现代 C++：写网络库要用到的部分
RAII、智能指针、移动语义和 lambda。打竞赛用不到，但网络库从头到尾都离不开它们。
竞赛 C++ 和工程 C++ 的区别
打 ACM 时，程序跑几秒就结束，内存泄漏也无所谓。服务器则要连续运行几个月，任何泄漏都会越积越多。另外，网络库是靠回调驱动的，对象之间的所有权关系很复杂。现代 C++ 的这几样工具，就是为了解决“谁负责释放、什么时候释放”的问题。
RAII：资源跟着对象走
RAII 的意思是：在构造函数里获取资源，在析构函数里释放资源。对象离开作用域时，析构函数会被自动调用，所以资源一定会被释放，即使中途 return 或者抛出异常也一样。
// 用 RAII 管理 fd：这个对象销毁时，fd 一定会被 close
class Socket {
public:
explicit Socket(int fd) : fd_(fd) {}
~Socket() { if (fd_ >= 0) ::close(fd_); }
Socket(const Socket&) = delete; // 禁止拷贝：两个对象 close 同一个 fd 会出事
Socket& operator=(const Socket&) = delete;
int fd() const { return fd_; }
private:
int fd_;
};
阶段 1 的 Socket、MutexLock 都是这种写法。
智能指针
| 类型 | 所有权 | 什么时候用 |
|---|---|---|
unique_ptr<T> |
独占，只能移动、不能拷贝 | 默认首选，比如 EventLoop 独占它的 Poller |
shared_ptr<T> |
共享，有引用计数，计数归零时释放 | 多方都可能持有，比如 TcpConnection |
weak_ptr<T> |
不持有，只观察；用前要 lock() 检查对象是否还活着 |
防止循环引用，或者回调里判断对象还在不在 |
auto loop = std::make_unique<EventLoop>();
auto conn = std::make_shared<TcpConnection>(loop.get(), fd);
std::weak_ptr<TcpConnection> weak = conn;
if (auto c = weak.lock()) { // 对象还活着才会进来
c->send("hello");
}
移动语义
“移动”就是把资源的所有权直接转给另一个对象，而不是复制一份。对 std::string、std::vector 这种持有堆内存的对象来说，移动只需要交换几个指针，拷贝则要把全部数据复制一遍。
std::string buf = readAll(fd); // 假设有 1 MB
messages.push_back(std::move(buf)); // 只转交指针，不复制 1 MB 的数据
// 之后 buf 处于“有效但内容未指定”的状态，不要再使用它的内容
lambda 与 std::function
网络库的用法通常是：上层注册回调，事件发生时网络库调用它。std::function 用来存放回调，lambda 用来写回调。
server.setMessageCallback(
[](const TcpConnectionPtr& conn, Buffer* buf) {
conn->send(buf->retrieveAllAsString()); // echo
});
捕获列表要小心：[&] 按引用捕获，如果回调执行时被引用的变量已经销毁了，程序就会崩溃。异步回调里优先按值捕获，或者捕获 shared_ptr / weak_ptr。
常见的坑
- 用
shared_ptr造成循环引用：A 持有 B 的shared_ptr，B 也持有 A 的，两者的计数永远不会归零，都不会被释放。其中一方改用weak_ptr就能解决。 - 在构造函数里调用
shared_from_this()：此时对象还没有被shared_ptr接管，调用会抛出异常。 - 使用移动之后的对象：移动之后，除了重新赋值和析构，不要再假设它里面还有什么内容。
自测
为什么 Socket 类要禁止拷贝？
如果允许拷贝，两个对象会持有同一个 fd，它们析构时都会 close。第二次 close 关掉的可能是这期间被新连接复用的同一个编号，导致别人的连接被误关。
unique_ptr 能放进 std::vector 吗？
能。vector<unique_ptr<T>> 是常见写法，只是放进去时要用 std::move，或者直接用 emplace_back(std::make_unique<T>(...))。
什么时候必须用 weak_ptr？
需要引用一个对象，但又不能延长它的生命周期时。典型场景是打破循环引用，以及异步回调里先判断对象是否还活着。
面试常问
什么是 RAII？你在项目里怎么用的？
参考回答： RAII 是“资源获取即初始化”：在构造函数里拿资源，在析构函数里释放资源，让资源的生命周期跟对象绑定。对象离开作用域时析构函数一定会执行，哪怕中途抛了异常，所以不会泄漏。我的项目里 Socket 类在析构时 close(fd)，锁用 std::lock_guard，内存用智能指针，代码里基本没有手写的 close 和 delete。
shared_ptr 是怎么实现的？它线程安全吗？
参考回答： shared_ptr 里有两个指针，一个指向对象，一个指向控制块。控制块里存强引用计数、弱引用计数和删除器。拷贝时强引用计数加一，析构时减一，减到 0 就销毁对象；弱引用计数也到 0 时再释放控制块。
线程安全要分开说：引用计数的增减是原子操作，所以多个线程各自持有一份拷贝是安全的；但通过它访问的对象本身不受保护，要自己加锁；多个线程同时读写同一个 shared_ptr 变量（比如一个线程给它赋值，另一个线程拷贝它）也不安全。
可能的追问： make_shared 和 shared_ptr<T>(new T) 有什么区别？make_shared 只分配一次内存，把对象和控制块放在一起，更快，也没有异常时泄漏的风险；缺点是只要还有 weak_ptr 在，整块内存就释放不了。
std::move 做了什么？移动之后原对象还能用吗？
参考回答： std::move 本身什么都不移动，它只是一个类型转换，把左值转成右值引用，让编译器去匹配移动构造或移动赋值。真正的“搬运”是移动构造函数做的，比如把 std::string 内部的指针拿过来，再把原对象的指针置空。移动之后原对象处于“有效但未指定”的状态，可以重新赋值或者析构，但不应该再依赖它的值。
可能的追问： 完美转发是什么？配合模板里的万能引用 T&& 和 std::forward<T>，把参数原本是左值还是右值的属性原样传给下一层函数，emplace_back 就是这么实现的。
虚函数是怎么实现的？析构函数为什么要声明成 virtual？
参考回答： 有虚函数的类，编译器会生成一张虚函数表（vtable），每个对象里多存一个指向这张表的指针（vptr）。通过基类指针调用虚函数时，先通过 vptr 找到表，再找到实际类型的函数，这就是运行时多态。
如果基类析构函数不是 virtual，用基类指针 delete 一个派生类对象时只会调用基类的析构函数，派生类的部分不会被析构，造成资源泄漏，标准上算未定义行为。所以只要类打算被继承并通过基类指针删除，析构函数就要是 virtual。
unique_ptr 和 shared_ptr 怎么选？
参考回答： 默认用 unique_ptr，它没有额外开销，所有权清楚。只有确实需要多个地方共同拥有同一个对象时才用 shared_ptr，比如网络库里一个 TcpConnection 既被连接表持有，回调执行期间又要保证它不被销毁。两个对象互相持有 shared_ptr 会循环引用导致泄漏，这时其中一方要改成 weak_ptr。
原文与延伸
- cppreference：标准库的权威参考，有中文版
- Scott Meyers《Effective Modern C++》：条款 1–5（类型推导）、18–22（智能指针）、23–30（移动语义）