复制#include 
#include 
复制pid_t fork(void);

成功調(diào)用 fork( )會(huì) 創(chuàng)建一個(gè)新的進(jìn)程 ，它幾乎與調(diào)用 fork( )的進(jìn)程一模一樣，這兩個(gè)進(jìn)程都會(huì)繼續(xù)運(yùn)行。在子進(jìn)程中，成功的 fork( )調(diào)用會(huì)返回 0。在父進(jìn)程中 fork( )返回子進(jìn)程的 pid。如果出現(xiàn)錯(cuò)誤，fork( )返回一個(gè)負(fù)值。

最常見(jiàn)的 fork( )用法是創(chuàng)建一個(gè)新的進(jìn)程，然后使用 **exec( )**載入二進(jìn)制映像，替換當(dāng)前進(jìn)程的映像。這種情況下，派生（fork）了新的進(jìn)程，而這個(gè)子進(jìn)程會(huì)執(zhí)行一個(gè)新的二進(jìn)制可執(zhí)行文件的映像。這種“派生加執(zhí)行”的方式是很常見(jiàn)的。

在早期的 Unix 系統(tǒng)中，創(chuàng)建進(jìn)程比較原始。當(dāng)調(diào)用 fork 時(shí)，內(nèi)核會(huì)把所有的內(nèi)部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)制一份，復(fù)制進(jìn)程的頁(yè)表項(xiàng)，然后把父進(jìn)程的地址空間中的內(nèi)容逐頁(yè)的復(fù)制到子進(jìn)程的地址空間中。但從內(nèi)核角度來(lái)說(shuō)，逐頁(yè)的復(fù)制方式是十分耗時(shí)的?，F(xiàn)代的 Unix 系統(tǒng)采取了更多的優(yōu)化，例如 Linux，采用了寫(xiě)時(shí)復(fù)制的方法，而不是對(duì)父進(jìn)程空間進(jìn)程整體復(fù)制。

10 析構(gòu)函數(shù)

析構(gòu)函數(shù)與構(gòu)造函數(shù)對(duì)應(yīng)，當(dāng)對(duì)象結(jié)束其生命周期，如對(duì)象所在的函數(shù)已調(diào)用完畢時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)執(zhí)行析構(gòu)函數(shù)。

析構(gòu)函數(shù)名也應(yīng)與類(lèi)名相同，只是在函數(shù)名前面加一個(gè)位取反符~，例如复制~stud( )，以區(qū)別于構(gòu)造函數(shù)。它 不能帶任何參數(shù)，也沒(méi)有返回值 （包括 void 類(lèi)型）。只能有一個(gè)析構(gòu)函數(shù)， 不能重載 。

如果用戶(hù)沒(méi)有編寫(xiě)析構(gòu)函數(shù)，編譯系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)生成一個(gè)缺省的析構(gòu)函數(shù)（即使自定義了析構(gòu)函數(shù)，編譯器也總是會(huì)為我們合成一個(gè)析構(gòu)函數(shù)，并且如果自定義了析構(gòu)函數(shù)，編譯器在執(zhí)行時(shí)會(huì)先調(diào)用自定義的析構(gòu)函數(shù)再調(diào)用合成的析構(gòu)函數(shù)），它也不進(jìn)行任何操作。所以許多簡(jiǎn)單的類(lèi)中沒(méi)有用顯式的析構(gòu)函數(shù)。

如果一個(gè)類(lèi)中有指針，且在使用的過(guò)程中動(dòng)態(tài)的申請(qǐng)了內(nèi)存，那么最好顯示構(gòu)造析構(gòu)函數(shù)在銷(xiāo)毀類(lèi)之前，釋放掉申請(qǐng)的內(nèi)存空間，避免內(nèi)存泄漏。

10.1 類(lèi)析構(gòu)順序

1. 派生類(lèi)本身的析構(gòu)函數(shù)
2. 對(duì)象成員析構(gòu)函數(shù)
3. 基類(lèi)析構(gòu)函數(shù)

因?yàn)槲鰳?gòu)函數(shù)沒(méi)有參數(shù)，所以包含成員對(duì)象的類(lèi)的析構(gòu)函數(shù)形式上并無(wú)特殊之處。但在撤銷(xiāo)該類(lèi)對(duì)象的時(shí)候，會(huì)首先調(diào)用自己的析構(gòu)函數(shù)，再調(diào)用成員對(duì)象的析構(gòu)函數(shù)，調(diào)用次序與初始化時(shí)的次序相反。

