2014 年 3月随笔档案 - Andy Niu

【M32】在未来时态下发展程序

摘要：1、在未来时态下发展程序，就是接受“事情总会变化”的事实，并准备应对之策。2、记住，程序的维护者通常不是最初的开发者，因此，设计和实现的时候，应该考虑别人更好地理解，修改自己的程序。3、重要的一点就是，以C++语言本身来表现各种规范，而不是依靠注释或者说明文件。举例来说，如果copy构造和copy赋值没有意义，应该将他们声明为private。而不是简单地通过注释告诉用户，不要进行copy构造和copy赋值，因为用户才不管。4、让class的操作符和方法拥有自然的语法和直观的语义，和内置类型保持一致。5、记住，任何事情只要能够做，就会有人做。接受“用户会犯错”的事实。6、努力写出可移植的代码，记阅读全文

posted @ 2014-03-31 20:12 Andy Niu 阅读(244) 评论(0) 推荐(0) 编辑

【M34】如何在同一个程序中结合C++和C

摘要：1、C++和C混合编程的时候，需要考虑产生的目标文件的兼容性。2、名称重整，为什么要搞出名称重整？连接器要求所有方法名必须独一无二。对于C语言，没问题。C++支持过载，也就是方法名相同，形参表不同的方法，因此编译器编译的时候，必须对方法名重整，保证方法名独一无二，满足连接器的要求。那么问题来了，C++和C混合编程，编译时没有问题，连接时出现问题了，C++进行了名称重载，而C没有，连接时名称对不上了。怎么解决这个问题？就是使用extern C，告诉编译器，不要进行名称重整。对于C++与C共用的头文件，C++必须使用extern C，而C语言不识别extern C，因此使用预编译。对于__c. 阅读全文

posted @ 2014-03-31 18:54 Andy Niu 阅读(545) 评论(0) 推荐(0) 编辑

【M25】将构造方法和非成员方法虚化

摘要：1、所谓虚化，就是根据引用或者指针的真实类型，决定调用哪个方法。2、构造方法虚化，就是根据引用（或者指针）的真实类型，构造出一个对象，如果指针的真实类型是Base，返回Base*；如果指针的真实类型是Derived，返回Derived*。解决办法是：Base定义一个virtual方法Clone，调用new Base(*this)，返回Base*；Derived重写Clone方法，调用new Derived(*this)，返回Derived*。注意：一般情况下，子类重写父类方法，要求返回类型必须一致。目前，父类返回Base*，子类重写可以返回Derived*，也就是说C++支持协变。（口诀：进去阅读全文

posted @ 2014-03-25 19:56 Andy Niu 阅读(282) 评论(0) 推荐(0) 编辑

【M23】考虑使用其他程序库

摘要：1、程序库的设计是一种权衡的结果。体积小，速度快往往不能移植。可移植，通用的程序库往往意味着冗余和效率低下。2、因此，选择程序库的时候，需要进行取舍。比如：iostream和stdio。iostream具有类型安全性，可扩充，而stdio的效率更高。注意，对性能评估的时候，不要猜，应该进行多次实验进行确认。阅读全文

posted @ 2014-03-25 18:45 Andy Niu 阅读(169) 评论(0) 推荐(0) 编辑

【M18】分期摊还预期的计算成本

摘要：1、基本思想就是：如果将来肯定要做某件事，并且这件事情耗时，提前把东西准备好，先做一部分。常用的使用场景有：2、考虑一个大的数据集合，集合中元素不断变化。经常要取出里面的最大值，正常的做法是：每次调用的时候，计算出最大值，这可能是一个耗时的操作。既然是经常取出最大值，那我就实时（每次对集合增删改的时候）更新最大值，需要的时候直接就返回最大值了。3、考虑stl中的vector，vector有5个元素，假设vector的内存刚好容纳5个元素，现在增加一个元素。那就意味着必须分配一块6个元素的内存，把原来的5个元素和新增的1个元素copy过来。这显然效率很低。解决办法是：预留一些内存。4、较快的速度阅读全文

