StringStream
stream作为数据类型和最终输出的中间单位，每个obj有一个buffer
stringstream分为ostringstream和istringstream，使用流运算符<<，>>来进行操作，并用两个指针（get和put）来管理输入输出流，会自动进行数据类型转换。
在istringstream里，要输入到一个变量里，则从当前get指针位置开始读取对应变量类型（自动进行类型转换），直到读取的字符为空（空格，换行，tab）或不能够转换成对应数据类型。
例如：A.str()="12.3"; 时，若要输入到一个整型变量B里，则最终B的值是12，而A的get指针停留在 ' . ' 上。
流对象执行输入输出操作时会维护一组状态标志，包括eofbit，failbit，badbit，例如，当将缓冲区字符串为”hello“的流输入到整型变量时，会出现输入失败的情况，这时流被标记为fail，只有进行clear操作后才可以继续操作。
ostringstream和istringstream的操作符与功能可类比cin和cout
含有stream operator（<< or >>）的表达式返回流对象本身，并且可以当作bool值（若statebit不是fail或者eof，则返回true，反之则为false）。
cout流有一个缓冲区，所有通过<<输入的数据对象需要等到flush的时候才被打印在屏幕上，endl也算是一个flush，会影响运行速度，但在有些时候不进行flush操作会导致错误或者不便。
cin每次读取会读取一行（直到回车），而其作为输入流在程序里和流的行为一样（按照空白符号分段读取），有可能会引起问题。另外，一个cin结束后指针在空白字符之前，而在下一个cin语句的时候，指针才会跳过这些空白字符
解决：getline（cin，stringname）；替换cin>>表达式，直接读到换行符（并且consume换行符，获得的字符串中不包括换行符）
但>>和getline混用可能会出现问题，因为>>读取后指针停在空白符之前，而若此空白符是\n，那么下一次getline就只会返回一个空字符串。
Type
type aliases：类型别名
使用typedef或者using语句可以简化复杂的类型名
auto关键字：自动推断
需要初始化（以便推断类型）
不加&则去引用。若需要引用类型就要显式声明auto&
去掉const和volatile修饰符。若需要const就要显式声明const auto
用于初始化变量的数据类型如果含有指针，则保留constness，例如：
const int* px = 100;
auto py = px; // py 的类型是 const int* (const 被保留)
又例如：
auto d = "world!"; // d 的类型是 const char*
由于“world”字面量默认被推导为c风格字符串（char*），含有指针，故保留constness，而若有如下操作：
auto e = string("world!");
则类型推断为string，不含有指针，故不保留constness
引用&
使用pair和tuple将多个值打包，用auto可以简化操作
使用struct可以为变量取名，加以区分
使用结构绑定可以简化从pair或tuple或struct取值的操作
Containers&Iterator
Initialization
Uniform Initialization：使用{}初始化列表初始化大部分的对象，从而避免了初始化方法过多的麻烦，如：
Vector<int> vec{12,12,12,45,46,23}；
本质上是调用了vector类的带有初始化列表参数的构造函数
Sequence Containers
Vector（在前面插入速度慢，但访问速度比deque快）
Deque（能够实现前后都比较快的插入速度，但访问速度比vector慢）
else：
list：链表
Forward_list：单向链表
array：定长数组
Container Adaptors
stack：基于vector/deque实现
queue：基于deque实现
Associative Containers
Set：存储单个值，自动排序，快速查找。
Map：存储不同数据类型的键值对映射，相当于把sequence里的index变成了key（但存储方式和sequence不同），元素按照key有特定顺序，可以自定义<运算符来定义排序。能够进行快速查找（二叉树结构）。
[key]方法：若没有key对应的值，则新建键值对
.get(key)方法：若没有key对应的值，则throw an error
判断key是否存在：
.count(key)方法，返回key在map里出现的次数（只可能是0或者1）