11 虛函數(shù)和多態(tài)

多態(tài)的實(shí)現(xiàn)主要分為靜態(tài)多態(tài)和 動(dòng)態(tài)多態(tài) ， 靜態(tài)多態(tài)主要是重載 ，在 編譯的時(shí)候就已經(jīng)確定 ；動(dòng)態(tài)多態(tài)是用虛函數(shù)機(jī)制實(shí)現(xiàn)的，在 運(yùn)行期間動(dòng)態(tài)綁定 。例如：一個(gè)父類(lèi)類(lèi)型的指針指向一個(gè)子類(lèi)對(duì)象時(shí)候，使用父類(lèi)的指針去調(diào)用子類(lèi)中重寫(xiě)了的父類(lèi)中的虛函數(shù)的時(shí)候，會(huì)調(diào)用子類(lèi)重寫(xiě)過(guò)后的函數(shù)，在父類(lèi)中聲明為加了 virtual 關(guān)鍵字的函數(shù)，在子類(lèi)中重寫(xiě)時(shí)候不需要加 virtual也是虛函數(shù)。

虛函數(shù)的實(shí)現(xiàn)：在有虛函數(shù)的類(lèi)中，類(lèi)的最開(kāi)始部分是一個(gè)虛函數(shù)表的 指針 ，這個(gè)指針指向一個(gè) 虛函數(shù)表 ，表中放了虛函數(shù)的地址，實(shí)際的虛函數(shù)在代碼段(.text)中。當(dāng)子類(lèi)繼承了父類(lèi)的時(shí)候也會(huì)繼承其虛函數(shù)表，當(dāng)子類(lèi)重寫(xiě)父類(lèi)中虛函數(shù)時(shí)候，會(huì)將其繼承到的 虛函數(shù)表中的地址替換為重新寫(xiě)的函數(shù)地址 。使用了虛函數(shù)，會(huì)增加訪問(wèn)內(nèi)存開(kāi)銷(xiāo)，降低效率。

12 析構(gòu)函數(shù)與虛函數(shù)

析構(gòu)函數(shù)必須是虛函數(shù)，因?yàn)閷⒖赡軙?huì)被繼承的父類(lèi)的析構(gòu)函數(shù)設(shè)置為虛函數(shù)，可以保證當(dāng)我們 new 一個(gè)子類(lèi)，然后使用基類(lèi)指針指向該子類(lèi)對(duì)象， 釋放基類(lèi)指針時(shí)可以釋放掉子類(lèi)的空間 ，防止內(nèi)存泄漏。

C++默認(rèn)的析構(gòu)函數(shù)不是虛函數(shù)是因?yàn)樘摵瘮?shù)需要額外的虛函數(shù)表和虛表指針，占用額外的內(nèi)存。而對(duì)于不會(huì)被繼承的類(lèi)來(lái)說(shuō)，其析構(gòu)函數(shù)如果是虛函數(shù)，就會(huì)浪費(fèi)內(nèi)存。因此 C++默認(rèn)的析構(gòu)函數(shù)不是虛函數(shù)，而是只有當(dāng)需要當(dāng)作父類(lèi)時(shí)， 設(shè)置虛函數(shù) 。

13 靜態(tài)函數(shù)和虛函數(shù)

靜態(tài)函數(shù)在編譯的時(shí)候就已經(jīng)確定運(yùn)行時(shí)機(jī)，虛函數(shù)在運(yùn)行的時(shí)候動(dòng)態(tài)綁定。虛函數(shù)因?yàn)橛昧颂摵瘮?shù)表機(jī)制，調(diào)用的時(shí)候會(huì)增加一次內(nèi)存開(kāi)銷(xiāo)。

13.1 靜態(tài)函數(shù)

用static修飾的函數(shù)，限定在本源碼文件中使用，不能被本源碼文件以外的代碼文件調(diào)用。 普通的函數(shù)，默認(rèn)是extern的，也就是說(shuō)，可以被其它代碼文件調(diào)用該函數(shù)。

