展现 Linux C++服务器端编程的精华

服务器开发准备阶段

IP

网络层协议（internet protocal）：

无连接，不可靠

TCP

传输层协议（基于ip 的可靠稳定连接 transfer connect protocal）

三次握手

四次挥手

伯克利 socket API

server：
bind
listen
write
close

client：

connect
read
close

安装 Linux Ubuntu （虚拟机）

下载虚拟机

https://www.vmware.com/jp/products/workstation-player/workstation-player-evaluation.html

下载 ubuntu 系统

https://ubuntu.com/download/server
http://mirrors.melbourne.co.uk/ubuntu-releases/

安装 ubuntu 系统

XShell

下载：

https://www.netsarang.com/zh/xshell/

使用 Xshell 连接远程服务器

注意：XShell 连接不上服务器的解决办法

1. 服务器未安装 ssh 工具 或者 ssh 服务未开启

解决办法

• 检测 ssh server是否启动:ps -e | grep ssh
• 先更新软件源： sudo apt update
• 下载ssh 工具： sudo apt-get install -y openssh-server

2. 网段不同

解决办法，在虚拟网络设置 虚拟网络8 的网关地址与 虚拟机 ip 同一网段

3. 重新默认配置

Xftp （远程文件传输）

XFTP: XFTP 是一个远程文件传输的工具，主要用于将本地文件传输到 终端上

服务器开发所用到的 Shell 命令

通用命令

开机准备：

• who ： 查看现在登陆的用户信息
• sudo （最高权限） apt-get update / upgrade / dist-upgrade : 检测系统更新/ 软件包更新 / 大版本更新
• sudo add-apt-respository ppa:ubuntu-toolchain-r/test : 更新Ubuntu环境下的最新源
• 换网络点（提高下载速度）步骤

1. wget -c (网点 ： http://mirrors.163.com/.help/sources.list.trusty) : 下载网点配置
2. cp sources.list.trusty . : 拷贝配置源文件到当前目录（/etc/apt）
3. cd /etc/apt , cp sources.list sources.list.bak 备份 原配置文件
4. cp sources.list.trusty sources.list :替换原配置文件

查看：

• man （Manual） pwd ：查看 pwd 指令的文档
• pwd ： 查看当前目录连接
• ls ：查看当前目录下的文件
  ls / :查看根目录文件
  可选择： （-la 详细信息查看，a 查看其 连接计数）
  *: 代表了可查找的信息所有可替换，？ ： 代表了信息的单个替换
• stat aaa.txt :查看文件属性
• file abc.txt :查看文件类型
• cat ：输出文件内容
• tail （-f， -n + 行数） ：查看尾部一定行数的内容

切换目录：
- cd ：切换目录
- cd / :切换根目录（绝对目录）
- cd (不加 /) 相对目录
- cd … :返回上一目录

创建：

• touch abc.txt ：没有则创建文件，有则修改文件时间
• mkdir abc ：创建目录
• ln ：创建链接命令

拷贝

• cp aaa.txt aaa.bak :拷贝
• cp hzj.txt hzj.txt ：替换
  -i (询问) -l （硬连接） -s (软连接，相当于别名，跨硬盘，删除指向文件，软连接失效)

删除

• rm hzj.txt :删除文件（不能删除目录）
• rmdir hzj ： 删除目录（目录有文件不能被删除）
• rm -r doc : 递归删除目录（包括目录中的文件）

修改

• mv hzj.txt hzj.txt.1 :移动文件（修改文件名字）

查看系统上的命令

• ps ： 输出当前用户的进程
  （-ef）（al） ：显式全部进程详细的信息
• top ：实时显示进程信息，系统信息
• htop ： 带图形化的 top
  下载： sudo apt-get install htop (远程服务器下载)
• ps aux| grep top ：列出 top 进程的 aux 序号等信息
• kill -s(-q :强制结束) INT aut序号 ： 给该程序发送结束信号
• df -h ：查看当前盘的使用情况

