std::conditional_variable

Стандартная библиотека предоставляет два компонента для работы с многопоточностью: std::thread для создания и управления потоками и std::mutex для обеспечения синхронизации доступа к общим данным. Для синхронизации потоков при ожидании определенных условий используется std::condition_variable.

std::condition_variable представляет собой механизм, который позволяет одному потоку ждать, пока другой поток выполняет определенные действия, и затем оповещать первый поток о завершении выполнения этих действий. Она используется вместе с std::unique_lock (или другими мьютексами) для ожидания изменения состояния.
#код

Вложенные пространства имен (nested namespaces)

Как можно понять из названия, вложенное пространство имен определяется внутри другого пространства имен. Они используются для организации кода, разделения его на логические блоки и предотвращения конфликтов имен.

nested namespaces часто используются в больших проектах, при создании библиотек, а также для версионирования.
#код

Дано целое число, преобразовать его в римскую цифру

В нашем решении метод intToRoman принимает целое число в качестве аргумента и возвращает его римское представление в виде строки.

Внутри метода intToRoman создаются четыре массива строк, которые содержат римские числа для единиц, десятков, сотен и тысяч. Затем создается строка Roman, которая формируется путем конкатенации соответствующих элементов из каждого массива, используя арифметические операции для определения индексов.
#код

Класс std::string

std::string — это фундаментальный класс в языке программирования C++, который представляет собой последовательность символов. Он используется для работы со строками и является частью стандартной библиотеки C++.

Рассмотрим пять основных функций std::string:

length() — возвращает длину строки;
append(str) — добавляет строку str в конец текущей строки;
substr(start, length) — возвращает подстроку, начинающуюся с индекса start и имеющую длину length;
find(str) — ищет первое вхождение строки str в текущей строке и возвращает индекс первого символа этой подстроки;
replace(start, length, str) — заменяет подстроку, начинающуюся с индекса start и имеющую длину length, на строку str.
#код

std::sort

std::sort — это функция стандартной библиотеки для сортировки элементов в контейнерах, таких как вектор или список.
Чтобы использовать std::sort, нужно подключить заголовочный файл .

Метод принимает в качестве аргументов итераторы на начало и конец сортируемой последовательности и сортирует элементы в возрастающем порядке по умолчанию.

Для определения порядка сортировки можно указать свой компаратор.
#код

Интеграционные тесты

Интеграционные тесты (Integration Tests) — это тесты, которые проверяют взаимодействие между различными компонентами (модулями, классами, функциями) вашего приложения. Они предназначены для выявления проблем, которые могут возникнуть при интеграции отдельных частей системы, когда они взаимодействуют вместе.

На картинке пример с использованием фреймворка Google Test.
#код

msg_ptr (message pointer)

msg_ptr это указатель на структуру или класс, который содержит данные сообщения. Обычно это просто указатель void*.
Он используется в многопоточном программировании для передачи сообщений между потоками.

Использование указателей вместо копирования данных позволяет избежать лишних копий и ускорить передачу сообщений между потоками.

Если запустить код из примера, можно увидеть, что данные успешно передаются между потоками через очередь с использованием указателей на сообщения.
#код

Принцип lock-free

Принцип lock-free (без блокировок) в С++ относится к методам многопоточного программирования, которые позволяют избегать использования блокировок (locks) для обеспечения безопасности доступа к данным из нескольких потоков.

Основная идея lock-free программирования заключается в том, чтобы позволить нескольким потокам одновременно работать с общими данными без блокировки выполнения одного или нескольких потоков.

Однако стоит отметить, что написание lock-free кода может быть сложным и требовать более глубокого понимания атомарных операций и алгоритмов.
#код

Обмен значений двух переменных с помощью XOR

Этот метод является быстрым и не требует использования 3-й переменной.
#код

Перезагрузка оператора индексации

В C++, перезагрузка оператора индексации (operator[]) позволяет вам создавать собственные классы с доступом к элементам, подобным массивам, используя квадратные скобки для доступа к элементам объекта. Вы можете перегрузить оператор operator[] для пользовательского класса, чтобы обеспечить индексированный доступ к его элементам.
#код

std::any_cast

std::any_cast используется для приведения объектов типа std::any к конкретному типу данных во время выполнения программы.

Класс std::any может хранить данные любого типа, но при этом теряется информация о реальном типе данных.
Чтобы получить эти данные обратно в изначальный тип, и используется std::any_cast. Он проверяет, совместим ли хранимый в std::any объект с запрошенным целевым типом.
Если совместим — возвращает ссылку на данные нужного типа.

