muduo库复习的基础知识2

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前言

继续复习muduo库。下面是Channel模块的完整代码。
Channel.h

#pragma once
#include "noncopyable.h"
#include "Timestampp.h"
#include <functional>
#include <memory>class EventLoop;//Channel理解为通道，封装了sockfd和其感兴趣的event，如EPOLLIN、EPOLLOUT事件
//还绑定了Poller返回的具体事件
class Channel: noncopyable
{
public:using EventCallback = std::function<void()>;using ReadEventCallback = std::function<void(Timestampp)>;Channel(EventLoop *Loop, int fd);~Channel();//fd得到poller通知以后，处理事件的回调void handleEvent(Timestampp receiveTime);//设置回调函数对象void setReadCallback(ReadEventCallback cb) {readCallback_=std::move(cb);};void setWriteCallback(EventCallback cb) {writeCallback_=std::move(cb);};void setCloseCallback(EventCallback cb) {closeCallback_=std::move(cb);};void setErrorCallback(EventCallback cb) {errorCallback_=std::move(cb);};//防止当channel被手动remove掉，channel还在执行回调操作void tie(const std::shared_ptr<void>&);int fd() const {return fd_;}int events() const {return events_;}void set_revents(int revt) {revents_=revt;}//设置fd对应的事件状态void enableReading() { events_ |= kReadEvent; update(); }void disableReading() { events_ &= ~kReadEvent; update(); }void enableWriting() { events_ |= kWriteEvent; update(); }void disableWriting() { events_ &= ~kWriteEvent; update(); }void disableAll() { events_ = kNoneEvent; update(); }//返回fd当前的事件状态bool isNoneEvent() const { return events_ == kNoneEvent; }bool isWriting() const { return events_ & kWriteEvent; }bool isReading() const { return events_ & kReadEvent; }int index() {return index_;}void set_index(int idx) {index_=idx;}EventLoop* ownerLoop() {return loop_;}void remove();private:void update();void handleEventWithGuard(Timestampp receiveTime);static const int kNoneEvent;static const int kReadEvent;static const int kWriteEvent;EventLoop* loop_; //事件循环const int fd_;    //fd, Poller监听的对象int events_;      //注册fd感兴趣的事件int revents_;     //poller返回的具体发生的事件int index_;std::weak_ptr<void> tie_;bool tied_;//因为channel通道里面能够获知fd最终发生的具体的事件revents，所以它负责调用具体事件的回调操作ReadEventCallback readCallback_;EventCallback writeCallback_;EventCallback closeCallback_;EventCallback errorCallback_;
};

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一、如何理解std::move？

不太理解这句话：
void setReadCallback(ReadEventCallback cb) {readCallback_ = std::move(cb);};
ai的回答结果如下：

1.std::move 概述

https://en.cppreference.com/w/cpp/utility/move.html 查看move的具体用法。
std::move 本质上是一个类型转换工具，用来将左值转换成右值引用。它本身并不会进行任何实际的“移动”操作。其主要目的是通过启用移动语义，允许资源的转移而不是拷贝，从而提高性能，特别是在处理大对象时。（如 std::vector 或 std::string）

2. std::move 基本语法

std::move(T&& obj);

• T&& 是一个右值引用类型，这意味着 std::move 接受一个左值，并将其转换为右值引用。
• std::move 使得一个对象能够被转移（即其资源被“移动”）而不是被复制。

理解移动语义

• 移动操作与复制操作不同，移动只是简单地“转移”资源（如内存、文件句柄等），而复制则是为对象创建一个完全独立的副本。
• 使用移动语义可以避免不必要的资源复制，提升性能，尤其是对于大对象或需要复杂资源管理的类型（如 std::vector、std::string 等）。

3. 例子

(1)普通复制

std::vector<int> v1 = {1, 2, 3, 4, 5};
std::vector<int> v2 = v1;  // 复制v1的内容到v2

(2)使用std::move实现移动

std::vector<int> v1 = {1, 2, 3, 4, 5};
std::vector<int> v2 = std::move(v1);  // v1的资源被“移动”到v2
// 此时v1的状态是未定义的，不能再安全地使用它

(3)移动构造函数

如果你定义了一个类，并且为该类提供了移动构造函数和移动赋值运算符，std::move 将使得该类的对象能够高效地转移资源，而不是进行昂贵的复制。

class MyClass {
public:int* data;MyClass(int value) : data(new int(value)) {}// 移动构造函数MyClass(MyClass&& other) noexcept : data(other.data) {other.data = nullptr;  // 使原对象处于一个有效但空的状态}~MyClass() { delete data; }
};
MyClass obj1(10);
MyClass obj2 = std::move(obj1);  // obj1的资源被移动到obj2

