首先来看一个例子：

int main(int argc, char* argv[])
{
const int i=0;
int *j = (int *) &i;
*j=1;
cout<<&i<<endlcout<<j<<endl;
cout<<i<<endl;
cout<<*j<<endl;
return 0;
}

结果是

0012ff7c
0012ff7c

0

1

因为i和j都指向相同的内存地址，所以输出的前两个结果是相同的，但为啥相同的内存里的结果不相同么？－－这就是常量折叠.

这个"常量折叠"是 就是在编译器进行语法分析的时候，将常量表达式计算求值，并用求得的值来替换表达式，放入常量表。可以算作一种编译优化。
我只是改了这个地址内容,但是i还是0,

因为编译器在优化的过程中，会把碰见的const全部以内容替换掉（跟宏似的: #define pi 3.1415,用到pi时就用3.1415代替），这个出现在预编译阶段；但是在运行阶段，它的内存里存的东西确实改变了!!!

6.网上的一些问题（4）

关于常量

这些天被常量的一些概念折磨着,现在终于有些明白了，

问题始于const int i = 10;//i存在哪，10存在哪

说明一：符号表

这个语句是对i的声明，因为编译器一开始就知道i的值，所以以后出现i时就会用10代替，这好像叫做符号表的概念，i就对应10了。

网上一篇帖子上有这样的代码：

const int a = 3;

int *p = const_cast<int *>(&a);

*p = 4;

cout << a;//仍然输出3

这个结果可以用上面的说明来解释

说明二：常量折叠（const folding）与复写传播 (copy propagation)

网上人们普遍反映thinking in c++将const folding译为常量折叠是种误导，我觉得译的还行，本来folding就有折叠的意思，就是把原来的东西变小，而象const int i = 2*2;编译器确实将2*2算成4了，以后碰到i就用4替换，这个计算2*2的过程据说叫常量折叠--const folding，而用4替换i的过程叫做复写传播--copy propagation.他们都是编译器的优化技术

说明三：为常量分配空间

补充一下，这里说的都是const 定义的常量，而非文字常量，

（c++ primer翻译成文字常量--literal constant

the c++ programming language（tcpl）翻译成文字量，还分了不同类型）

至于文字常量存在哪，c++ primer 3ed上说它们是不可寻址的--nonaddressable，尽管它们也存在机器内存某个地方，但无法访问它们的地址

对于int double等类型还好理解，但是对于字符串常量（tcpl里说将字符串文字量作为常量，利于存储与访问时的优化）下面的代码似乎表示字符串常量存储在静态存储区里（字符串文字量是静态分配的--tcpl），那么字符串常量的地址不是可以访问了吗，在静态存储区里

http://bbs.bc-cn.net/dispbbs.asp?boardid=56&replyi...

字符串文字量的类型是常量字符数组--适当个数的const字符的数组

//有关字符常量的存储区的问题

//另外，char a[]和char *a的区别

//"hello world 1"存在哪
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{

char* p = "hello world1"；
char a[] = "hello world2"；
//会为a在栈上分配13个字节的空间
// p[2] = a;
a[2] = a;
char* p1 = "hello world1"
printf("%xn",&p[2]);//p应该指向常量区
printf("%x",&a[2]);//栈上数组第三个元素的地址
return 0;
//结果42f036 //这是常量区
//12ff6e果然不一样，这是栈区
}

6.总结

那么"常量折叠"到底是啥意思呢？

我理解，简单的说就是，当编译器处理const的时候，编译器会将其变成一个立即数。

《thinking in c++》里面说这一点在数组定义里尤其重要(为啥呢？没有查到相关的资料)。

Technorati : Zoundary, test, 常量折叠

注：我（转载本文的人）实测结果是sqrt（）函数要比卡马克的方法更快一些，测试环境xp sp2+ vc6 + stlport

-------------------------------------------------以下是转载原文

好吧，我承认我标题党了，不过既然你来了，就认真看下去吧，保证你有收获。

我们平时经常会有一些数据运算的操作，需要调用sqrt，exp，abs等函数，那么时候你有没有想过：这个些函数系统是如何实现的？就拿最常用的sqrt函数来说吧，系统怎么来实现这个经常调用的函数呢？

虽然有可能你平时没有想过这个问题，不过正所谓是“临阵磨枪，不快也光”，你“眉头一皱，计上心来”，这个不是太简单了嘛，用二分的方法，在一个区间中，每次拿中间数的平方来试验，如果大了，就再试左区间的中间数；如果小了，就再拿右区间的中间数来试。比如求sqrt(16)的结果，你先试（0+16）/2=8，8*8=64，64比16大，然后就向左移，试（0+8）/2=4，4*4=16刚好，你得到了正确的结果sqrt(16)=4。然后你三下五除二就把程序写出来了：

float SqrtByBisection(float n) //用二分法 
{ 
	if(n<0) //小于0的按照你需要的处理 
		return n; 
	float mid,last; 
	float low,up; 
	low=0,up=n; 
	mid=(low+up)/2; 
	do
	{
		if(mid*mid>n)
			up=mid; 
		else 
			low=mid;
		last=mid;
		mid=(up+low)/2; 
	}while(abs(mid-last) > eps);//精度控制
	return mid; 
} 

