2017-07-10-my-c-cpp-wiki

Table of Contents

1 C++ 中的多态

这里讲得不错。 

#include <iostream.h>
use namespace std;

class animal
{
public:
    void sleep(){cout<<"animal sleep"<<endl;}
    void breathe(){cout<<"animal breathe"<<endl;}
};
class fish:public animal
{
public:
    void breathe(){cout<<"fish bubble"<<endl;}
};
void main()
{
    fish fh;
    animal *pAn=&fh;
    pAn->breathe();
}

C++继承时内存对象模型

virtual-function-point-table.png

如上图，虚函数表在最前面。它是一个指针。虚函数表是在对象初始化的时候 （构造函数中）去设置的它。继承后的初始化是这样的：

  1. 子类先调父类的构造函数，父类先设置了虚表指针，此时虚表指针指向父 类的虚函数列表。
  2. 子类调用自己的构造函数时，重新设置了虚表指针，此时虚表指针指向子 类自己的虚函数列表。
  3. 通过指针或引用调用虚函数时，其实是查的虚函数指针指向的虚函数列表。

以上，就是 C++ 动态绑定的原理。

2 memmove

    #include <string.h>

    void *memmove(void *dest, const void *src, size_t n);

目的和源的指针可以重叠，它会先把src指向的内容copy到临时空间暂存，然 后再从临时空间copy到dest。

3 实用函数

3.1 debug时打印日志到文件中

     #include <stdio.h>
     #include <stdlib.h>
     #include <string.h>


     int peng_log_to_file(const char *file_name, const char *output)
     {
         FILE *fp = fopen(file_name, "a+");
         fprintf(fp, "%s\n", output);
         fclose(fp);
     }

     int main(int args,char *argv[])
     {
         char *b = "nihao wo shi test";
         peng_log_to_file("/tmp/kk.log", b);
         return 0;
     }

4 子进程和父进程共享已打开的描述符

    #include <stdio.h>
    #include <stdlib.h>
    #include <string.h>
    #include <unistd.h>
    #include <sys/types.h>
    #include <sys/stat.h>
    #include <fcntl.h>

    int main(int args,char *argv[])
    {
        pid_t childpid;

        int fd = open("/tmp/child_share_desc_with_parrent.log", O_RDWR | O_APPEND | O_CREAT, S_IRWXU);

        if ((childpid = fork()) == 0)
        {
            char buf[] = "from clild\n";
            write(fd, buf, strlen(buf));
            close(fd);
            printf("This is child\n");
            exit(0);
        }
        else
        {
            char buf[] = "from parrent\n";
            write(fd, buf, strlen(buf));
            close(fd);
            printf("This is parrent\n");
        }

        return 0;
    }

5 动态链接库可以多个进程共同使用，但是extern出来的变量每个进程都是独一个

lib.c ： 

#include <stdio.h>

static char *buf;

int from_lib()
{
    printf("This is hello world from lib\n");
    return 0;
}

int install_buf(char *str)
{
    buf = str;
    return 0;
}

int echo_buf()
{
    printf("buf is %s\n", buf);
    return 0;
}

写一个 change_buf.c 先修改一下 buf ： 

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>

extern int from_lib();
extern int install_buf(const char *str);

int main(int args,char *argv[])
{
    char *b = (char *)malloc(1024);
    sprintf(b, "Hi this is test\n");
    install_buf(b);

    printf("I have install %s\n", b);

    while(1)
    {
        sleep(1);
    }
    return 0;
}

然后 main.c 中再来查看一下 buf ： 

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>

extern int from_lib();
extern int install_buf(const char *str);
extern int echo_buf();

int main(int args,char *argv[])
{
    echo_buf();
    return 0;
}

Makefile 如下： 

.PHONY:libtest a.out change
all:a.out change libtest
change:libtest
        echo "compil change"
        gcc change_buf.c -L. -ltest -o change
a.out:libtest
        echo "compil a.out"
        gcc main.c -L. -ltest -o a.out
libtest:
        gcc lib.c -fPIC -shared -o libtest.so
clean:
        rm -rfv libtest.so a.out change