posted @ 2014-03-25 18:20 Andy Niu 阅读(420) 评论(0) 推荐(0) 编辑

【M17】考虑使用缓式评估

摘要：1、缓式评估其实就是拖延战术，直到逼不得已的时候才去计算。缓式评估的使用场景有：2、引用计数，考虑String，String是一个内含char指针（char指针以'\0'结束）的资源管理类，正常情况下，String的copy构造和copy赋值都是深层copy，也就是对char指针指向的内容做一个副本，这个效率显然很低。考虑String s2 = s1; 后面的代码可能只是读取s2，没有必要做深层copy，s2与s1可以共享一份数据，也就是使用引用计数，来实现String。但是，当修改String的时候，必须做一个深层copy，也就是拖延战术。3、区分读与写，考虑cout< 阅读全文

posted @ 2014-03-25 17:59 Andy Niu 阅读(448) 评论(0) 推荐(0) 编辑

C++ for循环效率

摘要：1、考虑二维数组，在C++中，以先行后列的方式存储连续的数组元素。也就是同一行的元素在一起，同一列的元素之间有间隔，且间隔相同。理想情况下，二维数组的元素是随机访问的，可以直接定位，即i*列数+j。因此，对于二层for循环访问二维数组的元素，先行后列与先列后行的效率应该是一样的。但是，二维数组的数据往往需要多个内存分页才能容纳，由于C++同一行的元素在一起，先行后列，更符合空间局部性，可以减少换页。因此，先行后列的效率高。2、考虑二层for循环，有大循环和小循环。大循环在内部效率高。为什么？可简单地认为，跨越循环层是个耗时耗资源的操作，大循环在内部，跨越循环层的次数少。从另一方面理解，大循环在阅读全文

posted @ 2014-03-25 17:57 Andy Niu 阅读(2401) 评论(0) 推荐(0) 编辑

【M24】了解虚方法、多继承、虚基类、RTTI的成本

摘要：1、编译器必须实现出C++语言的特性。一般情况下，我们只需要使用这些特性就好了，不需要关心内部的实现细节。但是，有些特性的实现，会对对象的大小和成员方法的执行速度造成影响。因此，有必要了解内部实现的细节。2、首先考虑虚方法，虚方法是用来实现多态的。多态是指对于指针和引用，表面类型和真实类型不一致的情况下，调用真实类型的虚方法。3、虚方法有关的实现细节为： a、父类有一个虚方法表（vtbl），可以认为是一个方法指针的数组（这里注意：对于数组，我们知道元素的类型必须一致，虚方法表中的虚方法类型是不一样的，这里进行了特殊处理），方法指针指向父类的虚方法。 b、子类整体拷贝父类的虚方法表，对于重写.. 阅读全文

posted @ 2014-03-12 18:00 Andy Niu 阅读(607) 评论(0) 推荐(0) 编辑

计算机整数的表示

摘要：1、无论是int，还是uint在底层的存储方式是一样的，都会存在溢出和借位的现象，可以认为是个环，有以下几个情况： a、两个数相加，溢出会变成一个小的数。 b、两个数相减，不够减，借一位。 c、求一个负数，拿0减去对应的正数。注意：正6是0x0000 0006；负6可不是0x1000 0006，而是0 - 0x0000 0006 = 0xffff fffa2、对于int，uint存储方式相同，不同的只是编译器把它当成什么数来解释。比如： int a = 0xffff fff9; unsigned int b = 0xffff fff9; 对于a，把它当成int解释，就是-7；对于b... 阅读全文

posted @ 2014-03-12 15:30 Andy Niu 阅读(403) 评论(0) 推荐(0) 编辑

Python 存储模型

摘要：1、Python彻底分离了对象和引用，可以认为内存中的对象都是不可修改的，每次修改引用，相当于在堆上重新创建一个对象，引用指向新对象。2、对于数值和字符串，修改意味着引用指向一个新对象。3、集合中的元素都是引用。考虑元组，元组中的引用不能增加删除，也不能修改引用的指向。但是元组本身也是个引用，可以指向另一个元组。4、考虑列表，列表中的引用可以增加删除，也可以修改引用的指向。列表本身也是个引用，也可以指向另一个列表。5、考虑字典，字典的key不能修改指向，value可以修改指向。字典本身也是个引用，也可以指向另一个字典。6、考虑下面的情况，listB = listA, listB 与 listA 阅读全文