13.2 虛函數(shù)表

當(dāng)一個(gè)類(lèi)中包含被virtual 關(guān)鍵字修飾的成員函數(shù)時(shí)，該成員函數(shù)就成為了一個(gè) 虛函數(shù) 。頭一個(gè)含有虛函數(shù)的類(lèi)所實(shí)例化出來(lái)的對(duì)象都擁有同一個(gè) 虛函數(shù)表 ，在對(duì)象中含有一個(gè)* 虛函數(shù)指針 _vptr ，該指針指向該類(lèi)的虛函數(shù)表，虛函數(shù)表保存的是類(lèi)中虛函數(shù)的地址（一個(gè)類(lèi)可能有多個(gè)虛函數(shù)）。

13.3 虛函數(shù)作用

當(dāng)一個(gè)子類(lèi)繼承了一個(gè)含有虛函數(shù)的基類(lèi)，并重寫(xiě)了該基類(lèi)中的一個(gè)虛函數(shù)，我們就說(shuō)這兩個(gè)類(lèi)構(gòu)成多態(tài)。子類(lèi)繼承基類(lèi)的同時(shí)，基類(lèi)的虛函數(shù)表也被子類(lèi)繼承，不同的是被 子類(lèi)重寫(xiě)的虛函數(shù)將會(huì)替代原來(lái)虛函數(shù)表中對(duì)應(yīng)的基類(lèi)的虛函數(shù)的地址 。從而基類(lèi)與子類(lèi)調(diào)用同名的虛函數(shù)時(shí)，所調(diào)用的就不是同一個(gè)函數(shù)，從而體現(xiàn)了多態(tài)和虛函數(shù)表的作用。

13.4 靜態(tài)函數(shù)與虛函數(shù)的區(qū)別

我們知道類(lèi)的靜態(tài)函數(shù)是沒(méi)有this指針的，調(diào)用它時(shí)不需要?jiǎng)?chuàng)建對(duì)象，通過(guò)：類(lèi)名 ：：函數(shù)名（參數(shù)）的形式直接調(diào)用。靜態(tài)函數(shù)只有唯一的一份，因此它的 地址是固定不變的 ， 所以編譯的時(shí)候但凡遇到調(diào)用該靜態(tài)函數(shù)的時(shí)候就知道調(diào)用的是哪一個(gè)函數(shù)，因此說(shuō)靜態(tài)函數(shù)在編譯的時(shí)候就已經(jīng)確定運(yùn)行時(shí)機(jī)。 而虛函數(shù)則不然，看下面的代碼：

复制class A
{
	public: 
	virtual void fun()
    {
        cout<<"i am A <I  am  B" <fun();
	return 0; 
}

類(lèi)A與類(lèi)B構(gòu)成多態(tài)，創(chuàng)建了 A類(lèi)指針pb指向 B類(lèi)對(duì)象，當(dāng)程序編譯的時(shí)候只對(duì)語(yǔ)法等進(jìn)行檢測(cè)，該語(yǔ)句沒(méi)有什么問(wèn)題，但是編譯器此時(shí)無(wú)法確定調(diào)用的是哪一個(gè) fun() 函數(shù)，因?yàn)轭?lèi)A類(lèi)B中都含有fun函數(shù)，因此只能是在程序運(yùn)行的時(shí)候通過(guò) pb指針查看對(duì)象的虛函數(shù)表（訪問(wèn)虛函數(shù)表就是所謂的訪問(wèn)內(nèi)存）才能確定該函數(shù)的地址，即確定調(diào)用的是哪一個(gè)函數(shù)。這就解釋了所說(shuō)的“ 虛函數(shù)在運(yùn)行的時(shí)候動(dòng)態(tài)綁定。虛函數(shù)因?yàn)橛昧颂摵瘮?shù)表機(jī)制，調(diào)用的時(shí)候會(huì)增加一次內(nèi)存開(kāi)銷(xiāo)。 ”

14 重載和覆蓋

14.1 重載

兩個(gè)函數(shù)名相同，但是參數(shù)列表不同（個(gè)數(shù)，類(lèi)型），返回值類(lèi)型沒(méi)有要求，在同一作用域中。

14.2 重寫(xiě)

子類(lèi)繼承了父類(lèi)，父類(lèi)中的函數(shù)是虛函數(shù)，在子類(lèi)中重新定義了這個(gè)虛函數(shù)，這種情況是重寫(xiě)，是一種同名覆蓋。