其他杂项命令

• grep (global re(正则表达式) print) ：查看服务器日志

• grep apple（re表达式） hzj.txt : 在文件中查找 apple 所在的行，并输出其行内容
  （-c ： 输出行 -v :输出不出现给顶表达式的行内容 -n ： 输出出现的行号与内容）
  作为管道右侧： ps | grep bash （将 | 管道左侧的输出作为右侧语句的输入）

• zip :压缩

• unzip ：解包

• tar

• wget （-c :下载中断时，下次继续在此继续下载） link（链接）

• echo $PATH : 打印（其环境变量）

• printenv ：输出所有环境变量

• chomd +x （-x） hzj.txt :改变文件权限

• ctrl +z ：暂停任务

• jobs :查看当前任务

• fg + 任务序号 ：恢复任务

• scp 用户名@主机：/home/handling/main.cpp :内网主机传输文件：

简易 vim

vim 初学者命令

vim 默认是认为我们是只看不编辑的，所以是 命令模式 Normal

当我们键入命令，就能执行对文本的操作：

模式切换：

• ESC ：退回到 Normal 命令模式
• 命令模式 v ： Vitrual模式，移动光标选择范围，运行命令针对选项范围。
• ： 冒号键入命令

插入命令

• i 插入光标之前
• a 插入光标之后
• o 在当前行下插入新行

移动光标：

• h ： 左移

• j ： 下移

• k ： 上移

• L ： 右移动

• w ： 到下一个单词开头

• e ： 到下一个单词结尾

• ^ : 移动行首非 制表符的字符

• g_ : 移动行尾 非制表符的字符

• 0 ： 行首

• $ ; 行尾

• NG : 跳转到第 N 行

• gg ： 到第一行

• G ： 跳转文本最后一行

• % ： 光标移动到 与之匹配的括号

• *与# : 匹配当前光标所在的单词， * 是移动到下一个匹配，#是上一个

选择区块：

Visual 模式

• vi “ ： 选择两个 ”“间不包括 引号的内容，
• va" ; 包含 ”
• vi ） ：选择 （） 内容，不包含 （）本身
• va ) : 包含 （）

ctrl + v 进行块操作，选中块，如果需要插入则 设置大写 I ，进行多行插入，之后 esc 恢复 normal 状态插入成功。

拷贝与粘贴：

• YY : 拷贝当前行
• p ： 粘贴寄存器的字符行

取消操作与重复操作：

• u ：取消上一次操作
• ctrl + r ：重复取消操作
• . : 重复上一个改变文本的操作

查找：

• / 查找的文本（RE） ：向下查找
• ？ 查找的文本（RE） : 向上查找
• n ：跳到下一个为止， N ：跳到上一个查找位置
• fh ： 行查找下一个字符h出现的位置，F反向
• th ： 到下一个 h 前的字符位置， T反向

删除：

• x 删除当前光标字符
• dd ：删除光标所在行
• dt“ ： 删除从光标开始的行的内容，直到遇见 “

自动补全：

Insert模式

• （ctrl + n 或 ctrl + p）：能选择匹配到的单词

自动缩进：

• = ：选中区块自动缩进

多行连接：

• J ：选中行连接

分屏操作：

• vsplit ： 分屏
• ctrl + w +w ：光标多屏跳转
• hide ：隐藏光标所在屏
• b main.h :同时编辑文件时将光标所在屏转到 main.h