编译好后先执行 change 然后执行 a.out ： 

➜  dynamic LD_LIBRARY_PATH="." ./change
I have install Hi this is test

➜  dynamic LD_LIBRARY_PATH="." ./a.out
buf is (null)

6 一个简单的telnet服务器例子

server.c ： 

/*
  C socket server example
*/

#include<stdio.h>
#include<string.h>    //strlen
#include<sys/socket.h>
#include<arpa/inet.h> //inet_addr
#include<unistd.h>    //write

int main(int argc , char *argv[])
{
    int socket_desc , client_sock , c , read_size;
    struct sockaddr_in server , client;
    char client_message[2000];

    //Create socket
    socket_desc = socket(AF_INET , SOCK_STREAM , 0);
    if (socket_desc == -1)
    {
        printf("Could not create socket");
    }
    puts("Socket created");

    //Prepare the sockaddr_in structure
    server.sin_family = AF_INET;
    server.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
    server.sin_port = htons(8888);

    //Bind
    if( bind(socket_desc,(struct sockaddr *)&server , sizeof(server)) < 0)
    {
        //print the error message
        perror("bind failed. Error");
        return 1;
    }
    puts("bind done");

    //Listen
    listen(socket_desc , 3);

    //Accept and incoming connection
    puts("Waiting for incoming connections...");
    c = sizeof(struct sockaddr_in);

    //accept connection from an incoming client
    client_sock = accept(socket_desc, (struct sockaddr *)&client, (socklen_t*)&c);
    if (client_sock < 0)
    {
        perror("accept failed");
        return 1;
    }
    puts("Connection accepted");

    //Receive a message from client
    while( (read_size = recv(client_sock , client_message , 2000 , 0)) > 0 )
    {
        //Send the message back to client
        write(client_sock , client_message , strlen(client_message));
    }

    if(read_size == 0)
    {
        puts("Client disconnected");
        fflush(stdout);
    }
    else if(read_size == -1)
    {
        perror("recv failed");
    }

    return 0;
}

Makefile : 

.PHONY:all server
all:server
server:
        cc server.c -o server
clean:
        rm -rfv server a.out *.o

7 TODO 动态分配二维矩阵

C语言中，动态分配一个矩阵的话。我现在找到了一个“模拟”的方法：使用指 针数组。为每个指针动态分配？但是有缺陷。 

  #define N 10
  char *peng[N];
  int i;
  for(i = 0;i < N;i++)
  {
       peng[i] = (char*)malloc(N * sizeof(char));
  }

然后可以使用。不过这是因为char和int可以通用。所以只能算是模拟的。没有 找到完美解决方案。

还是解决了： 

  #include<stdio.h>
  #include<stdlib.h>
  #define N 4
  int main()
  {
       int **peng;
       peng = (int **)malloc(2*sizeof(int*));
       peng[0] = (int*)malloc(2*sizeof(int));
       peng[1] = (int*)malloc(2*sizeof(int));
       int i,j;

       for(i = 0;i < 2;i++)
       {
            for(j = 0;j < 2;j++)
            {
                 peng[i][j] = 1;
            }
       }

       for(i = 0;i < 2;i++)
       {
            for(j = 0;j < 2;j++)
            {
                 printf("%d\t",peng[i][j]);
            }
            printf("\n");
       }
       free(peng[0]);
       free(peng[1]);
       free(peng);
  }