15 在main函數(shù)前先運(yùn)行的函數(shù)

1.test0 ：复制__attribute((constructor))是gcc擴(kuò)展，標(biāo)記這個(gè)函數(shù)應(yīng)當(dāng)在main函數(shù)之前執(zhí)行。同樣有一個(gè)复制__attribute((destructor))，標(biāo)記函數(shù)應(yīng)當(dāng)在程序結(jié)束之前（main結(jié)束之后，或者調(diào)用了exit后）執(zhí)行。

2.test1 ：全局static變量的初始化在程序初始階段，先于main函數(shù)的執(zhí)行。

复制#include  
using namespace std;

__attribute((constructor)) void test0()
{
	printf("before main 0\\n");
}

int test1()
{
    cout << "before main 1" << endl;
    return 54;
}

static int i = test1();
int main(int argc, char** argv) 
{
    cout << "main function." <<endl;
    return 0;
}

在leetcode里經(jīng)常見(jiàn)到static，在main之前關(guān)閉cin與stdin的同步來(lái)“加快”速度的黑科技。

复制static int _ = []{
    cin.sync_with_stdio(false);
    return 0;
}();

16 內(nèi)存管理

在 C++ 中，虛擬內(nèi)存分為代碼段、數(shù)據(jù)段、BSS 段、堆區(qū)、文件映射區(qū)以及棧區(qū)六部分。

1. 棧(stack) ：程序 自動(dòng)分配 ，使用?？臻g存儲(chǔ)函數(shù)的返回地址、參數(shù)、局部變量、返回值。
2. 堆(heap) ：

• 堆 ：調(diào)用复制malloc 在堆區(qū)動(dòng)態(tài)分配內(nèi)存，調(diào)用 复制free 來(lái)手動(dòng)釋放。堆是操作系統(tǒng)所維護(hù)的一塊特殊內(nèi)存，它提供了動(dòng)態(tài)分配的功能。
• 自由存儲(chǔ)區(qū) ：由复制new 分配內(nèi)存，用來(lái) 复制delete 手動(dòng)釋放。和堆類(lèi)似，通過(guò)复制new來(lái)申請(qǐng)的內(nèi)存區(qū)域可稱(chēng)為自由存儲(chǔ)區(qū)。

3. 靜態(tài)/全局區(qū) ：在 C++ 里面沒(méi)有區(qū)分bss和data。

• bss段 ：存儲(chǔ)未初始化的全局變量和靜態(tài)變量（局部+全局），以及所有被初始化為0的全局變量和靜態(tài)變量，Block Started by Symbol。
• data段 ：存儲(chǔ)程序中已初始化的全局變量和靜態(tài)變量。

4. 代碼區(qū) （code segment 或 text segment）：

• 代碼段 ：存放函數(shù)體的二進(jìn)制代碼，text段。
• 常量區(qū) ：只讀數(shù)據(jù)，比如字符串常量，程序結(jié)束時(shí)由系統(tǒng)釋放。 rodata段 ，read only。

init段：程序初始化入口代碼，在main() 之前運(yùn)行。

17 常量const

常量是固定值，在程序執(zhí)行期間不會(huì)改變。常量可以是任何的基本數(shù)據(jù)類(lèi)型，可分為int、float、char、string和bool。常量定義必須初始化。

17.1 存儲(chǔ)區(qū)域

1. 局部常量 ，存放在 棧區(qū) ；
2. static/全局常量 ，存放在 靜態(tài)/全局存儲(chǔ)區(qū) ；
3. 字面值常量 ，其值一望而知，存放在 常量區(qū) 。

17.2 const修飾成員函數(shù)

const 修飾的成員函數(shù)表明函數(shù)調(diào)用 不會(huì)對(duì)對(duì)象做出任何更改 ，事實(shí)上，如果確認(rèn)不會(huì)對(duì)對(duì)象做更改，就應(yīng)該為函數(shù)加上 const 限定，這樣無(wú)論 const 對(duì)象還是普通對(duì)象都可以調(diào)用該函數(shù)

若同時(shí)定義了兩個(gè)函數(shù)，一個(gè)帶 const，一個(gè)不帶，這相當(dāng)于函數(shù)的 重載 。

18 代碼解析

18.1 strcpy和strlen

strcpy 是字符串拷貝函數(shù)，原型：

复制char *strcpy(char* dest, const char *src);

