一、 大纲

什么场景必须用指针,不能使用引用。

1. 大局观：重要的数据结构 必须用指针表示

  • STL 提供容器vector map ,set
  • STL提供智能指针，自定义一些类
  • 基本操 创建，插入，删除时候 经常发生变化 因此必须用指针
  • 画外音：平衡二叉搜索树：红黑树,AVL 树，哈希表：数组+链表 就是下一个问题

2. 大局观：用指针/智能指针 表示对资源“所有权“，引用只是借用。

  • 提示： c/c++ 特点 就是不从语法层面发明一些新概念，通过最佳实践 自我约定的概念 在 C++ 中，所有权是主要是通过原始指针或智能指针来表达。 在 Rust 中，所有权是语言级别内建规则

  • 指针有所有权（ownership）管理，引用是别名而非资源管理者 通过c语言提供malloc free 只操作，指针，不操作引用。

  • Smart Pointers 自定义的类。

  • Item 18: Use std::unique_ptr for exclusive-ownership resource management. 禁止拷贝和复制，同一时间只能有一个 unique_ptr 指向资源。

  • Item 19: Use std::shared_ptr for shared-ownership resource managemen

  • tem 20: Use std::weak_ptr for std::shared_ptr-like pointers that can dangle.

  • 函数：std::move() 错误理解：根据英文字母move理解，实现移动语义，这个❌理解。 引用不管理资源。 正确理解：本身只做类型转换 ，返回右值引用，**自己的类中实现移动构等自定义函数等，才能完成资源所有权转移

引用只拥有指针部分功能，上面场景不能代替指针，涉及动态分配、容器、多态、共享、生命周期管理时用指针（最好是智能指针）

3.

参考书籍

  • 侯捷老师的《STL原码剖析》

你是10年经验c++架构师 在虚函数 场景必须用指针不能引用

你是10年经验c++架构师，什么场景下必须用引用 不能用指针 区别意思是什么场景必须用指针不能引用，什么场景下必须用引用 不能用指针

潜台词

  1. 实际开发项目中怎么使用的怎么回答，不要背诵 不要背诵。
  2. 问的c++，但是对C语言特别熟悉，其他语言golang，rust 也一定了解。

提示：### std::move()

为了减少临时变量的copy

什么场景下必须用引用 不能用指针

Item 3: Never treat arrays polymorphically. Item 28: Understand smart pointers

  • 所有权（Ownership） 就是你拥有这本书，可以随便读、改、烧掉、卖掉。

  • 借用（Borrowing） 就是你把这本书借给朋友

读者提问：

为什么 我刚回答引用是对象别名，不能为空 …. 还没回答完毕，面试官 直接打断说，还有吗？ 我继续回答 指针 跳转 。。。 面试官 就到这里吧，等通知。

老王回答： 这个和工作汇报领导一个道理，时间就是金钱，

二. 整理素材

  • 侯捷老师的《STL原码剖析》 vector

高性能库设计，如 std::vector::emplace_back 能根据传入的是左值还是右值，分别调用拷贝构造或移动构造​

move semantics, or perfect forwardin https://isocpp.org/blog/2012/11/universal-references-in-c11-scott-meyers

https://isocpp.org/blog/2012/11/universal-references-in-c11-scott-meyers

C++ 智能指针遇到的坑，- 无脑只使用 shared_ptr 在10万次对象创建测试中，unique_ptr返回与裸指针直接 new 的性能差异小于1%

三 内容

一、 最佳实践

什么场景必须用指针,不能使用引用。

1. 大局观：重要的数据结构 必须用指针表示

  •  STL 提供容器vector map ,set，智能指针，自定义类。

  • 基本操 创建，插入，删除时候 经常发生变化 因此必须用指针

  • 画外音：平衡二叉搜索树：红黑树,AVL 树，哈希表：数组+链表 就是下一个问题

2. 大局观：用指针/智能指针 表示对资源“所有权“，引用只是借用。

  • 提示：

    c/c++ 特点 就是不从语法层面发明一些新概念，通过最佳实践 自我约定**的概念

    在 C++ 中**，所有权是主要是通过**原始指针**或**智能指针**来表达。

    在 Rust 中，所有权是语言级别内建规则

  • 指针有所有权（ownership）管理，引用是别名而非资源管理者,free 函数传递指针，不传递引用。

  • 引用只具备指针部分工能，nullptr,ptr++，ptr**, sizeof 虚函数  都是小区别

  • 画外音 ：右值,右值引用, move(),移动语义，类的移动赋值函数, 智能指针理解

二、 最佳实实践

什么场景必须用引用，不能使用指针

大局观：引用分为三个类型，左值引用，右值引用，万能引用

  • 左值引用：只借用，不负声明周期管理，在类的拷贝构造函数，复制操作函数使用。指向存在对象（左值）
  • 右值引用：指向 右值（临时值，代表马上销毁），std:move 函数能把一个左值变成右值。配合当前自定义类或者使用容器 重载移动构造函数，移动复制运算符 例如：unique_ptr 不能进行复制操作只能进行移动操作 。

 - 返回值是unique_ptr：C++17和之后的版本中，由于强制开启了返回值优化，所以 move 操作也不需要了，进行了RVO优化

  • 万能引用：右值引用 在参数传递过程中 变为左值。配合std:forwd 使用，根据不同参数调用不同重载函数。

描述 push_back(move(t)) 过程

  1. ​​模板推导​​：std::move将t转为右值引用；
  2. ​​函数重载​​：容器选择右值引用版本的push_back；
  3. ​​资源转移​​：调用元素类型的移动构造函数完成高效资源转移(类实现移动构造函)

画外音：C++ 智能指针避坑指南

push_back(std::move(head)); push_back 怎么知道 head类型是什么，实现 移动语义操作

push_back(std::move(head)); push_back 怎么知道 head类型是什么，实

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我是小王同学，

希望帮你深入理解分布式存储系统3FS更进一步 ， 为了更容易理解设计背后原理，这里从一个真实面试场故事开始的。

阅读对象（也是我正在做事情）

1. 目标：冲击大厂，拿百万年薪

  • 想进入一线大厂，但在C++学习和应用上存在瓶颈，渴望跨越最后一道坎。

2. 现状：缺乏实战，渴望提升动手能力

  • 公司的项目不会重构，没有重新设计的机会，导致难以深入理解需求。

  • 想通过阅读优秀的源码，提高代码能力，从“不会写”到“敢写”，提升C++编程自信。

  • 需要掌握高效学习和实践的方法，弥补缺乏实战经验的短板。

3. 价值：成为优秀完成任务，成为团队、公司都认可的核心骨干。

优秀地完成任务= 高效能 + 高质量 + 可持续 + 可度量

错误示范：

  • 不少同学工作很忙，天天加班，做了很多公司的事情。 但是 不是本团队事情，不是本部门事情，领导不认可，绩效不高
  • 做低优先级的任务，无法利他，绩效不高
  • 招进来最后变成了随时被裁掉的一些征兆
  1. 刻意提高工作难度
  2. 工作中不公平对待
  3. 制造恶性竞争
  4. 捧杀

参考