C++ 道法器术

前言

https://www.bilibili.com/video/BV1pu411y7n1
https://www.bilibili.com/video/BV1RV4y1x7qH

上面两个链接是李老师的直播视屏。
虽然李老师在卖课。
但他免费的直播对我 C++ 小白来说，非常有用，让我对 C++ 语言有了一个大局观的认识。
这样才能更好地定位到自己学习的情况。
下面是对他 PPT 内容的一些总结汇总。

C++ 5个术
- 1. 类型系统
- 1. 编译映射
- 1. 内存管理
- 1. 设计范式
- 1. 习语与规范
设计范式
- 1. 面向过程
- 1. 面向对象
- 1. 泛型编程
- 1. 函数式编程
- 1. 模板化编程
时空人
- 时间分析 – 发生在什么时候
- 空间分析 – 变量/对象放在哪里
- 人物分析 – 代码哪来的，如何耦合
模块一 C++ 类型系统与设施
- 类型基础
  - 存储: 堆栈全局区
  - 值语义与引用语义
  - 指针与引用
  - 初始化与生命周期
- 其他类型
  - 数组序列: vector array 与 C数组
  - 字符串处理: string string_view与char*
  - 枚举类联合位域
- 类
  - 数据成员
  - 函数成员
  - 静态与实例成员
  - 操作符重载
- 类型扩展
  - auto 与自动类型推断
  - const
  - volatile
  - 结构化绑定
- 编译与构建
  - C++ 编译机制
  - 模块 (C++ 20)
  - GCC/Clang/MSVC
模块二 C++ 面向对象编程
- C++ 对象模型
  - 对象内存模型
  - 对象成员与指针成员
  - 对象布局对齐和尺寸
- 三法则与五法则
  - 构造函数 / 析构函数
  - 拷贝构造函数 / 赋值操作符
  - 移动拷贝构造函数 / 移动赋值函数
  - 默认定义与删除规则
- 继承: 类型抽象
  - 基类与子类
  - 成员的继承
  - 抽象类
  - 共有私有受保护继承
  - 多继承与虚继承
- 多态: 运行时绑定
  - 虚函数
  - 虚函数表
  - 虚析构函数
  - 运行时绑定
  - dynamic_cast
- 面向对象设计
  - 实现继承与接口继承
  - 组合与继承
  - 编译时 VS 运行时绑定
  - 设计模式: Template Strategy Observer
模块三内存管理: 原理优化技巧与避免踩坑
- RAII: 内存与资源管理
  - 内存与资源
  - 资源获取即初始化 (RAII)
  - C++ Java Go Rust 内存管理对比
- 智能指针
  - unique_ptr
  - shared_ptr
  - weak_ptr
- 移动语义
  - 右值与左值
  - 移动构造与移动赋值
  - 移动与拷贝
  - 临时对象与返回值优化(RVO)
  - std::move 操作
  - std::forward 操作
- new 与 delete 扩展
  - 全局 new 与 delete
  - new 与 delete 操作符
  - placement new
  - nothrow new
模板机制
- 参数化类型
  - 类模板
  - 类型参数与值参数
  - 模板参数推到
  - 参数的隐式绑定
- 参数化操作
  - 函数模板
  - 函数对象
  - lambda 表达式
  - 函数式编程
- 实用类型
  - pair 与 tuple
  - variant optional any
  - bitset
- 模板扩展
  - 模板编译模型
  - 类型别名
  - 模板特化
  - 可变参数模板
  - constexpr 编译时计算
  - SFINAE \ enable_if \ Tag Dispatching \ if constexpr
  - 模板元编程
模块五泛型编程与 STL
- 容器
  - 容器概述
  - STL 中的常用容器
  - 容器及操作性能考虑
  - 容器最佳实践
- 算法
  - STL 算法概览
  - 不同算法的性能考虑
  - 编写泛型算法
  - 适配器
- 迭代器
  - 迭代器概念
  - STL 中的迭代器
  - Ranges 与 for
- 概念 (Concept)
  - 类型约束与接口规约
  - 概念定义
  - STL 常用概念

设计原则 Design Principle
- 正交设计四原则
  - 消除重复性
  - 分离关注点
  - 减少不必要地依赖
  - 向稳定的方向依赖
- 整洁代码三原则
  - KISS 原则 (简单以理解)
  - DRY 原则 (不要重复自己)
  - 迪米特原则 (最小依赖)
- SOLID 五大设计原则
  - 单一职责原则 (SRP)
  - 开闭原则 (OCP)
  - 里氏替换原则(LSP)
  - 接口隔离原则(ISP)
  - 依赖倒置原则(DIP)
- 面向对象三原则
  - 封装责任隔离变化
  - 优化使用对象组合而不是类继承
  - 针对接口编程而不是针对实现编程

设计习语 Design Idiom
- RAII 资源获取即初始化
- Scope Guard 范围守卫
- Copy & Swap 拷贝后转换
- SOO 小对象优化
- Local Buffer 本地缓存
- Copy-On-Write (COW) 变更时拷贝
- EBCO 空基类优化
- Virtual Constructor 虚构造器
- Pimpl 指向实现的指针
- NVI (Non-Virtual Interface) 非虚接口
- CRTP 奇异递归模板模式
- Mixin 混入类
- Policy Design 策略设计
- Type Traits 类型萃取
- Lambda 重载
- Tag Dispatcher 标签分发
- Type Erasure 类型擦除
- SFINAE 替换失败不是错误
- Named Template Arguments / Method Chain 命名模板参数 / 方法链

从管理变化的角度理解设计模式
- 晚期扩展
  - Template Method
  - Builder
- 策略对象
  - Strategy
  - Observer / Event
- 对象创建
  - Factory Method
  - Abstract Factory
  - Prototype
- 单一职责
  - Decorator
  - Bridge
- 行为变化
  - Command
  - Visitor
- 接口隔离
  - Adapter
  - Proxy
  - Facade
  - Mediator
- 对象性能
  - Singleton
  - Flyweight
- 数据结构
  - Composite
  - Iterator
  - Chain of Responsible
- 状态变化
  - State
  - Memento
- 领域规则
  - Interpreter

接口设计

语言构造	习语与模式
封装 - 接口隔离	Pimpl
多态基类 - 接口合约	NVI
泛型隐式接口	Template Method
Type Traits	Factory
Tag Dispatching	Adapter
SFINAE	Proxy
概念 – 泛型显示接口	Facade
	Composite
	Iterator

继承设计

语言构造	习语与模式
继承	EBCO
多继承	CRTP
虚继承	Bridge
实现继承	Mixin
接口继承	Decorator
变参继承

内存设计

语言构造	习语与模式
对象生命周期	RAII
值语义/引用语义	Scope Guard
对象内存布局	SOO
智能指针 {unique_ptr shared_ptr weak_ptr}	Local Buffer
移动语义	Copy-On-Write
	Singleton
	Flyweight

回调设计

语言构造	习语与模式
函数指针	Policy Design
多态对象 (策略命令)	Strategy
函数对象 (仿函数)	Observer
函数适配器 (bine mem_fn)	Command
Lambda 表达式	Lambda Overload
std::function (多态回调对象)	Visitor
std::invoke (多态调用)
std::invocable (回调概念)

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