另外： 

  #include<stdio.h>
  #include<stdlib.h>
  #define N 4
  int main()
  {
       int *peng[N];
       /* peng = (int **)malloc(N*sizeof(int*)); */
       peng[0] = (int*)malloc(N*sizeof(int));
       peng[1] = (int*)malloc(N*sizeof(int));
       peng[2] = (int*)malloc(N*sizeof(int));
       peng[3] = (int*)malloc(N*sizeof(int));
       int i,j;

       for(i = 0;i < N;i++)
       {
            for(j = 0;j < N;j++)
            {
                 peng[i][j] = N * i + j;
            }
       }

       for(i = 0;i < N;i++)
       {
            for(j = 0;j < N;j++)
            {
                 printf("%d\t",peng[i][j]);
            }
            printf("\n");
       }
       free(peng[0]);
       free(peng[1]);
       free(peng[2]);
       free(peng[3]);
       /* free(peng); */
  }

也就是说：int *peng[N] 和int **peng的区别就是前者是确定了一维的。动态 分配只能分配一维，而后者是完全动态分配的。这些都可以帮助理解：指向指针 的指针和指针数组。另外。多维数组的话，就是完全静态分配的了;比如： 

  int peng[10][10];

8 TODO 主要说明c和c++中的static和const关键字的区别联系。

8.1 c

c中static针对变量来说主要两个作用:

1:对于局部变量，static定义的变量作用域不变，即只能在该函数中访问。生 存期却不随函数调用的结束而结束。总结起来static类型的内部变量是一种只 能在某个特定函数中使用但一直占用存储空间的变量。另外，static类型的内 部变量会自动初始化为"0"，反之，普通内部变量不会进行初始化。

2：对于外部变量：作用域生存期都没有改变。static外部变量只能在本文件 中使用。不能通过extern到其他文件中使用。这样可以避免因为文件过多产生 重名。

c中static针对函数来说就一个作用：因为函数默认都是“外部的”，所以 static类型的函数就只能在本文件中使用，也是为了避免重名。

测试用程序如下： 

    /* file1 */
    #include <stdio.h>
    #include <stdlib.h>
    #include <string.h>
    static int d = 45;
    static int a = 34;
    int fun3();
    int fun2();
    int fun();
    int main(int argc, char *argv[])
    {
         printf("file1\n");
         fun();
         printf("in main a = %d\n",a);
         fun2();

         int b;
         printf("b = %d\n",b);
         static int c;
         printf("static c = %d\n",c);

         printf("int main d = %d\n",d);

    #ifdef ERROR
         fun3();
    #endif

         return 0;
    }

    /* file2 */
    #include <stdio.h>
    int a = 888;
    int fun()
    {
         printf("function\n");
         static int a = 3;
         printf("in fun a = %d\n",a);
         return 0;
    }

    int fun2()
    {
         printf("in fun2 a = %d\n",a);
         return 0;
    }

    #ifdef ERROR
    extern int d;
    int fun3()
    {
         printf("in function d = %d\n",d);
         return 0;
    }
    #endif

makefile如下： 

    a.out:file2.o file1.c
            cc -g file2.o file1.c
    file2.o:file2.c
            cc -g -c file2.c
    clean:
            rm -rfv a.out *.o

8.2 c++

8.2.1 static

c++中static应该和c是兼容的。但是这个我还没有实际测试过。另外，c++中 static在类中使用的时候是另一种特殊的方式。类中的static变量或者函数 表示它是属于类型本身的，而不属于任何对象。例如统计某类型对象的个数 的时候就可以用到这样的static变量。

8.2.2 const

c++中const其实有了一些static的功能。另外，const还有一些特殊的功能。

cosnt定义的外部变量本身是局部的。不能直接通过extern就在其他文件中使 用。但是可以在定义的时候使用extern const这样来定义。在其他文件中就 可以通过extern const来声明并使用该变量了。