.find（key）方法，返回key第一次出现的迭代器，若key不存在则返回.end()迭代器
multimap：允许一个键对应多个元素，但不再有[key]运算符，.find(key)返回key对应的第一个元素，.range(key)返回一个pair<begin_iterator,end_iterator>，表示对应key的元素范围，使用iterator从begin到end进行遍历，可获取key对应的全部元素
map和multimap存储的都是pair，意味着iterator的解引用结果是一个pair
set和map在使用for each遍历的时候是只读的，因为修改元素会破坏容器结构，导致for循环不安全
sequence和associative对比：associative查找超快，sequence可以随机访问
Iterator
可以对所有Container进行遍历，以int型的set为例：
Set<int>：：iterator it=mySet.begin();
容器可调用相应函数返回iterator值
.begin（）
.end（）
对容器使用操作符
++it：将iterator移动到下一个元素
*it：对iterator进行解引用（it不一定是指针，但相似）
Types（低级到高级）
Input/output
Forward
Bidirectional
Random access
根据层级不同，可使用的操作不一样，如set的iterator不支持随机访问（+3），只能进行递增（++），而vector就可以，具体要考虑到容器的底层数据存储方式
Template
用于泛型编程，使一个函数能接收不同类型的参数而无需重载（以及更多功能）
语法：
template <typename T，typename U，…… > // 其中，template是声明模板的标识，<>内是模板参数列表，typename代表T是一个类型名变量
函数声明定义语句（用T代表要使用泛型的类型）
调用的时候和普通情况一样，也可以用显式实例化（explicit instantiation），即在调用的函数名后面用<类型名> 传入模板参数
隐式实例化时，字符串字面量会被认为是char*而非string，所以可能会出问题
声明模板类时，一般要求把声明和实现都放在.h文件里，如果分离声明和实现会报LNK错误
如果需要分离，则需要用到显式实例化，即在.cpp文件里先通过template class className<typename>来提前对typename类型的类的成员函数进行实例化，并且只有在.cpp里实例化过的类型才能使用模板函数
Implicit interface
使用模板并不是传入任何类型的参数都能工作，模板函数里对泛型变量的操作对传入参数的类型作了限制
concept（explicit interface）
c++20：显式声明参数的限制，不用看函数定义就能知晓限制
模板函数可以传入参数函数（谓词函数）
函数作为参数传入模板函数时，实例化出一个有函数指针类型参数的函数原型
谓词函数是对返回布尔值的函数的叫法，仅仅为了方便，和平常函数并没有分别，但由于模板化的需要，这类函数使用得比较频繁
使用stl库时所需要的谓词函数，往往是一元或者二元的（倘若库函数需要一元谓词函数，但又有再传入其他参数的需求，就可以考虑lambda的捕获或者仿函数）
谓词可以是：函数，函数对象（仿函数），lambda表达式（实际也是仿函数），函数指针
Lambda
谓词函数可以用lambda表达式替代，lambda表达式实际上是仿函数，是一个重载了（）运算符的类
lambda表达式语法：
[capture](parameter)->return type{
Statements;
}
capture: 捕获列表，用于指定哪些外部变量可以在 lambda 表达式中使用。捕获方式有值捕获（[x]）、引用捕获（[&x]）以及捕获所有变量（[=]、[&]）等。
parameters: 函数参数列表，和普通函数类似。（这里的参数列表可以使用auto）
return_type: 返回类型，可以省略，编译器会自动推导。
可以使用auto objectname=lambda；来把函数对象存起来
Algorithm
sort：按照条件排序
Stable partition：按照条件将容器元素分组，分别在前面和后面，但同组元素相对顺序不变
Copy_if：按照条件复制，需要传入一个output iterator，并且output it不能自动扩容，如需要扩容，则传入back_inserter（容器名）
Back_inserter是一个iterator adaptor，用于生成可扩容的迭代器
相似的，还有ostream_iterator，可以生成流的迭代器