posted @ 2014-03-12 15:27 Andy Niu 阅读(3880) 评论(0) 推荐(0) 编辑

进程和线程

摘要：1、进程是操作系统进行资源分配和调度的基本单位，线程是CPU调度的基本单位，是进程中一个单一顺序的执行流。2、把进程当成做一件事情，操作系统管理进程，负责调度进程。具体怎么做？是进程的事。一个进程至少有一个主线程，可以有多个辅助线程，真正做事的是线程。进程做的事情：可以是一个线程按顺序一步一步做，也可以启动多个线程，协作完成。3、进程有一块内存，也就是可执行文件装载到操作系统中，从上到下大致为：栈，堆，全局存储区，常量存储区，代码区。而线程可以认为是一个执行流，每个线程都有一个自己的调用堆栈，可以访问进程中的资源，对于共享资源需要进行同步控制。而一个进程是不能访问另一个进程的资源，只能通过进程阅读全文

posted @ 2014-03-10 15:27 Andy Niu 阅读(598) 评论(0) 推荐(1) 编辑

【S17】使用“swap技巧”除去多余的容量

摘要：1、考虑下面的需求，对于vec开始的时候有1000个元素，后来只有10个元素，那么vec的capacity至少还是1000，后面的990个内存单元，没有使用，但是还被vec霸占着。如何释放这些内存呢？2、我们知道，vector进行copy构造的时候，根据rhs 的size进行分配内存。因此，我们可以建立一个临时对象，然后交换一下就可以了。如下： vector(vec).swap(vec); vector(vec) 是个临时对象，可认为capacity为10，而vec的capacity为1000，二者交换后，vec的capacity为10，临时对象析构。3、这里需要注意两点： a、临时对象... 阅读全文

posted @ 2014-03-10 12:13 Andy Niu 阅读(488) 评论(0) 推荐(0) 编辑

理解reserve与resize

摘要：1、首先明白capacity与size的概念，capacity表示当前可以容纳多少个元素，size表示当前有多少个元素。为了避免频繁地分配内存，vector预留了一些内存。也就是说：sizecapacity，重新分配内存，把原来的数据copy过来，修改capacity = n。 b、如果ncapacity，重新分配内存，把原来的数据copy过来，在尾部补齐元素。没有指定构造方法，使用default构造方法。阅读全文

posted @ 2014-03-10 11:27 Andy Niu 阅读(400) 评论(0) 推荐(0) 编辑

父类构造方法中调用虚方法

摘要：1、在C++中，明确指出，不要在父类构造方法调用虚方法，为啥？因为，构造子类对象，首先调用父类构造方法（初始化列表，然后构造方法内代码），然后子类构造方法（初始化列表，然后构造方法内代码），在父类构造方法中，还没有子类的成分，也就是说，当前本质上还是父类对象。因此，调用的方法还是父类方法，不会产生预期的多态行为。2、但是，最近在C#当中发现一个很奇怪的现象：父类构造方法调用虚方法，也会产生多态的行为。确实让人奇怪，只能说编程语言细节太多。C#是如何做到的呢？自己猜测，可能是在父类构造方法之前，完成了对虚方法表的整体拷贝，并且置换为重写后的方法。阅读全文

posted @ 2014-03-06 20:45 Andy Niu 阅读(1260) 评论(0) 推荐(0) 编辑

【M14】明智运用异常规范

摘要：1、异常规范的使用场景是，承诺方法只抛出什么样的异常，或者不抛出异常。如果运行的时候，不满足承诺，C++自动调用unexpected方法，unexpected调用terminate方法，terminate调用abort方法结束程序。2、有三点需要注意：a、表面上不抛出任何异常，仔细分析还是可能会抛出异常；b、调用其他的方法，而其他的方法可能抛出异常；c、调用系统的方法，系统方法可能抛出异常。因此，承诺只抛出某些异常，或者不抛出异常（异常规范），基本上不太靠谱。3、如果抛出了，非预期的异常。默认情况下，调用unexpected-->terminate-->abort，导致程序结束。因阅读全文

