准布局类型。

  1. 平凡类型:
struct A{    int x;  };    struct B : A{    【【微信】】(){}  };    static_assert(std::is_trivial<A>::value, "");  static_assert(std::is_trivial<B>::value, "");

在上面的代码中,A 类是一个平凡类型,因为它只包含一个整型成员变量 x,同时它满足平凡类型的要求,即它可以使用默认的构造函数、复制构造函数、赋值运算符和析构函数来操作。同样地,B 类是 A 类的派生类,它包含一个虚函数 foo(),但是它也满足平凡类型的要求,因为它可以使用默认的构造函数、复制构造函数、赋值运算符和析构函数来操作,并且它的基类 A 也是一个平凡类型。可以通过 std::is_trivial 来检查一个类型是否是平凡类型。


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最近朋友圈刷到最多的动态和话题都是围绕ChatGPT的,作为一个功能强大,用途广泛的聊天机器人,我们能用它做的事情太多了。比如用它写文案,写剧本,规划旅游路线,甚至写小说等等。在本文中,我们将探索如何在零基础的情况下也能用ChatGPT协助我们写代码,从此让编程没有任何难度。无论您是初学者还是经验丰富的用户,我相信你都会对这个人工智能对话机器人的功能印象深刻。话不多说,我们现在开始吧。

将ChatGPT用作python解释器

在开始之前我们想要搞懂python程序是怎么运行的,刚好可以问ChatGPT,一下是它的回答:

从中看出第1,2步骤需要我们自己完成,后面程序的执行依赖一个python解释器,一般情况下我们都需要提前在本地安装一个python的解释器,但是现在我们将直接让ChatGPT充当这个角色。

请你充当python3终端,我会输入代码,你会回复应该显示的内容。我希望你只回复代码的终端输出,而不回复其他内容。不要写解释。除非我指示你,否则不要写入代码。当我需要用中文告诉你一些事情时,我会把文本放在花括号里。我的第一段代码是:print(“hello")

ChatGPT收到后会回复:hello。

然后就可以开始使用ChatGPT编程了。

请注意我发给ChatGPT的指令中出现了错别字,正确的是,但是我打成了事件,ChatGPT不但正确的理解了我的真正意图,还给出了答案,这点真的惊艳到我了。我们工作中不知道有多少这些低级错误,但是在ChatGPT面前都无所遁形!

Debug代码

人无完人,同样代码有bug也是常见的。使用ChatGPT可以快速帮你调试代码,解决bug。不仅如此,它还能解释错误产生的原因是什么,以及怎样修复。

帮你写代码

这点才是ChatGPT表演的舞台,只要你的需求描述够精确,ChatGPT都能理解并写出相应的代码。

比如我们可以让它写一个2048游戏,写代码写累了可以摸鱼哈哈。

后面的代码很长,我只截了一部分,可以看到,ChatGPT在回答的时候很注重代码的注释,读起来一点也不难。另外如果给的代码太过复杂的话ChatGPT在算力紧张的时候会中断回答,只需要发出指令就可以了。

快速查文档

以前写代码的时候遇到不懂的问题都要在互联网上找一大圈,最后找到了还得从头读到尾,理解了才能开始动手写代码。现在有了ChatGPT可以大大缩短我们查阅资料的时间。

比如

可以看到ChatGPT给的答案是十分简练,还附带了实例。属实超出了我的预期。

以上只是ChatGPT能力的冰山一角,它还可以用来写论文,写作业,写歌,写小说,以前人们认为AI只能做一些重复的机械劳动,现在AI已经强大到能进行创造性劳动,甚至有些时候回答中附带着些人情味儿。