# C++ Tham Khảo Nhanh

*Class, template, STL, smart pointer, C++ hiện đại*

> Source: C++ Reference (cppreference.com) · MIT

## Cơ Bản

### Hello World

```
#include <iostream>
int main() {
    std::cout << "Hello, World!" << std::endl;
    return 0;
}
```

### Biên Dịch & Chạy

```
g++ -std=c++20 -Wall -o app main.cpp
./app
clang++ -std=c++20 -o app main.cpp
```

### Biến & Hằng

```
int x = 42;
auto y = 3.14;             // suy luận kiểu
const int MAX = 100;
constexpr int SIZE = 256;  // hằng lúc biên dịch
```

### Namespaces

```
namespace math {
    double pi = 3.14159;
}
using namespace std;       // dùng cẩn thận
using std::cout;           // ưu tiên chọn lọc
```

## Classes

### Định Nghĩa Class

```
class Rectangle {
    double w_, h_;
public:
    Rectangle(double w, double h) : w_(w), h_(h) {}
    double area() const { return w_ * h_; }  };
```

### Kế Thừa

```
class Shape {
public:
    virtual double area() const = 0;   // pure virtual
    virtual ~Shape() = default;  };
// class Circle : public Shape { ... };
```

### Access Specifiers

| Command | Description |
|---------|-------------|
| `public` | Truy cập từ bất kỳ đâu |
| `protected` | Truy cập trong class và class dẫn xuất |
| `private` | Chỉ truy cập trong class |
| `friend` | Cấp quyền cho hàm hoặc class cụ thể |

### Member Đặc Biệt

| Command | Description |
|---------|-------------|
| `Constructor` | `MyClass(args)` — khởi tạo object |
| `Destructor` | `~MyClass()` — dọn dẹp tài nguyên |
| `Copy ctor` | `MyClass(const MyClass&)` |
| `Move ctor` | `MyClass(MyClass&&)` — chuyển quyền sở hữu |
| `Copy assign` | `operator=(const MyClass&)` |
| `Move assign` | `operator=(MyClass&&)` |

## Templates

### Function Template

```
template <typename T>
T max_val(T a, T b) {
    return (a > b) ? a : b;
}
auto result = max_val(3, 7);  // suy luận thành int
```

### Class Template

```
template <typename T>
class Stack {
    std::vector<T> data_;
public:
    void push(const T& v) { data_.push_back(v); }  };
```

### Concepts (C++20)

```
template <typename T>
concept Numeric = std::integral<T> || std::floating_point<T>;
template <Numeric T>
T add(T a, T b) { return a + b; }
```

## STL Containers

### Sequence Containers

| Command | Description |
|---------|-------------|
| `vector<T>` | Mảng động, truy cập ngẫu nhiên nhanh |
| `deque<T>` | Hàng đợi hai đầu |
| `list<T>` | Danh sách liên kết đôi |
| `array<T,N>` | Mảng kích thước cố định (xác định lúc biên dịch) |
| `forward_list<T>` | Danh sách liên kết đơn |

### Associative Containers

| Command | Description |
|---------|-------------|
| `map<K,V>` | Cặp key-value có thứ tự (cây đỏ-đen) |
| `set<T>` | Phần tử duy nhất có thứ tự |
| `unordered_map<K,V>` | Hash map, tra cứu O(1) trung bình |
| `unordered_set<T>` | Hash set, tra cứu O(1) trung bình |
| `multimap<K,V>` | Có thứ tự, cho phép key trùng lặp |

### Thao Tác Vector

```
std::vector<int> v = {1, 2, 3};
v.push_back(4);
v.emplace_back(5);         // construct tại chỗ
v.size();  v.empty();
v[0];  v.at(0);            // at() kiểm tra biên
```

## Iterators & Algorithms

### Sử Dụng Iterator

```
std::vector<int> v = {3, 1, 4, 1, 5};
for (auto it = v.begin(); it != v.end(); ++it) {
    std::cout << *it << " ";
}
for (const auto& val : v) { }  // range-based for
```

### Các Algorithm Thường Dùng

| Command | Description |
|---------|-------------|
| `sort(begin, end)` | Sắp xếp tăng dần |
| `find(begin, end, val)` | Tìm lần xuất hiện đầu tiên |
| `count(begin, end, val)` | Đếm số lần xuất hiện |
| `transform(b, e, out, fn)` | Áp dụng hàm cho mỗi phần tử |
| `accumulate(b, e, init)` | Tổng hợp phần tử (tổng mặc định) |
| `reverse(begin, end)` | Đảo ngược thứ tự phần tử |
| `unique(begin, end)` | Xóa phần tử liên tiếp trùng nhau |

### Ranges (C++20)

```
namespace rv = std::views;
auto evens = v | rv::filter([](int n){ return n % 2 == 0; })
               | rv::transform([](int n){ return n * n; });
```

