败犬のC++每月精选 2025-03
1. C++ 跳出双重循环或跳出 if 的方法
没有很好的做法。
最合理的做法可能是 lambda 包一层，用 return 跳出。
用 goto 容易违反项目规范。
You suddenly visualize that I am looking over your shoulders and say to yourself: "Dijkstra would not have liked this"
另外，break label 的提案是有的 https://open-std.org/JTC1/SC22/WG21/docs/papers/2025/p3568r0.html。
2. 异常会导致二进制膨胀
写了异常会多一堆二进制代码来处理异常，一些项目禁止 RTTI 和异常都是这个理由。
例如 LLVM https://llvm.org/docs/CodingStandards.html#do-not-use-rtti-or-exceptions：
Do not use RTTI or Exceptions
In an effort to reduce code and executable size, LLVM does not use exceptions or RTTI (runtime type information, for example, dynamic_cast<>).
That said, LLVM does make extensive use of a hand-rolled form of RTTI that use templates like isa<>, cast<>, and dyn_cast<>. This form of RTTI is opt-in and can be added to any class.
当然允许异常的项目同样也有很多，异常更简单省事。
不用异常可以用 std::expected 或类似的设计替代。
一个 cppcon 讲了如果返回错误码的代码过多，关闭 rtti 使用异常替换同样的逻辑可以做到更小的二进制体积。https://www.bilibili.com/video/BV14YyfYhE3C 第一集
3. 静态链接符号未找到，但目标文件有这个符号
是链接顺序的问题。在往期提到这个现象：
主程序没引用静态库里面的符号，可能导致静态库整个被丢弃，里面的全局变量初始化的副作用也会没
可以用 --whole-archive 来临时规避，但是会导致二进制膨胀问题。
最佳实践是 --start-group --end-group。
4. C 的资源释放问题
函数退出前要把之前的 malloc 全都 free 了，如果函数复杂就会有大量重复 free。
一般要用 goto 来解决，例如：
void func() {
int *a, *b, *c;
a = (int *)malloc(sizeof(int));
if (a == NULL) {
goto a_fail;
}
b = (int *)malloc(sizeof(int));
if (b == NULL) {
goto b_fail;
}
c = (int *)malloc(sizeof(int));
if (c == NULL) {
goto c_fail;
}
free(c);
c_fail:
free(b);
b_fail:
free(a);
a_fail:
}如果项目禁止了 goto，可以用 attribute cleanup，类似 C++ 的 RAII。
5. unordered_map<string, int> 不能查找 string_view
下面的代码会报错 error: no matching function for call to 'xxx::find(std::string_view)'。
#include <iostream>
#include <string>
#include <unordered_map>
int main() {
std::unordered_map<std::string, int> a;
a.find(std::string_view());
}虽然 https://zh.cppreference.com/w/cpp/container/unordered_map/find 在 C++20 之后支持了模板接口 template< class K > const_iterator find( const K& x ) const;，但是 Hash 和 KeyEqual 必须是透明的，所以需要自定义 Hash：
#include <iostream>
#include <string>
#include <unordered_map>
struct my_hash : std::hash<std::string>, std::hash<std::string_view> {
using std::hash<std::string>::operator();
using std::hash<std::string_view>::operator();
using is_transparent = void;
};
int main() {
std::unordered_map<std::string, int, my_hash, std::equal_to<>> a;
a.find(std::string_view());
}6. 如何用可变参数给数组赋值
构造函数比较简单。赋值麻烦一点，要用 integer_sequence。
#include <cstdlib>
#include <utility>
template <size_t N>
struct Array {
int array[N];
template <typename... Ts>
Array(Ts... args) : array{std::move(args)...} {}
template <typename... Ts>
void assign(Ts... args) {
[&]<size_t... Is>(std::index_sequence<Is...>) {
(..., (array[Is] = std::move(args)));
}(std::index_sequence_for<Ts...>{});
}
};7. 引用的非空 hint
引用不能为空，编译器会根据这点对代码进行优化。
https://zhuanlan.zhihu.com/p/665536071 这个就讲了成员函数的 this 如果是 nullptr 会出问题的例子（即使成员函数没有使用 this）。
类似的还有 memcpy 也会有非空的假设 https://zhuanlan.zhihu.com/p/699259091。
8. 三路运算符 <=> 和强序弱序偏序
这些概念把比较运算给规范化了，区分了三种类型：
std::strong_ordering“严格”地比较大小。std::weak_ordering不“严格”地比较大小，比如按字典序比，但是忽略大小写；或者只看一部分属性，忽略另一部分属性。std::partial_ordering可能有些东西没法比大小，比如 nan。
三路运算符解决了什么问题？
定义了 <=> 后 < <= > >= 这 4 个运算符就能用了，写起来简单。
为什么定义了 <=> 还要定义 ==？
性能考虑。例如字符串比较，== 只要长度不同就可以直接返回 false，而 <=> 还要区分大于小于。
如果 <=> 和 == 冲突了会怎么办？
不影响，因为 < <= > >= 由 <=> 引出，!= 由 == 引出，两者没有交集，只是行为会很奇怪。
但是使用了 std::sort 之类的标准库函数是未定义行为。
推荐阅读
- https://hackingcpp.com/cpp/lang/comparisons.html
- https://zhuanlan.zhihu.com/p/350867708
- https://github.com/xiaoweiChen/CXX20-The-Complete-Guide 第一章
9. 重载决议的一个例子
#include <cstdio>
template <typename T>
void f(T &&x) {
printf("1\n");
}
void f(const int &x) { printf("2\n"); }
int main() {
int x = 1;
f(x);
}答案是 1，const int &x 不是完美匹配（多了个 const）。
那么，在实践上如果有多个行为不一致的函数，怎么匹配想要的函数？
可以加 requires（但不一定是好的实践）。标准库的做法是换函数名，无法换函数名（比如构造函数），在函数形参开头加一个不同的占位参数（比如 std::optional 构造函数的 std::in_place_t，std::set 构造函数的 std::from_range_t）。
10. deducing this + CRTP 的隐藏坑
给某个类注入一个函数，然后这个类被别人继承，再通过派生类调用注入的函数，这时 self 是别人派生的那个类。
#include <iostream>
template <typename Derived>
struct Base {
void foo(this auto&& self) {
std::cout << "self is " << typeid(decltype(self)).name() << "\n";
}
};
struct Derived : Base<Derived> {};
struct FurtherDerived : Derived {};
int main() {
FurtherDerived fd;
fd.foo();
}输出是 self is 14FurtherDerived，self 推导成了 FurtherDerived 而不是期望的模板参数 Derived。
解决方法是直接不用 deducing this。（也可以给被注入的类加 final，但是不合理，因为增加了约定）
11. vector::push_back 如果有扩容，为什么先构造传入的元素而非原有元素
#include <iostream>
#include <vector>
struct A {
int x;
A(int x) : x(x) {}
A(A&& other) noexcept {
x = other.x;
std::cout << "move " << x << "\n";
}
};
int main() {
std::vector<A> vec1;
vec1.push_back(A(1));
std::cout << "***\n";
vec1.push_back(A(2));
return 0;
}输出：
move 1
***
move 2
move 1标准没有规定顺序，实现上的顺序是为了满足“有无扩容表现一致”的要求。
例如 vec.push_back(vec.front())，如果先移动原有元素，vec.front() 就悬垂引用了。
再例如 vec.push_back(std::move(vec.front()))，想想怎么实现 push_back 让有扩容和无扩容的表现一致？