std::forward_as_tuple

std::forward_as_tuple — это функция, которая создает кортеж ссылок на аргументы, передаваемые в нее. Этот кортеж подходит для передачи в качестве аргумента в функцию. Кортеж содержит ссылки rvalue, когда в качестве аргументов используются rvalue, и в противном случае содержит ссылки lvalue.

std::forward_as_tuple полезен в тех случаях, когда необходимо передать аргументы функции в виде кортежа ссылок, например при использовании std::map::emplace или std::apply. Он позволяет избежать создания ненужных копий объектов и обеспечивает правильную передачу rvalue и lvalue аргументов.

В этом примере std::forward_as_tuple используется для создания кортежей аргументов для передачи в метод emplace контейнера std::map. Метод emplace принимает пару кортежей, первый из которых содержит аргументы для ключа, а второй — для значения. В этом случае ключ — это число 10, а значение — строка из 20 символов "a".

std::unordered_set

std::unordered_set — это контейнер, который хранит уникальные элементы в неупорядоченном порядке. Он обеспечивает быстрый поиск, вставку и удаление элементов за счет использования хэш-таблицы.

std::unordered_set может быть более эффективным, чем std::set, который использует бинарное дерево поиска для хранения элементов.

В этом примере создается std::unordered_set целых чисел и инициализируется пятью значениями. Затем содержимое множества выводится на экран с помощью цикла for-each. Обратите внимание, что порядок элементов в множестве не соответствует порядку их добавления.

Также в этом примере демонстрируется использование методов bucket_count, begin и end для доступа к отдельным корзинам хэш-таблицы и вывода их содержимого.

std::atomic_thread_fence

std::atomic_thread_fence — это функция, которая устанавливает порядок синхронизации памяти для не атомарных и расслабленных атомарных доступов, как указано в аргументе order, без связанной атомарной операции.

std::atomic_thread_fence может использоваться для обеспечения правильного порядка чтения и записи в многопоточных программах.

В этом примере два потока выполняют функции write_x_then_y и read_y_then_x:

- write_x_then_y устанавливает значение атомарной переменной x равным 1, затем вызывает std::atomic_thread_fence с аргументом std::memory_order_release и устанавливает значение атомарной переменной y равным 1.

- read_y_then_x считывает значение атомарной переменной y, затем вызывает std::atomic_thread_fence с аргументом std::memory_order_acquire и считывает значение атомарной переменной x.

std::map::emplace

std::map::emplace — это функция-член контейнера std::map, которая вставляет новый элемент в контейнер, используя аргументы для конструирования элемента на месте.

Это позволяет избежать ненужных операций копирования или перемещения при тщательном использовании emplace. Если в контейнере уже есть элемент с таким ключом, то новый элемент не будет вставлен.

В этом примере мы создаем std::map с ключами типа std::string и значениями типа int. Затем мы используем emplace для вставки трех пар ключ-значение. В конце мы выводим содержимое map на экран.

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.

std::midpoint

std::midpoint — это функция, которая вычисляет среднюю точку между двумя целыми числами, числами с плавающей точкой или указателями. Она возвращает половину суммы a и b, при этом не происходит переполнения.

Если a и b имеют целочисленный тип и сумма является нечетной, то результат округляется в сторону a. Если a и b имеют тип с плавающей точкой, то происходит не более одной неточной операции.

std::atomic_signal_fence

std::atomic_signal_fence — это функция, которая устанавливает порядок синхронизации памяти для неатомарных и расслабленных атомарных доступов между потоком и обработчиком сигнала, выполняемым в том же потоке. Функция эквивалентна std::atomic_thread_fence, за исключением того, что инструкции процессора для упорядочивания памяти не выполняются.

В этом примере мы используем std::atomic_signal_fence для установления порядка синхронизации памяти между двумя потоками. В конце мы выводим значение переменной b на экран. Результат работы этого кода всегда будет 1.

Дана строка s, найдите длину самой длинной подстроки без повторяющихся символов.