從 src 逐字節(jié)拷貝到 dest，直到遇到'\\0'結(jié)束，因?yàn)闆](méi)有指定長(zhǎng)度，可能會(huì)導(dǎo)致拷貝越界，造成緩沖區(qū)溢出漏洞,安全版本是 strncpy 函數(shù)。

strlen 函數(shù)是計(jì)算字符串長(zhǎng)度的函數(shù)，返回從開(kāi)始到'\\0'之間的字符個(gè)數(shù)。

18.2 ++i和i++

++i 實(shí)現(xiàn)：

复制int& int::operator++（）
{
    *this +=1；
    return *this；
}

i++ 實(shí)現(xiàn)：

复制const int int::operator（int）
{
    int oldValue = *this；
    ++（*this）；
    return oldValue；
}

18.3 代碼的區(qū)別

（1）字符串 123 保存在 常量區(qū) ，const 本來(lái)是修飾 arr 指向的值，不能通過(guò) arr 去修改，但是字符串“123”在常量區(qū)，本來(lái)就不能改變，所以加不加 const 效果都一樣：

复制const char * arr = "123";

（2）字符串 123 保存在常量區(qū)，這個(gè) 和arr 指針指向的是同一個(gè)位置，同樣不能通過(guò) brr 去修改"123"的值：

复制char * brr = "123";

（3）這里 123 本來(lái)是在棧上的，但是編譯器可能會(huì)做某些優(yōu)化，將其放到常量區(qū)：

复制const char crr[] = "123";

（4）字符串 123 保存在 棧區(qū) ，可以通過(guò) drr 去修改：

复制char drr[] = "123";

19 編程題

19.1 點(diǎn)是在三角形內(nèi)

給定三角形ABC和一點(diǎn)P(x,y,z)，判斷點(diǎn)P是否在ABC內(nèi)。

根據(jù)面積法，如果P在三角形ABC內(nèi)，那么三角形ABP的面積+三角形BCP的面積+三角形ACP的面積應(yīng)該等于三角形ABC的面積。

S=(x_1y_2+x_2y_3+x_3y_1-x_1y_3-x_2y_1-x_3y_2)/2

代碼如下：

复制#include 
#include 
using namespace std;
#define ABS_FLOAT_0 0.0001
struct point_float
{
    float x;
    float y;
};

float GetTriangleSquar(const point_float pt0, const point_float pt1, const point_float pt2)  // 計(jì)算三角形面積
{
    point_float AB, BC;
    AB.x = pt1.x - pt0.x;
    AB.y = pt1.y - pt0.y;
    BC.x = pt2.x - pt1.x;
    BC.y = pt2.y - pt1.y;
    return fabs((AB.x * BC.y - AB.y * BC.x)) / 2.0f;
}

bool IsInTriangle(const point_float A, const point_float B, const point_float C, const point_float D)  // 判斷給定一點(diǎn)是否在三角形內(nèi)或邊上
{
    float SABC, SADB, SBDC, SADC;
    SABC = GetTriangleSquar(A, B, C);
    SADB = GetTriangleSquar(A, D, B);
    SBDC = GetTriangleSquar(B, D, C);
    SADC = GetTriangleSquar(A, D, C);
    float SumSuqar = SADB + SBDC + SADC;
    if ((-ABS_FLOAT_0 < (SABC - SumSuqar)) && ((SABC - SumSuqar) < ABS_FLOAT_0))
    	return true;
    else
    	return false;
}

19.2 判斷一個(gè)數(shù)是二的倍數(shù)

判斷一個(gè)數(shù)是不是二的倍數(shù)，即判斷該數(shù)二進(jìn)制末位是不是 0：

复制a % 2 == 0  
a & 0x0001 == 0  // 兩種辦法都可

19.3 一個(gè)數(shù)中有幾個(gè)1

可以直接逐位除十取余判斷：

复制int fun(long x)
{
    int _count = 0;
    while(x)
    {
        if(x % 10 == 1)
            ++_count;
            x /= 10;
    }
    return _count;
}
int main()
{
    cout << fun(123321) << endl;
    return 0;
}

審核編輯：湯梓紅