在c++中，定义常量的话一般都用const，而在c中一般是用宏#define来实现。

9 show ip address detail

//   to show ip details; wrotten by pengpengxp 2014-10-14

#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <cstdlib>
#include <cctype>
#include <bitset>
#include <arpa/inet.h>
#include <string>
using namespace std;

int fun(const string IP)
{
     struct in_addr in;
     unsigned int t;
     inet_aton(IP.c_str(),&in);
     string s(inet_ntoa(in));
     cout<<s<<endl;

     memcpy(&t,&in,sizeof(struct in_addr));
     t = ntohl(t);
     printf("%#x\n",t);
     bitset<32> a(t);
     cout<<a<<endl;

     bitset<8> a1(t>>24);
     bitset<8> a2(t>>16);
     bitset<8> a3(t>>8);
     bitset<8> a4(t);

     cout<<a1<<"\t"<<a1.to_ulong()<<endl;
     cout<<a2<<"\t"<<a2.to_ulong()<<endl;
     cout<<a3<<"\t"<<a3.to_ulong()<<endl;
     cout<<a4<<"\t"<<a4.to_ulong()<<endl;

     cout<<endl;
     return 0;
}
int main(int argc, char *argv[])
{
     if(argc <= 1)
     {
          cout<<"usage: "<<argv[0]<<" IP_address"<<endl;
          exit(-1);
     }
     int i;
     for (i = 1; i < argc; i++)
     {
          fun(argv[i]);
     }

     return 0;
}

10 带参数的宏的扩展

带参数的宏，后面可能有一个 # 和两个 ## 。意思如下：

  1. 一个 # ：会给对应的参数两边加上 "" ，然后去掉前面的 # 。我 理解其实就是把它转成了字符串。
  2. 两个 ## ：直接就是把参数带入，一般就是用来形成新的变量。

下面的例子： 

#include <stdio.h>
/* this is test for macro */

#define N(name) char * a_##name = #name;

int main(int args,char *argv[])
{
        N(pengpeng);
        printf("a = %s\n", a_pengpeng);

        N(xiepeng);
        printf("a = %s\n", a_xiepeng);
        return 0;
}

两个 ## 形成新的变量名。一个 # 号把参数转成了字符串值。

11 volatile关键字

参考：详解C中volatile关键字

volatile提醒编译器它后面所定义的变量随时都有可能改变，因此编译后的程 序每次需要存储或读取这个变量的时候，都会直接从变量地址中读取数据。如 果没有volatile关键字，则编译器可能优化读取和存储，可能暂时使用寄存器 中的值，如果这个变量由别的程序更新了的话，将出现不一致的现象。下面举 例说明。在DSP开发中，经常需要等待某个事件的触发，所以经常会写出这样 的程序： 

short flag;
void test()
{
        do1();
        while(flag==0);
        do2();
}

这段程序等待内存变量flag的值变为1(怀疑此处是0,有点疑问,)之后才运行 do2()。变量flag的值由别的程序更改，这个程序可能是某个硬件中断服务程 序。例如：如果某个按钮按下的话，就会对DSP产生中断，在按键中断程序中 修改flag为1，这样上面的程序就能够得以继续运行。但是，编译器并不知道 flag的值会被别的程序修改，因此在它进行优化的时候，可能会把flag的值先 读入某个寄存器，然后等待那个寄存器变为1。如果不幸进行了这样的优化， 那么while循环就变成了死循环，因为寄存器的内容不可能被中断服务程序修 改。为了让程序每次都读取真正flag变量的值，就需要定义为如下形式： 

volatile short flag;

需要注意的是，没有volatile也可能能正常运行，但是可能修改了编译器 的优化级别之后就又不能正常运行了。因此经常会出现debug版本正常， 但是release版本却不能正常的问题。所以为了安全起见，只要是等待别 的程序修改某个变量的话，就加上volatile关键字。

一般说来，volatile用在如下的几个地方：

  1. 中断服务程序中修改的供其它程序检测的变量需要加volatile；
  2. 多任务环境下各任务间共享的标志应该加volatile；
  3. 存储器映射的硬件寄存器通常也要加volatile说明，因为每次对它的读写 都可能由不同意义；

另外，以上这几种情况经常还要同时考虑数据的完整性（相互关联的几个标志 读了一半被打断了重写），在1中可以通过关中断来实现，2中可以禁止任务调 度，3中则只能依靠硬件的良好设计了。