В решении мы используем charSet для отслеживания уникальных символов в текущей подстроке; левый и правый указатели используются для обозначения границ текущей подстроки; maxLength отслеживает длину самой длинной подстроки, встреченной на данный момент.

Используя правый указатель выполняем итерацию по строке, если текущего символа нет в charSet, то вставляем символ в набор и при необходимости обновляем maxLength. Если символ уже присутствует в наборе, то мы перемещаем левый указатель вперед, удаляя символы из набора, пока повторяющийся символ не исчезнет. Затем вставляем текущий символ в набор и продолжаем итерацию.
В результате возвращаем maxLength как длину самой длинной подстроки без повторяющихся символов.

#разбор_кода

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.

#это_база

Ссылки

Ссылки - это альтернативные имена для существующих переменных. Переменная может быть объявлена как ссылка, используя символ &.
Ссылка может быть определена как тип переменной, который может действовать как ссылка на другую переменную.

Символ & используется для обозначения адреса переменной или любой памяти. Переменные, связанные со ссылочными переменными, могут быть доступны как по имени, так и по ссылочной переменной, связанной с ними.

#это_база

Дан целочисленный массив nums, поверните массив вправо на k шагов.

Для решения нам понадобятся два метода:
- Метод reverse принимает вектор чисел и изменяет порядок элементов вектора между индексами.
- Метод rotate принимает вектор чисел и число k, и сдвигает элементы вектора на k позиций вправо.

Этот код выведет на экран результат сдвига элементов вектора {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7} на 3 позиции вправо: 5 6 7 1 2 3 4.

#разбор_кода

Перегрузка операторов

Перегрузка операторов позволяет определить для объектов классов встроенные операторы, такие как +, -, * и т. д. Для определения оператора для объектов своего класса, необходимо определить функцию, название которой содержит слово operator и символ перегружаемого оператора.

В этом примере в классе Counter определен оператор сложения, цель которого сложить два объекта Counter. Текущий объект будет представлять левый операнд операции. Объект, который передается в функцию через параметр counter, будет представлять правый операнд операции.

#это_база

Поиск максимальной прибыли

Дан целочисленный массив prices, где prices[i] - это цена данной акции на i-й день. В каждый день вы можете принять решение о покупке и/или продаже акции. В любой момент времени вы можете держать не более одной акции. Однако вы можете купить ее и тут же продать в тот же день. Найдите и верните максимальную прибыль, которую вы можете получить.

Рассмотрим принцип работы maxProfit:

curHold хранит максимальную потенциальную прибыль, если у нас есть акции, а curNotHold - если у нас нет акций.

Для каждой цены алгоритм обновляет значения переменных.
- curHold считается как максимум из двух значений: предыдущего curHold (если мы продолжаем держать акции) и разности между предыдущим curNotHold и текущей ценой на акции (если мы покупаем акции сегодня).
- curNotHold считается как максимум из двух значений: предыдущего curNotHold (если мы продолжаем не покупать акции) и суммы предыдущего curHold и текущей цены на акции (если мы продаем акции сегодня).

#разбор_кода

Итераторы в строках

Итераторы в строках используются для обхода или доступа ко всем символам строки. Для класса string доступны: string::iterator позволяет нам обращаться к строке в прямом направлении слева направо и string::reverse_iterator — в обратном направлении.

В этом примере мы используем оба итератора, чтобы обойти все символы строки. На каждой итерации цикла мы используем оператор разыменования (*it) для доступа к текущему символу строки и выводим его на экран.

Для string::iterator:
- str.begin() возвращает итератор на первый символ строки.
- str.end() возвращает итератор за последний символ строки.

Для string::reverse_iterator:
- str.rbegin() возвращает итератор на последний символ строки.
- str.rend() возвращает итератор перед первым символом строки.

#это_база

std::memory_order_release

std::memory_order_release используется для синхронизации доступа к данным между потоками. Операция записи с этим порядком гарантирует, что никакие чтения или записи в текущем потоке не могут быть переупорядочены после этой операции записи.

