# ⚡ C++ 后端开发

C++高性能后端开发技术栈学习与实践。

## 🎯 技术栈

### Web框架
- **Crow**：轻量级框架、简单易用、JSON支持
- **Drogon**：现代框架、异步处理、ORM支持
- **Pistache**：高性能框架、RESTful API、异步IO
- **cpp-httplib**：单头文件、简单HTTP服务器

### 数据库技术
- **关系型数据库**：PostgreSQL、MySQL、SQLite
- **NoSQL数据库**：MongoDB、Redis、Cassandra
- **ORM框架**：ODB、SOCI、Qt SQL
- **数据库驱动**：libpq、mysql-connector、sqlite3

### 系统编程
- **网络编程**：Socket、TCP/UDP、异步IO
- **多线程**：std::thread、std::mutex、std::condition_variable
- **内存管理**：智能指针、RAII、内存池
- **性能优化**：内联汇编、SIMD、缓存优化

## 📚 学习路径

### 第一阶段：C++基础
- **C++语法**：类、继承、多态、模板、STL
- **标准库**：容器、算法、迭代器、函数对象
- **内存管理**：堆栈、指针、引用、智能指针
- **项目实践**：数据结构实现、算法实现

### 第二阶段：系统编程
- **网络编程**：Socket编程、TCP/UDP、异步IO
- **多线程**：线程创建、同步、互斥、条件变量
- **文件IO**：文件操作、流、序列化
- **项目实践**：网络服务器、文件处理工具

### 第三阶段：Web开发
- **HTTP协议**：请求/响应、状态码、头部字段
- **Web框架**：路由、中间件、模板引擎
- **数据库操作**：SQL操作、ORM、连接池
- **项目实践**：Web应用、API服务

### 第四阶段：性能优化
- **性能分析**：Profiling、Benchmarking、内存分析
- **优化技术**：内联、循环优化、缓存优化
- **并发优化**：无锁编程、原子操作、内存模型
- **系统优化**：系统调用、内核优化、硬件优化

## 🚀 项目实践

### 基础项目
- **网络服务器**：TCP服务器、HTTP服务器、WebSocket
- **文件处理**：文件上传、压缩、加密、备份
- **数据处理**：CSV解析、JSON处理、数据转换
- **系统工具**：进程监控、系统信息、性能监控

### 进阶项目
- **高性能API**：RESTful API、GraphQL、微服务
- **实时系统**：游戏服务器、聊天服务器、流媒体
- **数据处理**：ETL、数据挖掘、机器学习
- **系统服务**：守护进程、系统服务、内核模块

### 高级项目
- **分布式系统**：集群管理、负载均衡、一致性
- **高性能计算**：并行计算、GPU计算、科学计算
- **嵌入式系统**：IoT设备、实时系统、驱动程序
- **系统级应用**：操作系统、数据库引擎、编译器

## 💡 最佳实践

### 代码规范
- **Google C++ Style**：代码风格、命名规范
- **C++ Core Guidelines**：最佳实践、安全编程
- **Clang-format**：代码格式化、风格统一
- **Clang-tidy**：静态分析、代码检查

### 性能优化
- **编译器优化**：O2/O3优化、内联函数、循环优化
- **内存优化**：内存池、对象池、缓存友好
- **CPU优化**：SIMD指令、分支预测、流水线
- **IO优化**：异步IO、零拷贝、内存映射

### 安全实践
- **内存安全**：智能指针、RAII、边界检查
- **类型安全**：强类型、模板特化、类型擦除
- **并发安全**：锁、原子操作、无锁编程
- **系统安全**：权限控制、输入验证、缓冲区溢出防护

## 📝 学习笔记

### 重要概念
- **RAII**：资源获取即初始化、自动资源管理
- **智能指针**：unique_ptr、shared_ptr、weak_ptr
- **模板编程**：函数模板、类模板、模板特化
- **STL**：容器、算法、迭代器、函数对象

### 设计模式
- **创建型模式**：单例、工厂、建造者、原型
- **结构型模式**：适配器、装饰器、代理、外观
- **行为型模式**：观察者、策略、命令、状态
- **C++特色**：RAII、模板元编程、CRTP

### 并发编程
- **线程管理**：std::thread、线程池、任务调度
- **同步原语**：mutex、condition_variable、semaphore
- **原子操作**：atomic、内存序、无锁编程
- **异步编程**：future、promise、async

## 🔧 开发工具

### IDE与编辑器
- **Visual Studio**：专业IDE、智能提示、调试
- **CLion**：跨平台IDE、CMake支持、调试
- **VS Code**：轻量级、C++插件、调试支持
- **Vim/Emacs**：命令行、高效编辑

### 构建工具
- **CMake**：跨平台构建、依赖管理、测试
- **Make**：传统构建、规则定义、依赖关系
- **Ninja**：快速构建、并行编译
- **Bazel**：大规模构建、增量编译

### 测试工具
- **Google Test**：测试框架、断言、Mock
- **Catch2**：现代测试框架、BDD风格
- **Boost.Test**：功能丰富、集成测试
- **CppUnit**：单元测试、测试套件

### 部署工具
- **Docker**：容器化、多阶段构建、镜像优化
- **Kubernetes**：容器编排、服务发现、自动扩缩
- **Nginx**：反向代理、负载均衡、静态文件
- **Systemd**：系统服务、进程管理、日志