std::optional

std::optional — это класс-обертка, который может содержать значение или быть пустым.
Он используется для обозначения опционального значения.

Основное его применение — возвращать значение из функции, которое может отсутствовать. Например, при поиске элемента в контейнере, если элемент не найден, вместо исключения можно вернуть std::optional.
Также он удобен при работе со значениями, которые могут отсутствовать, например при чтении из базы данных.

По сравнению с указателями std::optional более выразителен — сразу видно, что значение может отсутствовать.
Кроме того, он не имеет проблем с утечками памяти и инициализацией.

Ключевое слово auto

auto — это тип вывода, который позволяет компилятору автоматически определять тип переменной на основе выражения инициализации.
Он был введен в C++11 для упрощения объявления переменных, избавляя от необходимости указывать длинные и сложные типы.

При использовании auto тип переменной выводится компилятором во время компиляции и не может меняться во время выполнения.
Работает для любых типов данных — встроенных, пользовательских, шаблонов.

Переменная, объявленная с auto, всегда инициализируется при объявлении.

auto полезен при работе с итераторами, с функциями возврата сложных типов, для упрощения кода.

#это_база

Алгоритм find_if

Find_if — это алгоритм из стандартной библиотеки algorithm. Он применяется к диапазону элементов (например, контейнеру) и ищет элемент, удовлетворяющий заданному условию.
В качестве условия передается функция или функциональный объект (предикат). Предикат принимает элемент и возвращает истину, если элемент подходит.

Этот алгоритм используется, когда нужно найти объект по произвольному критерию, не только по значению.
Он более гибкий, чем find, который ищет конкретное значение.

Find_if удобно применять с лямбда-функциями в качестве предикатов поиска.

#это_база

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.

Функция value_or

Функция value_or используется для получения значения из объекта типа std::optional.

Класс std::optional позволяет хранить значение или отсутствие значения.
Чтобы получить это значение из optional, обычно используют метод value(). Но если значения нет, это выбросит исключение.

Чтобы избежать исключения при отсутствии значения, можно воспользоваться функцией value_or. Она принимает объект std::optional и значение по умолчанию.
Если в optional есть значение — возвращается оно. Если значения нет — возвращается значение по умолчанию.

memset

memset используется для заполнения блока памяти одним значением байта.
Она принимает указатель на блок памяти, значение байта для заполнения и размер блока в байтах.

memset полезна для быстрого обнуления или заполнения блоков памяти.
Необходимо быть осторожным с типами данных, т. к. memset работает на уровне байтов.

#это_база

std::swap

std::swap находится в заголовочном файле <utility> и используется для обмена значениями двух переменных одного типа.
Функция принимает ссылки на две переменные типа T. Меняет их местами.

Работает с любыми типами данных, которые поддерживают оператор присваивания. Может быть перегружен для пользовательских типов данных.
Также стандартная библиотека С++ содержит специализированные версии swap для контейнеров.

Часто используется вместо ручного обмена значениями с помощью третьей переменной.

#это_база

#вопросы_с_собеседований
Что будет, если дважды вызвать free?

Если вызвать free два раза для одного и того же участка памяти, это приведет к неопределенному поведению программы и скорее всего к ее аварийному завершению.

При первом вызове free освобождается участок памяти и возвращается в кучу для последующего выделения.
При повторном вызове для того же участка менеджер памяти попытается освободить уже освобождённую область.

Это приведет к повреждению структур данных менеджера памяти и неопределенному поведению — от тихих ошибок вроде утечек памяти, до полного сбоя и аварийного завершения программы.

#вопросы_с_собеседований
Расскажите о битовых полях.

Битовые поля (bit fields) — это возможность в С++ объявить структуру или класс, в котором отдельные члены занимают указанное количество бит.

Это позволяет эффективно использовать память для хранения флагов, битовых масок и других небольших значений.
При обращении к этим полям происходят битовые операции. Можно устанавливать, сбрасывать биты, проверять их состояние.

Битовые поля позволяют гибко упаковывать данные и экономить память.
Но их использование усложняет код, делает его менее читабельным. Поэтому нужно применять с осторожностью, только когда экономия памяти критична.

string.back

Эта функция возвращает ссылку на последний символ строки.
Она позволяет получить доступ к последнему символу строки и при необходимости изменить его.

