本教程包含多个小节项目，每个项目旨在帮助您深入理解 C++ 的高级特征，并能够应用于实际开发中。以下是这些小节的概述：
1. 基于模板的通用容器实现
概述
在这一节中，我们将实现一个简单的基于 templates 的容器类。通过实现 Stack 和 Queue 结构，您将能够掌握 C++ 中模板的基本用法。
项目需求：
- 实现
template<typename T> class Stack 和 template<typename T> class Queue
- 支持基本的操作，如
push, pop, peek 等。
案例代码：
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
| template<typename T>
class Stack {
private:
std::vector<T> elements;
public:
void push(const T& element) {
elements.push_back(element);
}
T pop() {
T elem = elements.back();
elements.pop_back();
return elem;
}
T peek() const {
return elements.back();
}
};
|
2. 使用智能指针管理资源
概述
在这一节，您将学习如何使用 smart pointers（如 std::shared_ptr 和 std::unique_ptr）来高效管理动态分配内存资源，避免内存泄漏。
项目需求：
- 实现一个类
Resource，并使用智能指针来管理其实例。
- 添加功能，展示如何在多线程环境中安全使用
shared_ptr。
案例代码：
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
| #include <memory>
class Resource {
public:
Resource() { std::cout << "Resource Acquired" << std::endl; }
~Resource() { std::cout << "Resource Destroyed" << std::endl; }
};
void useResource() {
std::shared_ptr<Resource> resPtr = std::make_shared<Resource>();
}
|
3. 实现一个简单的 RESTful API 客户端
概述
在这一节中，我们将创建一个简单的 RESTful API 客户端，使用 C++ 中的 libcurl 库进行 HTTP 请求，处理响应。
项目需求：
- 实现 GET 和 POST 请求，并能够解析 JSON 数据。
- 提供简单的命令行接口供用户交互。
案例代码：
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
| #include <curl/curl.h>
#include <iostream>
#include <string>
size_t WriteCallback(void* contents, size_t size, size_t nmemb, void* userp) {
((std::string*)userp)->append((char*)contents, size * nmemb);
return size * nmemb;
}
void getRequest(const std::string& url) {
CURL* curl;
CURLcode res;
std::string readBuffer;
curl = curl_easy_init();
if (curl) {
curl_easy_setopt(curl, CURLOPT_URL, url.c_str());
curl_easy_setopt(curl, CURLOPT_WRITEFUNCTION, WriteCallback);
curl_easy_setopt(curl, CURLOPT_WRITEDATA, &readBuffer);
res = curl_easy_perform(curl);
curl_easy_cleanup(curl);
}
std::cout << readBuffer << std::endl;
}
|
4. 多线程下的生产者-消费者模式
概述
在这一节中，我们将实现一个经典的生产者-消费者模式，通过 C++11 中的 std::thread 和 std::mutex 来确保线程安全。
项目需求：
- 创建一个共享缓冲区，允许多个生产者和消费者线程访问。
- 使用条件变量来协调线程之间的通信。
案例代码：
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
| #include <iostream>
#include <thread>
#include <queue>
#include <mutex>
#include <condition_variable>
std::queue<int> buffer;
std::mutex mtx;
std::condition_variable cv;
void producer() {
for (int i = 0; i < 10; ++i) {
std::unique_lock<std::mutex> lk(mtx);
buffer.push(i);
cv.notify_one();
lk.unlock();
}
}
void consumer() {
for (int i = 0; i < 10; ++i) {
std::unique_lock<std::mutex> lk(mtx);
cv.wait(lk, []{ return !buffer.empty(); });
int value = buffer.front();
buffer.pop();
std::cout << "Consumed: " << value << std::endl;
lk.unlock();
}
}
|
5. 使用 C++ 标准库的 STL 算法
概述
在这一节中，我们将探索 C++ 标准库的算法，使用 std::sort, std::find, 和 std::accumulate 等函数来操作数据。
项目需求：
- 实现一个程序，该程序可以对一组数据进行排序和查找。
- 使用 STL 算法简化复杂操作，展示其高效性和简洁性。
案例代码：
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
| #include <algorithm>
#include <vector>
#include <iostream>
#include <numeric>
void sortAndFind() {
std::vector<int> data = {5, 2, 9, 1, 5, 6};
std::sort(data.begin(), data.end());
int toFind = 5;
auto it = std::find(data.begin(), data.end(), toFind);
if (it != data.end()) {
std::cout << "Found: " << *it << std::endl;
}
}
|
结课总结
通过这些实战项目，您将加深对 C++ 各种特性的理解，并在实际开发中提升效率和规范性。希望您能享受这个学习过程，掌握更高效的编程技巧！