Remove_if：按照条件移除，但是注意：STL函数并不是容器的成员函数，所以并不能修改容器的大小，而只是把移除的元素都放在了容器的最后面，并返回指向最前面的要移除元素的指针，而容器end指针不变
并且已经使用remove指定移除的元素，虽然没有被完全移除，但并不可用，只是垃圾，需要手动清理
完全移除元素的组合拳：↑
find（find_if）:
Const
1.限制函数参数，一般和&一起，防止传入的参数被改变，如果函数内部试图改变此参数，编译器会报错。
同时也限制了函数内调用此参数的其他函数
2.使用const_cast转换constness，不常用
3.和class协同，const member function
声明方法：在函数原型声明后加const
类的const对象只能调用const member function
非const对象能调用所有类型的成员函数
4.const pointer
5.const iterator
6.auto不自动包含const和&，故需要显式声明const auto &p=something
Operators
1.当使用运算符的时候，c++实际上在调用函数
这里运算符是作为成员函数被调用，实际上，也可以使用非成员函数形式（有些运算符只有成员函数形式）
2.重载
syntax：（类外）returnType className：：operator specificOperator（parameter list）{func body;}
通常，算术运算符返回的是运算结果的引用，标准格式如下
this：一个指向调用当前函数对象的指针，类型为className* const，*this返回对象的引用
作为成员函数的二元运算符重载只需要一个参数，因为另一个参数是对象本身
非成员函数的二元运算符重载则需要两个参数
对于非成员函数的运算符重载，如需要访问privata成员变量，可在类内将该函数声明为friend
SpecialMemberFunction
Special Functions
Constructor
当声明一个类的成员变量为常量时，不允许在其构造函数体内对变量进行初始化，这时候需要用到初始化列表（适用于所有只初始化一次，而不再后续改变的情况）（非常量的成员函数也可以使用这个语法）
并且初始化列表里的变量名自动指代本对象里的成员变量，而无需使用this指针
若一个类的对象被声明为常量，对其非常量成员变量的初始化，既可以在初始化列表进行，也可以在构造函数体内进行
Copy
Copy constructor
创建新对象时，若使用另一个已有的对象来初始化此对象，则调用此函数
自己实现的方法为重载一个参数为本类型的构造函数
要分清楚简单拷贝和深层拷贝
考虑使用no
Copy assignment
对于一个已有的对象，用另一个已有对象赋值给它，调用此函数
实现方法为重载 = 运算符
若一个类内存在不能复制的元素，如文件流，可将copy constructor和copy assignment显式声明为delete
当涉及到手动分配的内存时，就考虑实现上面两者和destructor
Rule of three（five）：copy constructor，copy assignment，destructor三者同时实现或者 不实现
Move Semantics
函数间传输对象的时候，往往会产生不必要的copy，如参数传入，返回结果，可以优化
aside：vector的emplace_back方法，相比于push_back，本方法直接传入构造一个对象的参数，而无需传入一个已经构造好的对象，避免不必要的copy
左值/右值（L/R value）：
左值为有地址的值，一般有名字，解引用的指针也是左值
右值为无地址的临时量，如字面量，不返回引用的函数返回值
引用：
&表示左值引用，比较常用；&&表示右值引用，使得被引用的右值生命周期增长
常量类型的左值引用也可以绑定到右值上
原型：
即设计参数为右值引用版本的copy constructor和copy assignment，由于常量类型的左值引用也可以绑定到右值上，所以先前的copy函数也能用
实现上，相比于原先的深度拷贝，对于右值引用，可以直接窃取其数据，而无需创建新的数据
对于以右值引用传入的参数，其本身却是左值，因此进行拷贝时可能不会按照预期进行，此时可以使用std::move()函数，该函数返回传入参数的右值版本
Rule of five：
copy constructor，copy assignment，destructor，move constructor，move assignment五者同时实现或者不实现
Namespace&Inheritance
Inheritance from the first tutorial