В этом примере функция producer создает новую строку и сохраняет ее адрес в атомарном указателе ptr, используя std::memory_order_release. Это гарантирует, что все записи в текущем потоке (в данном случае data = 42) будут видны в других потоках, которые приобретают ту же атомарную переменную.

consumer ожидает, пока ptr не будет установлен, используя std::memory_order_acquire. Это гарантирует, что все записи в других потоках, которые освобождают ту же атомарную переменную, будут видны в текущем потоке. После того, как ptr установлен, consumer проверяет значение data, которое было установлено в producer, и утверждает, что оно равно 42.

Результат работы — завершение без ошибок. Оба assert никогда не срабатывают.

#вопросы_с_собеседований
Что такое деструктор?

Деструктор — это экземпляр функции-члена, который вызывается автоматически, если какой-либо объект собирается быть уничтоженным. Используется в основном для освобождения памяти.

Деструкторы не принимают аргументов и не возвращают типы, и их адрес не может быть получен.

Они могут быть объявлены как виртуальные или чисто виртуальные, но не как константные, изменчивые, константные изменчивые или статические.

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.

#разбор_кода

Различия между ссылками и указателями

- Ссылки не могут быть неинициализированными: ссылка всегда должна ссылаться на допустимую переменную, тогда как указатель может быть неинициализированным.

- Ссылки не могут быть переназначены: ссылка должна быть инициализирована при создании и не может быть изменена, чтобы ссылаться на другую переменную. Указатель же может быть переназначен в любое время.

- Ссылки не могут ссылаться на nullptr: ссылка всегда должна ссылаться на допустимую переменную, тогда как указатель может быть установлен в nullptr.

- Ссылки не поддерживают арифметические операции.

- Размер ссылки такой же, как и размер переменной, на которую она ссылается, тогда как размер указателя фиксирован и зависит от архитектуры компьютера.

#это_база

std::memory_order_acquire

std::memory_order_acquire используется для управления порядком операций с памятью в многопоточных программах. Операция загрузки с этим порядком памяти гарантирует, что никакие чтения или записи в текущем потоке не могут быть переупорядочены до этой загрузки.
Все записи в других потоках, которые освобождают ту же атомарную переменную, видны в текущем потоке.

В этом примере два потока выполняют операции записи и чтения на двух атомарных переменных x и y.
- Операции записи выполняются с std::memory_order_relaxed, что означает, что они не устанавливают никаких ограничений на порядок операций с памятью.
- Операции чтения выполняются с std::memory_order_acquire, что гарантирует, что все записи в других потоках, которые освобождают ту же атомарную переменную, будут видны в текущем потоке после этого вызова load.

#вопросы_с_собеседований
Для чего используется ключевое слово explicit?

Ключевое слово explicit используется для того, чтобы пометить конструкторы, которые не должны неявно преобразовывать типы. Оно является необязательным для конструкторов, которые принимают ровно один аргумент, и работает на конструкторах (с одним аргументом), так как только эти конструкторы могут использоваться при приведении типов.

Дана входная строка s, необходимо изменить порядок слов в строке на противоположный.

Слово определяется как последовательность символов, не содержащих пробелов. Слова в s будут разделены как минимум одним пробелом.
Вернуть строку, состоящую из слов в обратном порядке, объединенных одним пробелом.
*s может содержать начальные или конечные пробелы, а также несколько пробелов между двумя словами. Возвращаемая строка должна содержать только один пробел, разделяющий слова.

Способ решения:
- Определяем два указателя (left, right) на первый и последний символы без пробела.
- Начинаем обход слева направо. Когда получаем пробел, проверяем, был ли символ перед ним пробелом или нет. Если да, игнорируем его и продолжаем. Иначе добавим текущее слово (temp) перед текущим ответом (ans = temp + " " + ans)
- Как только дойдем до конца (left == right), добавляем последнее слово перед ответом аналогично с предыдущим пунктом.
- Стираем последний пробел в ответе (ans.erase(ans.begin() + ans.length() - 1);)

#разбор_кода