退出：

• wq ： 保存退出
• q！：强制退，不存盘
• ZZ : 存盘退出

环境变量：

：set hlsearch ：高亮查找
：set number : 显式行号

帮助

• help ：vim 使用规则
• vimtutor :专门介绍 vim 的使用规则

vim 配置文件与环境变量

vim 环境变量配置在用户目录的 .vimrc中

环境变量配置：

服务器开发初始阶段

深入学习 C++

准备： 配置环境

Gcc下载： sudo apt-get install g++
make : 工程管理
cmake ：更高的工程管理

关键字：KEY-WORDS

alignas 与 alignof （c++11）：

alignas() 是能够显式设置其对齐字节数的。//默认设置为 最大成员字节数为对齐字节数
这种明确规定占用字节大小后，编写代码将更具有跨平台性。

而 alignof 是查看当前对象的 对齐字节数

struct alignas(4) A {
  int a;
  int b;
};

class 与 strcut 采用字节对齐来安排类内的内存，默认以最大的成员字节为 对齐字节数，未满均以对齐字节数的额外差值补齐。

bool：（平台不同影响不同）

建议：

• 作为条件表达式，使用自身作为条件，而非 bool == false 。。。
• bool 不要作为函数参数，因为传递的过程是非常难以理解的，使用 enum class 来替换。

char

在linux平台下是 -128 - 128 （signed char）
在其他平台下 0 - 256 （unsigned char）

constexpr : 常量表达式
可以作为函数返回值，或是其他变量等等（只要给定情况下，能在编译期间求值的话，均不会在运行期间求值）

const_cast

出现 const_cast 的情况即代表代码结构本身有问题（打破了正常的规则，对不变的性质做出改变）

nullptr （c++11）与 NULL和 0 的区别与联系

nullptr 是作为空指针类型进行表示的，类型是（std::nullptr_t）,目的是在类型推断时避免 使用（NULL 和 0 推断结果的异样）。

• 0 推断为 int类型
• NULL 是宏定义，在 c 语言是 （void*）0， 在 c++中 是 0LL

或者

auto  p1 = 0;
decltype(p1) p2;  // p 是int类型

auto p1 = NULL;
decltpe(p1) p2; // p2 是 longlong类型

auto p1 = nullptr;
decltype(p1) p2; // p2 是指针类型：std::nullptr_t

(static_cast) (const_cast ) (reinterpret_cast) (dynamic_cast ) (c like cast) 五种类型转换的区别

四种类型各尽其职务，互相独立，操作之间不会存在相同规则

static_cast : 显式地进行 符合c++程序的 所有隐式转换规则，如 非const 转换为 const， int ->dobule ,可能会损失精度，当然也不能进行 const_cast 操作了，非隐式转换

const_cast : 只能改变运算对象的底层 const， 出现该 类型转换则违背了一定的不进行改变 的规则，需要检查代码是否合理

reinterpret_cast : 它可以无视种族隔离，随便搞。但就像生物的准则，不符合自然规律的随意杂交只会得到不能长久生存的物种。随意在不同类型之间使用reinterpret_cast，也会造成程序的破坏和不能使用。不能进行 const_cast 操作

dynamic_cast ：用于将基类的指针或引用安全地转换为派生类的指针或引用。

static_assert (c++11)

编译时发现条件不满足， 输出 msg， 对一些行为的安全处理与警告信息的传递

OOP

前置声明：

• 使用前置声明，能避免在头文件定义时使用其他头文件，额外地对 “两个类之间的先后存在”完美地解释。
• 除非必须引用头文件达到现文件的实现（若在源文件实现，在源文件中引入），否则尽可能少引用，会减缓编译器编译速度

一般来说：

1. 当实现一个目的时，需要清楚地明白引入的东西的大小或者里面有的东西，这时务必引入（作为基类，类成员或者标准库模板参数）
2. 当作为 返回值，接口等等 使用前置声明即可

三五原则

在原则上一定要考虑好 自赋值与赋值前内存的管理问题

assert 预处理宏
assrt( expr) ：我们使用 assert 处理一些行为上必须正确的事情。
对expr求值，如果表达式为假，assert 输出信息并终止程序的执行，如果表达式为真，则assert什么都不做