Inheritance：类声明第一行后面加上
：public 父类名
父子类构造函数调用顺序和重载问题
不论有无输入参数，先调用父类默认（即不带输入参数的）构造函数，在调用本类对应输入参数的重载构造函数
如果使用以下语法（假设创建Dog实例时传入了下图三个参数）
则会调用父类对应参数的重载构造函数，而不调用无参数的构造函数
如果在Dog的构造函数体内调用了Animal构造函数（而不是使用冒号初始化列表），则先调用Animal的默认构造函数，再调用Dog的重载构造函数，再调用Animal的重载构造函数（并且最后调用的这个函数并不会影响到实际对象，而是创建了一个虚拟对象来操作），可以说是错误用法。
Private：仅限类内
Protected：仅限类内和派生类
Public：都行
关键字继承：（不写关键字则类默认private，结构体默认public）
例：class Dog : protected Animal {} ;
Animal类中所有public变量都变成protected，其余不变
Virtual：
非静态成员函数前加上virtual关键字
派生类即可重写（override）此函数，方法为（例）void Speak（）{}（不用加virtual），并且此函数在派生类中依旧可以被重写（隐式标注了virtual）
为了可读性，可以在重写函数前加上virtual（代表此函数可以被重写），也可以在重写函数后加上override（代表此函数是基类一个函数的重写）
可以使用完全限定符来调用基类的被重写的原函数
Polymorphism
一个类实例的指针可以指向其所有子类的实例，并且调用继承函数时会调用相应的重写函数
Multi-Inheritance
使用“，”分隔开父类即可，每个父类前都要加关键字
对于菱形继承：
使用virtual关键字，确保只存在一个基类实例
Namespace
使用namespace name{}定义自己的命名空间
好的习惯：
不要总是using namespace std，在大项目里应用using std::something
在header里也尽量别用using
inheritance
Interface：另一种理解继承的方式，即
父类不提供具体实现，而是提供接口，因此标记为virtual
子类继承父类，继承了接口并实现接口，这样就有了统一的方法
Virtual void functionName()=0;（纯虚函数）
在接口类声明函数时赋值为0，可强制子类实现该函数
当一个类包含纯虚函数时，该类（抽象类）不能实例化
当子类新定义了一个名字和父类相同的变量时，父类里的那个变量会被隐藏
若一个类想要被继承，最好将其析构函数声明为virtual
若基类析构函数没有被声明为virtual，则在使用多态时（一个基类的指针指向派生类），派生类的析构函数不会被正确调用，delete只会调用基类的析构函数，导致内存泄漏
多态性：template vs. derived classes
template是静态多态，在编译时就已经决定好了；derived是动态多态，直到运行时才知道对象类型
template多种对象实现的功能类似；derived多种对象实现的功能可以完全不同
RAII&SmartPointer
程序在抛出异常的时候可能不会正确释放内存，导致内存泄漏
如：new，文件流，lock
RAII
鉴于析构函数在每次退出作用域的时候都会被调用，因此可以直接将释放内存的操作写在析构函数里
Constructor builds, destructor releases
例如，ifstream就内置了RAII，使其在作用域末尾无需手动调用close方法
对于lock，在作用域开头定义一个lock_guard类，用lock将其初始化；而在lock_guard类的构造函数中lock被锁上，在lock_guard的析构函数中lock被解锁
Smart pointers
原理如上面lock_guard，标准库提供了用于管理指针内存的类
Unique_ptr
不允许复制操作
初始化：unique_ptr<node> p=make_unique<node>;
Shared_ptr
允许复制(多个指针指向同一个数据地址)，有一个计数器，内存在计数器为零的时候被释放
初始化：shared_ptr<node> p=make_shared<node>;
Weak_ptr
使用try，catch语句来捕获异常
MultiThreading
概述
使用atomic类型，尤其是在注重顺序的情况下，防止数据竞争data race
Condition variable进行线程间通信
使用thread类名声明线程（就像其他类一样）
thread没有copy函数，不能被拷贝
使用join()方法来等待线程结束