Возвращаемое значение имеет тип символа строки, обычно char или wchar_t. Если строка пустая, то поведение функции неопределенно, поэтому нужно проверять, что строка не пуста, прежде чем вызывать back().

string.back часто используется в циклах для обработки символов строки с конца или для проверки последнего символа.

#это_база

void указатели

Void указатель (void*) — это не типизированный указатель, который может указывать на объект любого типа.
Void указатели могут приводиться к любому другому типу указателей и обратно без явного преобразования.

Арифметические операции недопустимы для void указателей, так как компилятор не знает размер объекта в памяти. При их использовании нужно следить за типобезопасностью и правильностью приведений типов.

В основном void указатели используются для обобщенной работы с указателями разных типов. Например, в функциях реализующих общие алгоритмы.

#это_база

Исключение std::bad_any_cast

Исключение std::bad_any_cast выбрасывается при неудачной попытке приведения типа any к другому типу. Это происходит, когда тип, к которому производится приведение, не соответствует реальному типу объекта, хранящегося в any.

Например, если в any хранится объект типа int, а мы пытаемся привести его к типу std::string, то будет выброшено исключение bad_any_cast.
Это исключение позволяет обнаружить ошибки при использовании any во время выполнения программы.

Таким образом, bad_any_cast гарантирует типобезопасность при работе с any и указывает на то, что при приведении типов была допущена ошибка.
Чтобы избежать этого исключения, нужно проверять тип объекта в any с помощью any_cast перед приведением типа.

emplace_back

Функция emplace_back используется для вставки нового элемента в конец контейнера типа std::vector или std::list.

Отличие от обычного push_back заключается в том, что emplace_back конструирует новый элемент прямо на месте, в то время как push_back сначала создает временный объект, а затем перемещает его в контейнер.

Преимущества emplace_back:
— Позволяет избежать лишних операций копирования или перемещения объектов при вставке. Объект создается сразу на месте.
— Может принимать аргументы для конструктора вставляемого объекта. У push_back только один параметр — сам объект.
— Более эффективно для классов без определенного конструктора копирования или перемещения.

Таким образом, emplace_back позволяет оптимизировать вставку элементов в вектор или список за счет создания объекта прямо на месте.
Это полезно при работе с классами, которые дороги в копировании/перемещении или требуют параметры для конструирования.

#вопросы_с_собеседований
Что будет, если забыть вызвать delete?

Если в программе забыть вызвать оператор delete при динамическом выделении памяти с помощью new, это приведет к утечке памяти.

Выделенная динамически область памяти не будет возвращена системе и останется занятой до завершения программы. При многократном выделении памяти без освобождения может закончиться свободная память в куче и программа аварийно завершится.
Также "зависшая" память может привести к фрагментации кучи. Это усложнит выделение крупных последовательных блоков памяти в дальнейшем.

Поэтому очень важно правильно выделять и освобождать память во избежание утечек. Лучше всего использовать умные указатели, которые автоматически вызывают delete, или контейнеры, управляющие памятью за программиста.

#вопросы_с_собеседований
Что такое делегирующий конструктор?

Делегирующий конструктор — это конструктор, который вызывает другой конструктор того же класса для инициализации объекта.
Это позволяет избежать дублирования кода инициализации при написании нескольких конструкторов для одного класса.

Например, если в классе определен конструктор с двумя параметрами, то конструктор с одним параметром может просто вызывать первый конструктор, передавая какое-то значение по умолчанию в качестве второго параметра.

Алгоритм mismatch

Mismatch — это алгоритм из стандартной библиотеки, который сравнивает два диапазона и возвращает итераторы на первые несовпадающие элементы.

Он принимает 4 параметра:
— Итераторы на начало двух диапазонов для сравнения.
— Итераторы на конец этих диапазонов.
— Бинарный предикат для сравнения элементов (по умолчанию используется оператор ==).

Алгоритм идет по двум диапазонам параллельно и сравнивает элементы с помощью предиката. Как только элементы не совпадут, алгоритм вернет пару итераторов на эти элементы.
Если диапазоны закончились, а элементы так и не отличились, то возвращаются итераторы на конец диапазонов.

Этот алгоритм полезен для поиска различий в двух последовательностях.

#это_база

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.

#это_база