12 使用strsep来切分字符串

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

int main(int args,char *argv[])
{
        char *c, *end;
        char *tok;

        /* 这里必须使用c来保存原始地址，如果不用c，原始地址丢失可能导
         * 致段错误 */
        c = end = strdup("xie\npeng\n");
        tok = strsep(&end, "\n");
        printf("tok = %s\n", tok);
        printf("end = %s\n", end);

        tok = strsep(&end, "\n");
        printf("tok = %s\n", tok);
        printf("end = %s\n", end);

        free(c);
        return 0;
}

13 makefile中的两个冒号

两个冒号比一个冒号就是可以定义同名的目标。比如下面的makefile的输出是 这样的 

xie::
        echo "first"
xie::
        echo "second"

/tmp $ make
echo "first"
first
echo "second"
second

单个冒号会有warning，且只执行最后一个。 

xie:
        echo "first"
xie:
        echo "second"

/tmp $ make
Makefile:4: warning: overriding recipe for target 'xie'
Makefile:2: warning: ignoring old recipe for target 'xie'
echo "second"
second

所以这样方式主要用在数组中，比如下面我可以通过数组定义 xie, peng 两 个target。然后单独定义一个 xie 也不会出错。 

subdirs = xie peng
${subdirs}::
        @(for dir in $(subdirs); do  echo $$dir; done)

xie::
        echo "haha"

make xie 输出如下： 

/tmp $ make xie
xie
peng
echo "haha"
haha

14 测试系统是大端还是小端

#include <stdio.h>



void Little_Big_Endian_Check()
{
    int  m= 0x12345678;
    char c =  *(char *)&m;  //通过将int(4字节)强制类型转换成char单字节，c指向m的起始字节（低字节）


    printf("the size of integer is %ld \n",sizeof(m));
    printf("*((char *)&m + 0):0x%x\n", *((char *)&m + 0));
    printf("*((char *)&m + 1):0x%x\n", *((char *)&m + 1));
    printf("*((char *)&m + 2):0x%x\n", *((char *)&m + 2));
    printf("*((char *)&m + 3):0x%x\n", *((char *)&m + 3));


    if(c == 0x12) //低字节存的是数据的高字节数据
    {
        printf("It is Big-Endian!\n");//是大端模式
    }
    else
    {
        printf("It is Little-Endian!\n");//是小端模式
    }
}


int main()
{
    printf("the program is used to test big or small!\n");

    Little_Big_Endian_Check();

    return 0;
}

15 查看gcc默认定义的宏

gcc -E -dM - </dev/null

16 固定结构体以1字节对齐

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <stdint.h>


#define FHOS_CFG_HEADER_LEN 32

typedef struct fhos_cfg_header_s
{
    uint8_t  ver;
    uint32_t crc;
    uint32_t time;
    uint32_t size;
    char     reserved[FHOS_CFG_HEADER_LEN - 13];
} __attribute__((packed, aligned(1))) fhos_cfg_header_t ;

int main(int args,char *argv[])
{
    printf("sizeof(fhos_cfg_head) = %ld\n", sizeof(fhos_cfg_header_t));

    return 0;
}

17 统计一段操作的耗时

#include <sys/time.h>
#include <stdio.h>

float timedifference_msec(struct timeval t0, struct timeval t1)
{
    return (t1.tv_sec - t0.tv_sec) * 1000.0f + (t1.tv_usec - t0.tv_usec) / 1000.0f;
}

int main(void)
{
    struct timeval t0;
    struct timeval t1;
    float elapsed;

    gettimeofday(&t0, 0);
    /* ... YOUR CODE HERE ... */
    gettimeofday(&t1, 0);

    elapsed = timedifference_msec(t0, t1);

    printf("Code executed in %f milliseconds.\n", elapsed);

    return 0;
}

Author: Peng Xie

Created: 2018-11-01 Thu 22:32