浅谈Google C++代码风格

C++作为一门极其复杂的语言,使用好它是十分困难的,C++的灵活语法和复杂特性使得C++变得无比强大,但这也导致它变得十分复杂,曾经我觉得使用越多高级特性的代码就越厉害,而现在我无法赞同,绝大多数情况下,代码的可读性和可维护性是第一位的,而C++正是因此而变成了“最难”的语言,不同人、团队的C++代码风格相差甚远,各种技巧用得飞起,在这种情况下,如果能有一个规范,使得代码尽量统一,就能在一定程度上解决C++代码难以维护的问题。

尽管Google C++代码风格是针对Google自身情况制定的,限制和禁止了很多特性(由于历史原因等),但对于我这种新手,仍十分有帮助。

头文件

  • 一个头文件要自给自足,使用者没有义务知道头文件是否依赖其他的头文件并自行包含。
  • 根据#include头文件的原理,头文件的确是可以用来插入文本的,学习一下。
  • 防止多次包含是常识。
  • 超过10行、递归、含有循环和switch的函数不应内联。
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APUE-IPC部分

进程间通信

管道

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int pipe(int fd[2]);
  • 管道是半双工的,且只能在有公共祖先的两个进程之间使用;
  • fd[0]可读,fd[1]可写;
  • 通常用法是先pipe,然后fork,这样父子进程就可以通信:

    fork后的管道

  • 读一个写端已关闭的管道,在所有数据都读取后,read返回0,表示文件结束;

  • 写一个读端已关闭的管道,会产生SIGPIPE,write返回-1,errno设置为EPIPE;
  • 若多个进程同时写管道,且写字节数超过PIPE_BUF,则数据可能相互交叉;
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APUE-高级I/O部分

高级IO

非阻塞IO

对于可能使进程永远阻塞的系统调用,如果不想进程一直阻塞,可以将系统调用设为非阻塞:

  • open时指定O_NONBLOCK标志;
  • fcntl对一个打开的描述符设置O_NONBLOCK标志;

这样,如果系统调用无法满足要求,会立刻返回并设定相应错误标志。

记录锁

记录锁保证不会有多个进程同时修改一个文件的同一区域,设置记录锁的POSIX方法是通过fcntl:

  • cmd为F_GETLK, F_SETLK, F_SETLKW, arg是指向flock结构的指针;
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APUE-线程部分

线程

线程特点

  • 可以简化异步代码;
  • 共享进程资源;
  • 自身仍有线程ID,寄存器,栈,调度信息,信号屏蔽字,errno,线程私有数据;
  • 需要同步,一个线程异常会导致整个进程异常;

线程创建

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int pthread_equal(pthread_t tid1, pthread_t tid2);
pthread_t pthread_self(void);

int pthread_create(pthread_t *thread, const pthread_attr_t *attr,
void *(*start_routine) (void *), void *arg);
  • tid存入thread指向空间;
  • attr定义线程属性:
    • 初始化一个属性对象传入;
    • 通过pthread_attr_setdetachstate()设置detachstate属性可使线程创建时就是detach态;
  • 线程从start_routine地址开始运行,参数为arg。
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APUE-信号部分

信号

什么是信号

信号提供的是一种处理异步事件的方法,有很多种信号,很多条件可以产生信号,对于进程来说,信号何时发生是无法预测的,进程只能保证当信号发生时做什么,有下面三种做法:

  1. 忽略信号:SIGKILL和SIGSTOP无法忽略;
  2. 捕捉信号:捕捉信号并调用指定函数,SIGKILL和SIGSTOP无法捕捉;
  3. 执行系统默认动作;

中断的系统调用

当执行一个慢速系统调用——可能使进程永远阻塞的系统调用——阻塞时,若捕捉到信号,则此系统调用被中断,出错返回并设置EINTR,有的系统调用会自动重启,有的不会,请注意。

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APUE-进程部分

进程环境

程序的启动

内核执行C程序时,先调用启动例程,然后可执行程序文件将启动例程设置为起始地址,启动例程然后从内核获得命令行参数和环境变量,类似下面这样调用main函数:

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exit(main(argc, argv));

退出函数

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void exit(int status);
void _Exit(int status);
void _exit(int status);

这三个函数的区别:

  • exit()会对标准IO进行清洗,关闭所有IO流,并调用注册在atexit和on_exit里的函数(调用顺序与注册顺序相反,可以重复注册),然后调用_exit()。
  • _exit()直接返回内核,清理内存和进程。
  • _Exit()和_exit()等价,只不过前者是标准IO库里的,后者是系统调用。
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APUE-文件部分

文件IO

相关函数

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// 返回的文件描述符一定是最小的未用描述符数值
// at函数从fd相对路径打开文件
// at函数可避免TOCTTOU错误
int open(const char *path, int oflag, ...);
int openat(int fd, const char *path, int oflag, ...);

// 等同于open(path, O_WRONLY|O_CREAT|O_TRUNC, mode);
int creat(const char *path, mode_t mode);

// 关闭文件的同时会释放文件上的所有记录锁
int close(int fd);

// 设置文件偏移量,只更改偏移量,不引起I/O操作
off_t lseek(int fd, off_t offset, int whence);

// 返回读/写字节数
ssize_t read(int fd, void *buf, size_t nbytes);
ssize_t write(int fd, void *buf, size_t nbytes);

// 相当于先lseek后read/write,但是是原子操作
ssize_t pread(int fd, void *buf, size_t nbytes, off_t offset);
ssize_t pwrite(int fd, void *buf, size_t nbytes, off_t offset);
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UNP-网络编程进阶

第十二章 IPv4和IPv6

一图解释:

第十三章 守护进程和inetd

守护进程:在后台运行且不与任何终端关联的进程。

syslogd:这个守护进程创建Unix域数据报套接字绑定/dev/log,等待接受日志信息,不过推荐使用syslog函数。

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