posted @ 2014-03-06 20:35 Andy Niu 阅读(374) 评论(0) 推荐(0) 编辑

【M11】禁止异常流出析构方法之外

摘要：1、在两种情况下，调用析构方法：a、在正常状态下被销毁，栈上的对象离开作用域或者堆上的对象执行delete；b、抛出异常，堆栈回滚，栈上已经构造好的对象，也就是抛出异常之前的代码，自动调用析构方法。注意：只会对已经构造好的栈上对象调用析构方法，而不会对已经初始化好的指针执行delete，因此，使用智能指针可以避免这种情况的资源泄漏。2、考虑下面的情况，析构方法中抛出异常，在外部捕获异常。如果是正常情况下调用析构方法，没有问题。如果由于异常，堆栈回滚对栈上已经构造好的的对象调用析构方法，这个时候析构方法又抛出一个异常，导致C++调用terminate方法，结束程序。3、析构方法抛出异常，还有另外阅读全文

posted @ 2014-03-06 20:05 Andy Niu 阅读(368) 评论(0) 推荐(0) 编辑

理解回调方法

摘要：1、回调方法是什么？回调方法是把方法作为实参传递给另一个方法，比如传给Fun，Fun的形参是方法指针，回调方法与方法指针类型要匹配，在Fun中完成对方法的调用。2、回调方法解决什么问题？也就是说，它的使用场景是什么？ a、事件驱动程序，点击按钮，我们期望做某件事，把自定义的方法传递过去。 b、在STL中，特别常用。STL中的算法，形参往往是个方法指针，允许用户自定义查询条件（也就是一个方法），传递给算法，算法负责调用这个方法。 c、异步回调方法，典型的情况如：socket编程中，acceptor.async_accept(client, callback)。可认为在异步方法async... 阅读全文

posted @ 2014-03-05 19:43 Andy Niu 阅读(776) 评论(0) 推荐(0) 编辑

理解sizeof

摘要：1、sizeof返回的是字节个数，内存编址的最小单元是字节。因此，空对象，bool值占用的内存也是一个字节。2、可以对哪些东西求sizeof ? a、对象和类型。如int a; sizeof(a)， sizeof(int)，二者是等价的。同一类型的对象，大小是一致的，并且在内存中的布局也是一样的，这样编译器才能够按照统一的方式去解释。可以认为sizeof(a)，转化为sizeof(int)进行求值。 b、不能对方法名和void，计算sizeof。 c、可以对指针计算sizeof，所有指针的大小都是4个字节。包括：指向数据的指针，指向方法的指针，指向void的指针。3、对于数组名，非常特殊... 阅读全文

posted @ 2014-03-04 20:23 Andy Niu 阅读(586) 评论(0) 推荐(0) 编辑

Python int与string之间的转化

摘要：string-->int1、10进制string转化为int int('12')2、16进制string转化为int int('12', 16)int-->string1、int转化为10进制string str(18)2、int转化为16进制string hex(18)考虑，为什么没有16进制int转化为string，可以这么认为不管什么进制，python在内部表示都是10进制，先转化为10进制在进行。如16进制int转化为string，str(0x12)，首先变为str(18)，再到'18'。那么我想结果为'12' 阅读全文

posted @ 2014-03-04 20:10 Andy Niu 阅读(369186) 评论(0) 推荐(2) 编辑

传值与传引用

摘要：1、在C++中，可认为只有传值和传引用。传指针本质上就是传值。将a指针传给b指针，两个指针是两个对象（而引用是别名），它们的值相等，即a、b指向同一块内存。这个时候，要千万注意：修改指针使它指向另一块内存与修改指针指向的内容之间的区别。以b为例说明，修改b使它指向另一块内存，a不变，还是指向原来的内存，内容也不变。修改b指向的内容，由于a，b指向同一块内存，也就是修改a指向的内容，a内容发生变化。2、复制指针是浅拷贝，两个指针地址相同，共享同一块内存。如何进行深拷贝？把原指针指向的内容做一个整体拷贝，新指针指向拷贝的内容，这就是深拷贝。注意：深拷贝后，每个指针指向不同的内存，内容相等，但是. 阅读全文