在上述代码中，通过 std::move，obj1 的资源（data 指针）被移动到 obj2，而 obj1 的 data 被设置为 nullptr，表示它不再拥有资源。

二、使用到的位运算符

以下是C++中常用的位运算符及其功能：

1. 按位与（&）
   对两个操作数的每一位执行逻辑与操作。
   只有当两个对应的二进制位都为1时，结果位才为1。
   示例：5 & 3（即 0101 & 0011）的结果为 0001，即1

2. 按位或（|）
   对两个操作数的每一位执行逻辑或操作。
   只要两个对应的二进制位中有一个为1，结果位就为1。
   示例：5 | 3（即 0101 | 0011）的结果为 0111，即7

3. 按位异或（^）
   对两个操作数的每一位执行逻辑异或操作。
   当两个对应的二进制位不同时，结果位为1；相同时为0。
   示例：5 ^ 3（即 0101 ^ 0011）的结果为 0110，即6

4. 按位取反（~）
   对操作数的每一位执行取反操作。
   1变为0，0变为1。
   示例：~5（即 ~0101）在32位系统中为 11111111 11111111 11111111 11111010，即-6（补码形式）

5. 左移（<<）
   将操作数的二进制位向左移动指定的位数，右边补0。
   左移n位相当于乘以2的n次方。
   示例：5 << 1（即 0101 << 1）的结果为 1010，即10

6. 右移（>>）
   将操作数的二进制位向右移动指定的位数。
   正数高位补0，负数高位补1（补符号位）。
   示例：5 >> 1（即 0101 >> 1）的结果为 0010，即2

因此，下面的代码就相当于：events_ = events_ | kReadEvent; events_ = events_ & ~kReadEvent;

events_ |= kReadEvent;
events_ &= ~kReadEvent;

三、智能指针std::shared_ptr

什么是std::shared_ptr？

std::shared_ptr是c++中的一种智能指针，它通过引用计数提供对动态分配对象的自动内存管理。有以下三个特点：

• 自动内存管理: shared_ptr会自动管理它所指向对象的内存。当最后一个指向该对象的shared_ptr被销毁时，对象会自动释放。
• 引用计数 : shared_ptr使用引用计数来跟踪有多少个shared_ptr对象共享对同一个对象的所有权。每当新的shared_ptr被创建或拷贝时，引用计数会增加；每当shared_ptr被销毁或重置，引用计数会减少。
• 共享所有权 :多个shared_ptr对象可以共享对同一个对象的所有权，因此被称作共享指针。

std::shared_ptr如何工作？

引用计数 :

• 每个 shared_ptr 都会持有一个指向对象的指针，并且管理一个 控制块，该控制块中保存了引用计数。
• 当一个 shared_ptr 被拷贝或赋值时，引用计数会增加。
• 当一个 shared_ptr 超出作用域或显式重置时，引用计数会减少。
• 当引用计数降到零时，管理的对象会被销毁。

std::shared_ptr基本语法

#include <memory>
std::shared_ptr<T> ptr1 = std::make_shared<T>(args);  // 创建 shared_ptr 来管理 T 类型的对象
std::shared_ptr<T> ptr2 = ptr1;  // ptr2 与 ptr1 共享所有权

创建

你可以使用以下方式创建 shared_ptr：

auto ptr = std::make_shared<int>(10); // 创建一个管理整数的 shared_ptr，值为 10std::make_shared<T>()：这是推荐且高效的创建 shared_ptr 的方式，它在一次分配中同时创建对象和 shared_ptr（避免了两次分配）。

你也可以直接创建 shared_ptr：

std::shared_ptr<int> ptr = std::shared_ptr<int>(new int(10)); // 不推荐，效率较低

拷贝和赋值

std::shared_ptr<int> ptr1 = std::make_shared<int>(10);
std::shared_ptr<int> ptr2 = ptr1; // ptr1 和 ptr2 共享所有权

重置和释放所有权

ptr1.reset();  // 释放当前对象的所有权，ptr1 现在不再管理任何对象
ptr2.reset(new int(20));  // ptr2 现在管理一个新对象，值为 20

访问对象

*ptr1 = 30;    // 解引用指针来修改对象
int value = *ptr1; // 解引用来读取值

use_count() 引用计数，当前有多少个shared_ptr正在共享同一个对象

std::cout << "引用计数: " << ptr1.use_count() << std::endl;