## Smart Pointers

### unique_ptr

```
auto p = std::make_unique<int>(42);
std::cout << *p << std::endl;
// tự xóa khi ra khỏi scope
// không thể sao chép, chỉ được move
```

### shared_ptr

```
auto sp = std::make_shared<std::string>("hello");
auto sp2 = sp;               // đếm tham chiếu: 2
std::cout << sp.use_count(); // 2
```

### So Sánh

| Command | Description |
|---------|-------------|
| `unique_ptr<T>` | Sở hữu độc quyền, không overhead |
| `shared_ptr<T>` | Sở hữu chia sẻ qua đếm tham chiếu |
| `weak_ptr<T>` | Quan sát không sở hữu của `shared_ptr` |
| `make_unique<T>()` | Cách ưu tiên tạo `unique_ptr` |
| `make_shared<T>()` | Cách ưu tiên tạo `shared_ptr` |

## Lambdas

### Cú Pháp Lambda

```
auto add = [](int a, int b) { return a + b; };
int sum = add(3, 4);         // 7
```

### Chế Độ Capture

| Command | Description |
|---------|-------------|
| `[x]` | Capture `x` theo giá trị (sao chép) |
| `[&x]` | Capture `x` theo tham chiếu |
| `[=]` | Capture tất cả biến dùng theo giá trị |
| `[&]` | Capture tất cả biến dùng theo tham chiếu |
| `[=, &x]` | Tất cả theo giá trị, `x` theo tham chiếu |
| `[this]` | Capture con trỏ object bao quanh |

### Lambda với STL

```
std::vector<int> v = {5, 2, 8, 1};
std::sort(v.begin(), v.end(),
    [](int a, int b) { return a > b; });  // giảm dần
auto it = std::find_if(v.begin(), v.end(),
    [](int n) { return n > 3; });
```

## Chuỗi & I/O

### std::string

```
std::string s = "hello";
s += " world";              // nối chuỗi
s.substr(0, 5);             // "hello"
s.find("world");            // 6 (vị trí)
s.length();  s.empty();
```

### Chuyển Đổi Chuỗi

| Command | Description |
|---------|-------------|
| `std::to_string(42)` | Số thành chuỗi |
| `std::stoi(s)` | Chuỗi thành `int` |
| `std::stod(s)` | Chuỗi thành `double` |
| `std::stol(s)` | Chuỗi thành `long` |

### I/O Streams

```
std::cout << "output" << std::endl;
std::cin >> variable;
std::getline(std::cin, line);
```

### File I/O

```
std::ofstream out("file.txt");
out << "hello" << std::endl;
std::ifstream in("file.txt");
std::string line;
while (std::getline(in, line)) { }
```

## Xử Lý Lỗi

### Exceptions

```
try {
    throw std::runtime_error("something failed");
} catch (const std::exception& e) {
    std::cerr << e.what() << std::endl;
} catch (...) { /* lỗi không xác định */ }
```

### Exceptions Chuẩn

| Command | Description |
|---------|-------------|
| `std::exception` | Base class cho tất cả exception chuẩn |
| `std::runtime_error` | Lỗi runtime với message |
| `std::logic_error` | Lỗi logic (vi phạm tiền điều kiện) |
| `std::out_of_range` | Index hoặc iterator ngoài phạm vi |
| `std::invalid_argument` | Tham số hàm không hợp lệ |
| `std::bad_alloc` | Thất bại cấp phát bộ nhớ |

### noexcept

```
void safe_func() noexcept {
    // đảm bảo không throw
}
bool can_throw = noexcept(safe_func());  // true
```

## C++ Hiện Đại (17/20)

### Structured Bindings (C++17)

```
std::map<std::string, int> m = {{"a", 1}, {"b", 2}};
for (auto& [key, value] : m) {
    std::cout << key << ": " << value << "\n";
}
```

### std::optional (C++17)

```
std::optional<int> find(int id) {
    if (id > 0) return id * 10;
    return std::nullopt;
}
auto val = find(3);             // has_value() == true
```

### std::variant & std::any (C++17)

```
std::variant<int, std::string> v = "hello";
std::cout << std::get<std::string>(v);
std::any a = 42;
int n = std::any_cast<int>(a);
```

### Tính Năng Hiện Đại Quan Trọng

| Command | Description |
|---------|-------------|
| `auto` | Suy luận kiểu cho biến và kiểu trả về |
| `constexpr` | Đánh giá lúc biên dịch |
| `if constexpr` | Điều kiện lúc biên dịch (C++17) |
| `std::span<T>` | View không sở hữu dữ liệu liên tiếp (C++20) |
| `std::format()` | Định dạng kiểu-an toàn (C++20) |
| `co_await` | Hỗ trợ coroutine (C++20) |