posted @ 2014-03-04 19:59 Andy Niu 阅读(1779) 评论(0) 推荐(0) 编辑

【M10】在构造方法内阻止资源泄漏

摘要：1、类中没有指针，如果对象构造过程中出现异常，C++保证已经构造好的那一部分自动销毁。注意：这里不是调用析构方法，而是编译器在你的构造方法中插入了一些代码，保证对已经构造好的对象析构。2、类中有指针，比如有a, b两个指针。对象构造时，a初始化完成，b抛出异常，C++只会对已经构造好的对象析构，而不会对已经初始化好的指针执行delete。因此资源泄漏。3、注意，这种情况下，绝不会调用析构方法，因为C++只会析构已经构造完成的对象。接着思考，在堆上分配对象，把指针传出来，对指针delete，可行吗？不可行，因为构造过程出现异常，指针是传递不出来的。外部的指针还是null。4、思考：为什么C+. 阅读全文

posted @ 2014-03-03 20:32 Andy Niu 阅读(418) 评论(0) 推荐(0) 编辑

【M9】利用destructors避免泄漏资源

摘要：1、在堆上获取的动态资源，用户忘记delete，或者由于异常导致没有没执行到delete，都会造成资源泄漏。2、我们知道，栈上的对象，离开作用域，必定要执行析构方法。即使抛出异常，会堆栈回滚，保证已经构造的对象进行析构。3、因此，可以使用栈上的对象，管理资源，在析构方法中释放资源，保证不会资源泄漏。4、考虑更一般化的资源，对于互斥体的加锁，解锁，也是同样的情况，需要保证互斥体一定会解锁。5、对资源管理的类，就是智能指针。因此，需要对不同类型的对象进行管理，智能指针是模板类，在栈上分配，行为像指针。常用的智能指针有auto_ptr，shared_ptr。注意，智能指针默认的删除动作是delete 阅读全文

posted @ 2014-03-03 19:49 Andy Niu 阅读(445) 评论(0) 推荐(0) 编辑

C++异常

摘要：相对于C语言，C++增加了异常机制。考虑，异常解决了什么问题，又带来了什么问题。异常解决了什么问题：1、问题检测与问题处理相分离。2、C语言只是返回一个整数，而异常带有上下文信息，方便找出问题。3、C语言返回的整数，可能忘记检查，而异常不可忽略，必须处理。4、异常可以跳级，发生异常后，堆栈回滚，保证栈上的对象析构。异常带来了什么问题：1、代码膨胀。抛出异常，保证栈上的对象析构，编译器必须插入一些代码。2、效率低，抛出异常，必然有临时对象的产生。阅读全文

posted @ 2014-03-03 19:24 Andy Niu 阅读(262) 评论(0) 推荐(0) 编辑

【M5】对定制的“类型转换函数”保持警觉

摘要：1、隐式类型转换有两种情况：单个形参构造方法和隐式类型转换操作符。注意：隐式类型转换不是把A类型的对象a，转化为B类型的对象b，而是使用a对象构造出一个b对象，a对象并没有变化。2、单个形参构造方法包括两种情况：声明只有单个形参；或者声明有多个形参，但是除了第一形参，其他的形参都有默认值，也就是说，只要单个形参就能构造对象。注意：默认形参必须从右向左进行。思考为什么？调用方法的时候，从左到右使用实参初始化形参，没有提供实参，就使用默认形参值，因此默认形参必须从右向左进行。比如，有5个形参，后面三个有默认值，调用方法的时候，提供三个实参，后面两个使用默认值。3、隐式类型转换操作符，是一种.. 阅读全文

posted @ 2014-03-03 19:09 Andy Niu 阅读(307) 评论(0) 推荐(0) 编辑

方法调用的方式

摘要：1、方法调用的方式有：像过程一样调用，嵌套调用，递归调用，回调方法。2、考虑回调方法，回调方法的典型情况是：事件驱动程序和多线程。事件驱动比如：按钮的点击事件。多线程，就是把方法传递给线程。3、考虑，一个方法同时传递给多个线程，这个方法的执行流会重叠，不可预料。举个例子，几个人同时使用一个机器加工原料，肯定乱套。因此，线程方法不同于一般的方法调用，可以认为，每个线程都有自己的调用堆栈。对于共享数据，需要进行同步控制。同时，应该避免使用局部static对象，因为一个线程的修改，其他的线程也受到影响。阅读全文