析构函数不要被默认合成

析构函数默认是 内联且 noexpect，因为内联展开的析构函数是非常庞大的，因此我们要阻止该合成方式。
内部声明，外部定义且非内联。

析构函数不能抛出异常

析构函数默认是 noexcept，抛出异常，会直接导致程序崩溃， std::terminal
如果我们强制 noexcept(false), 会在程序进行中出现很多不必要的问题。

鼓励构造函数抛出异常

构造函数结束后对象一定要是符合要求的，所以抛出异常是对要求的安全处理，避免后来使用造成不必要的问题。

vitrual 虚函数声明

vitrual 声明要权衡，因为 声明为 virtual 编译器就会对其做额外的事情。

偏僻问题

1. 如何判定一个类中是否有成员？

答：

• 引入头文件 <type_traits>

#include <type_traits>

class A {
 private:
  size_t  sz_;
};
int main() {
   std::cout<< std::is_empty<A>();
}

• 创建带有内存成员的派生类模板继承于 该类，之后对比其派生类内存是否与派生类的成员（不包含基类成员）内存之和相同。

注意： 空类的 sizeof 是 1 ，在struct 或 class 中，默认拥有对齐字节（alignof）数，为最大的子元素的字节大小， 假设该 alignof 为 4，那么该struct 的 sizeof 等于 ：指定子成员类型前后成员所占总字节（n/4+ n%4 ==0 ? 0: 1）和，加上所有指定子成员类型所占字节数，空类与 只有一个 1 个字节的成员的类 内存相同。

class A {

};

template<typename T>
class TempClass : T {
  char data[10];
};

template<typename T>
bool IsEmptyClass(const T &);

template<typename T>
bool IsEmptyClass(const T &obj) {
  return sizeof(TempClass<T>) == sizeof(char[10]);
}

2. sizeof 对于 类/结构体 的尺寸估测

class A {
 private:

};
int main() {


   std::cout << sizeof(A);
}

• 如果是空成员类，则类在内存中保留了一个 字节的占位
• 非空成员类，则类大小等于

struct A {
  char a;
  char d;
  int b;
  char c;
};

• 在struct 或 class 中，默认拥有对齐字节（alignof）数，为最大的子元素的字节大小， 假设该 alignof 为 4，那么该struct 的 sizeof 等于 ，指定子成员类型前后成员所占总字节（n/4+ n%4 ==0 ? 0: 1）和，加上所有指定子成员类型所占字节数。

3. 当传递多动态内存参数时，拒绝在参数传递时就地开辟内存

class A {
 public:
  A() { throw runtime_error(""); }
};
class B {

};
void print(A *a, B *b) {
  delete a;
  delete b;
}
int main() {
  // 可能会出现 A 与 B  同时分配内存，当A调用构造函数时抛出异常，
  // A的析构未完成（构造失败），A 的内存会被系统回收
  // B 的资源就会消失了
  print(new A(), new B());

}

建议： 尽量以单线程的方式，顺序进行构造完毕后传入指针实参。

4. 模拟 扩容（预先足够分配内存）的类对象的动态内存管理

我们利用 定位 new 表达式，在指定（足够内存的地址）分配类对象，析构时只进行析构，不进行回收内存

class Object {
 public:
  Object() :p_value_(new int(4)){}
  ~Object() { delete p_value_; }
 private:
  int    data_[100];
  int   *p_value_;
};

char info[10000];
int main() {
  //定位new 表达式，只在info 构造，不开辟内存
  Object *s = new(info)Object();
 
  s->~Object();  //显式析构，不释放内存

 // delete  s;  错误，释放了未被构造的内存（多管闲事）

5. 移位超限与进制转换

移位操作：

int a = 0xFF
int b =  a << 33; //超出所能表达的位数 

与上面等价

int b = a << 1;   (a << n   == a << (n % a所表达的位数))

16 进制转换：

0x ：代表前缀（标识作用）
ABCDEF: 10 -15

OxFF = F * 16^0 + F * 16 ^1