头文件保护

目的：多个源文件中可能包含同一个头文件，头文件被重复包含，导致重定义错误

方法一：Include Guard

#ifndef MY_CLASS_H    // 如果 MY_CLASS_H 没有被定义
#define MY_CLASS_H    // 定义 MY_CLASS_H

// 头文件内容
class MyClass {
    int a;
};

#endif // MY_CLASS_H

方法二：#pragma once

#pragma once

class MyClass {
public:
    MyClass();
    void doSomething();
};

Include Guard 的命名规则：

使用头文件的名词
添加项目或者模块前缀

1 2	#ifndef PROJECTNAME_MY_CLASS_H #define PROJECTNAME_MY_CLASS_H

C++的模板和Java的泛型对比

C++ 的模板和 Java 的泛型虽然都用于支持泛型编程，但在具体实现和功能上有显著区别。以下是它们的对比：

1. 编译时与运行时的区别

C++ 模板：
- 在编译时处理。
- 编译器为每个实例化的类型生成一个独立的代码版本（模板实例化），所以是 静态多态。
- 这可以在编译时优化代码，但也会增加编译时间和代码体积（代码膨胀）。
Java 泛型：
- 在运行时通过类型擦除实现。
- 类型参数在编译后被擦除，泛型类型被替换为原始类型（如 Object）。
- 所以在运行时泛型类型的信息不可用。

2. 类型安全

C++ 模板：
- 类型是严格检查的。如果传递的类型不满足模板要求，会在编译时报错。
- 模板代码必须支持所传入的类型（比如，模板中调用了传入类型的某些方法或操作符）。
Java 泛型：
- 通过类型擦除的机制，运行时只会检查类型为擦除后的原始类型（如 Object）。
- 编译器在编译时会对泛型进行类型检查，防止运行时类型转换错误。
- 使用 <? extends T> 或 <? super T> 可以灵活地限制类型范围。

3. 类型擦除

C++ 模板：
- 没有类型擦除，模板实例会保留具体类型的信息。
- 不同类型的模板实例会生成不同的机器代码。
Java 泛型：
- 使用类型擦除，编译器会将泛型替换为原始类型（如 Object），并插入必要的类型转换。
- 运行时没有泛型类型信息，因此不能使用反射操作泛型参数类型。

4. 功能差异

C++ 模板：
- 支持 非类型模板参数：
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  4
  template <typename T, int N>
  class Array {
  T data[N];
  };
  - 模板参数可以是值（如 int）、类型（如 typename）、甚至模板（模板模板参数）。
- 可以用于函数、类、别名等多种用途。
- 支持模板特化和部分特化：
  - 完全特化：
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    template <>
    class MyClass<int> { /* 特化实现 */ };
  - 部分特化：
    1
    2
    template <typename T>
    class MyClass<T*> { /* 针对指针类型的实现 */ };
- 可以结合模板元编程，进行复杂的编译时计算。
Java 泛型：
- 主要用于类和方法的类型参数化。
- 不支持非类型参数（如 int）。
- 没有模板特化的概念。
- 不能在泛型中使用基本类型（如 int、double），需要使用对应的包装类（如 Integer、Double）。

5. 泛型编程的灵活性

C++ 模板：
- 功能更强大，几乎可以用来实现任何形式的编译时泛型。
- 结合模板元编程，可以实现复杂的逻辑，比如条件判断、递归计算等。
Java 泛型：
- 更简单，主要用于确保类型安全的集合和方法。
- 类型系统不如 C++ 模板灵活，但更容易使用和维护。

6. 示例对比

C++ 模板

#include <iostream>
using namespace std;

template <typename T>
T add(T a, T b) {
    return a + b;
}

int main() {
    cout << add<int>(1, 2) << endl;       // 输出 3
    cout << add<double>(1.5, 2.5) << endl; // 输出 4.0
    return 0;
}

Java 泛型

public class Main {
    public static <T> T add(T a, T b) {
        // 不能直接操作 a 和 b 的值
        return a; // 示例仅返回 a
    }

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(add(1, 2));       // 自动装箱为 Integer
        System.out.println(add(1.5, 2.5));  // 编译错误：不能直接操作 double
    }
}

7. 编译与运行效率

C++ 模板：
- 在编译时生成独立代码，效率高，但编译时间长，代码体积可能较大。
Java 泛型：
- 通过类型擦除减少运行时开销，但在运行时可能需要额外的类型检查和转换。

总结

特性	C++ 模板	Java 泛型
处理时间	编译时处理，生成具体类型的代码。	编译时检查类型，运行时使用类型擦除。
类型信息	类型信息在编译和运行时都保留。	运行时类型信息被擦除，只保留原始类型。
类型安全	编译时检查，类型要求更严格。	编译时检查，运行时依赖类型擦除和转换。
灵活性	支持非类型参数、模板特化、模板元编程。	主要用于类和方法的类型参数化，不支持特化。
性能	高效，但可能导致代码膨胀。	更小的代码体积，但运行时可能需要类型转换。
易用性	较复杂，适合高性能和灵活性要求的场景。	简单易用，适合日常开发中的类型安全需求。

C++ 模板 更强大灵活，适合高性能系统或需要复杂编译时计算的场景。
Java 泛型 更简单易用，适合大多数面向对象开发需求，尤其是类型安全的集合操作。

说码解字

C++ 知识点总结

头文件保护

C++的模板和Java的泛型对比

1. 编译时与运行时的区别

2. 类型安全

3. 类型擦除

4. 功能差异

5. 泛型编程的灵活性

6. 示例对比

C++ 模板

Java 泛型

7. 编译与运行效率

总结