Например, если в std::any был помещен объект типа int, то с помощью std::any_cast этот int можно получить обратно в переменную типа int. Аналогично для других типов данных.
#код

std::reference_wrapper

std::reference_wrapper — это класс в C++, предоставляемый стандартной библиотекой, который оборачивает ссылку на объект. Этот класс полезен, когда вам нужно передать или хранить ссылку на объект, но вы хотите избежать неявного копирования объекта.

Основное назначение std::reference_wrapper заключается в том, чтобы позволить передавать ссылки как аргументы функций, которые обычно ожидают копии объектов. Это особенно полезно, например, при использовании алгоритмов из стандартной библиотеки, которые могут копировать элементы контейнера, если не явно указано иначе.
#код

std::enable_if

std::enable_if — это шаблон, который позволяет условно включать функциональность в зависимости от удовлетворения какого-либо условия.
Шаблон определен в заголовочном файле и позволяет "включить" код, если некое условие истинно, и "выключить", если ложно.

Часто используется для метапрограммирования — принятия решений на этапе компиляции, а также для перегрузки шаблонных функций.

В примере enable_if включит реализацию is_even только для целочисленных T. Для не целых типов компиляция завершится с ошибкой.
Таким образом, enable_if позволяет гибко управлять логикой и функциональностью на этапе компиляции.
#код

is_sorted_until

Этот алгоритм проверяет, отсортирован ли заданный диапазон данных.
Он возвращает итератор на первый элемент, нарушающий порядок сортировки.

Алгоритм принимает 3 параметра:
— Итератор на начало проверяемого диапазона.
— Итератор на конец диапазона.
— Компаратор для сравнения элементов (по умолчанию less).

Алгоритм идет по диапазону от начала к концу и сравнивает каждый элемент с предыдущим с помощью компаратора.
Если нарушения порядка не найдено, возвращается итератор на конец диапазона. Иначе возвращается итератор на первый нарушающий элемент.

Этот алгоритм удобен, чтобы проверить, в какой момент отсортированный диапазон теряет порядок.
#код

std::apply

std::apply — это функция, которая принимает в качестве аргументов вызываемый объект и кортеж аргументов, а затем вызывает этот объект с элементами кортежа в качестве аргументов. Это позволяет удобно вызывать функции с аргументами, хранящимися в кортеже.

В этом примере мы создаем кортеж args, содержащий два аргумента для функции add. Затем мы используем std::apply для вызова функции add с этими аргументами. В конце мы выводим результат на экран.
#код

Функция resize

Функция resize служит для изменения размера контейнеров, например вектора или deque.
Она динамически меняет количество элементов в контейнере на указанное число.

Например, для вектора numbers вызов:
numbers.resize(100);

Установит размер вектора в 100 элементов.
Если изначально элементов было меньше — новые будут инициализированы по умолчанию (нулями). Если было больше — лишние удалятся.

Также можно явно задать значение для инициализации:
numbers.resize(80, -1);

Также resize принимает вектор-шаблон для копирования значений при расширении.
#код

Алгоритм lexicographic_compare

Алгоритм lexicographical_compare используется для лексикографического сравнения двух диапазонов элементов, таких как векторы или строки. Он находится в заголовочном файле .

Алгоритм принимает 2 диапазона элементов для сравнения, сравнивает элементы попарно, используя оператор < и возвращает true, если первый диапазон меньше второго, или false в противном случае.

Работает для любых типов данных, которые можно сравнивать с помощью <.
#код

std::pair

std::pair — это шаблон класса из стандартной библиотеки, который инкапсулирует пару значений разных типов.
Он часто используется для возврата нескольких значений из функции.

В этом примере getStats возвращает пару значений — сумму и среднее элементов массива. С помощью std::pair эти значения упаковываются в один возвращаемый объект. В main используется structured binding для распаковки пары в переменные sum и avg.
#код

for-each циклы

Цикл for-each — это удобный способ перебрать все элементы контейнера (массива, вектора и т. д.). Синтаксис:

for (type element : container) {
// тело цикла
}

Цикл последовательно проходит по всем элементам контейнера и записывает каждый в переменную element.
#код

requires clause

requires clause в С++20 — это новый синтаксис для задания требований к шаблонам, альтернативный requires-выражениям.

requires clause позволяет задавать требования к типам непосредственно при объявлении шаблона. Это делает код более читабельным и понятным.

Requires clause применяется для:
— Проверки наличия определенных возможностей у типов-параметров шаблонов.
— Ограничения допустимых типов-параметров.
— Условного компилирования шаблонов в зависимости от типов.

В примере requires clause гарантирует, что функция add будет работать только с целочисленными типами.
Это делает намерения программиста явными и позволяет лучше контролировать вызовы шаблона.
#код