posted @ 2014-03-03 18:41 Andy Niu 阅读(612) 评论(0) 推荐(0) 编辑

【M4】非必要不提供default 构造方法

摘要：1、default 构造方法意味着，没有外来信息的情况下，进行初始化，构造出一个对象。对于有些对象是很合理的，比如数值之类的对象，可以初始化为0；对于指针之类的对象，初始化为null；对于集合如vector，list，可以初始化为一个空容器。2、对于有些对象，必须要有外来信息，才能构造出一个有意义的对象。比如Person，要有name才能构造出一个有意义的Person对象。3、因此，对于没有外来信息，也能合理构造出一个对象的类，必须提供default 构造方法。对于没有外来信息，不能构造出一个对象的类，不能有default构造方法。4、现在考虑，没有default构造方法，使用类会有哪些限制？阅读全文

posted @ 2014-03-02 18:52 Andy Niu 阅读(592) 评论(0) 推荐(0) 编辑

【M3】绝对不要以多态方式处理数组

摘要：1、考虑下面的情况，有个方法，如下： void Print(ostream& s, const Base array[], int size) { for(int i=0; i< size; ++i) { s<<array[i]; } }2、对于Base baseArray[10]; Print(cout, baseArray, 10) 没有问题。在C++中，子类对象组成的数组，可以复制给父类的引用或者指针。数组名也可以认为是个地址。考虑： Derived derivedArray[10]; Print(cout, derivedArray, 10) 会... 阅读全文

posted @ 2014-03-02 17:10 Andy Niu 阅读(565) 评论(0) 推荐(0) 编辑

100亿个数字找出最大的10个

摘要：1、首先一点，对于海量数据处理，思路基本上是确定的，必须分块处理，然后再合并起来。2、对于每一块必须找出10个最大的数，因为第一块中10个最大数中的最小的，可能比第二块中10最大数中的最大的还要大。3、分块处理，再合并。也就是Google MapReduce 的基本思想。Google有很多的服务器，每个服务器又有很多的CPU，因此，100亿个数分成100块，每个服务器处理一块，1亿个数分成100块，每个CPU处理一块。然后再从下往上合并。注意：分块的时候，要保证块与块之间独立，没有依赖关系，否则不能完全并行处理，线程之间要互斥。另外一点，分块处理过程中，不要有副作用，也就是不要修改原数据，否则阅读全文

posted @ 2014-03-02 15:58 Andy Niu 阅读(17822) 评论(2) 推荐(3) 编辑

【M2】最好使用C++转型操作符

摘要：1、C语言中的转型操作符有两个问题： a、是个通用的转换操作符，也就是说，可以从一个类型转换到其他类型。通用必定是低效率和冗余的，因为要考虑很多情况。 b、在代码中，难以辨认出哪些是类型转换。2、C++提供了新式的转换操作符，有static_cast, dynamic_cast, const_cast, reinterpret_cast, 可以认为对不同的类型转换进行了细化，精确地指出意图，效率高。另外一方面，很容易在代码中辨认出这些类型转换。3、考虑，C++新式转换符的用法。 a、const_cast：去除对象的常量性。 b、dynamic_cast：用于向下转型或者跨系转型，类型必... 阅读全文

posted @ 2014-03-02 15:28 Andy Niu 阅读(244) 评论(0) 推荐(0) 编辑

【M26】限制某个class所能产生的对象数量

摘要：1、每当产生一个对象，必定调用构造方法。因此，禁止产生对象的做法就是，将所有的构造方法声明为private。2、只有在类的内部才可以访问private成员，有两层含义：在类的内部可以访问this的private成员，同时可以访问同类对象的private成员。3、将构造方法声明为private，只是限制了在外部调用构造方法产生对象，还是有办法可以产生对象。办法有： a、类暴露一个static方法，在static方法内部调用private构造方法，产生对象返回。 b、在类中声明友元方法，或者友元类，这样的话，就可以访问该类的private构造方法。4、考虑，只产生一个对象。该怎么办？使用友元方.. 阅读全文

posted @ 2014-03-02 11:19 Andy Niu 阅读(551) 评论(0) 推荐(0) 编辑

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