然后看看和系统函数性能和精度的差别（其中时间单位不是秒也不是毫秒，而是CPU Tick，不管单位是什么，统一了就有可比性） 

从图中可以看出，二分法和系统的方法结果上完全相同，但是性能上整整差了几百倍。为什么会有这么大的区别呢？难道系统有什么更好的办法？难道。。。。哦，对了，回忆下我们曾经的高数课，曾经老师教过我们“牛顿迭代法快速寻找平方根”，或者这种方法可以帮助我们，具体步骤如下：

求出根号a的近似值：首先随便猜一个近似值x，然后不断令x等于x和a/x的平均数，迭代个六七次后x的值就已经相当精确了。 
例如，我想求根号2等于多少。假如我猜测的结果为4，虽然错的离谱，但你可以看到使用牛顿迭代法后这个值很快就趋近于根号2了： 
(       4  + 2/4        ) / 2 = 2.25 
(     2.25 + 2/2.25     ) / 2 = 1.56944.. 
( 1.56944..+ 2/1.56944..) / 2 = 1.42189.. 
( 1.42189..+ 2/1.42189..) / 2 = 1.41423.. 
....
这种算法的原理很简单，我们仅仅是不断用(x,f(x))的切线来逼近方程x^2-a=0的根。根号a实际上就是x^2-a=0的一个正实根，这个函数的导数是2x。也就是说，函数上任一点(x,f(x))处的切线斜率是2x。那么，x-f(x)/(2x)就是一个比x更接近的近似值。代入 f(x)=x^2-a得到x-(x^2-a)/(2x)，也就是(x+a/x)/2。

相关的代码如下：

float SqrtByNewton(float x)
{
	float val = x;//最终
	float last;//保存上一个计算的值
	do
	{
		last = val;
		val =(val + x/val) / 2;
	}while(abs(val-last) > eps);
	return val;
}

然后我们再来看下性能测试：

哇塞，性能提高了很多，可是和系统函数相比，还是有这么大差距，这是为什么呀？想啊想啊，想了很久仍然百思不得其解。突然有一天，我在网上看到一个神奇的方法，于是就有了今天的这篇文章，废话不多说，看代码先：

float InvSqrt(float x)
{
	float xhalf = 0.5f*x;
	int i = *(int*)&x; // get bits for floating VALUE 
	i = 0x5f375a86- (i>>1); // gives initial guess y0
	x = *(float*)&i; // convert bits BACK to float
	x = x*(1.5f-xhalf*x*x); // Newton step, repeating increases accuracy
	x = x*(1.5f-xhalf*x*x); // Newton step, repeating increases accuracy
	x = x*(1.5f-xhalf*x*x); // Newton step, repeating increases accuracy

	return 1/x;
}

然后我们最后一次来看下性能测试：

这次真的是质变了，结果竟然比系统的还要好。。。哥真的是震惊了！！！哥吐血了！！！一个函数引发了血案！！！血案，血案。。。

到现在你是不是还不明白那个“鬼函数”，到底为什么速度那么快吗？不急，先看看下面的故事吧：

float Q_rsqrt( float number )
{
	long i;
	float x2, y;
	const float threehalfs = 1.5F;

	x2 = number * 0.5F;
	y   = number;
	i   = * ( long * ) &y;   // evil floating point bit level hacking
	i   = 0x5f3759df - ( i >> 1 ); // what the fuck?
	y   = * ( float * ) &i;
	y   = y * ( threehalfs - ( x2 * y * y ) ); // 1st iteration
	// y   = y * ( threehalfs - ( x2 * y * y ) ); // 2nd iteration, this can be removed

	#ifndef Q3_VM
	#ifdef __linux__
		 assert( !isnan(y) ); // bk010122 - FPE?
	#endif
	#endif
	return y;
}  

float InvSqrt(float x)
{
	float xhalf = 0.5f*x;
	int i = *(int*)&x; // get bits for floating VALUE 
	i = 0x5f375a86- (i>>1); // gives initial guess y0
	x = *(float*)&i; // convert bits BACK to float
	x = x*(1.5f-xhalf*x*x); // Newton step, repeating increases accuracy
	return x;
}  

float InvSqrt (float x) 
{
	float xhalf = 0.5f*x;
	int i = *(int*)&x;
	i = 0x5f3759df - (i>>1);
	x = *(float*)&i;
	x = x*(1.5f - xhalf*x*x);
	return x;
}

好了，故事就到这里结束了，希望大家能有有收获:)

下载代码

TestSqrt.cpp (2.58 kb)

初始时间 = GetTickCount();
while( 消息队列中还有消息 )
{
   从队列中取出第一条消息；
   处理这条消息；
   当前时间 = GetTickCount();
   经过时间 = 当前时间 - 初始时间;
   if( 经过时间 > 20 )
   {
      break;
   }
}
    如果这一帧的处理时间超过了20ms，则把剩下的消息放到下一帧处理。通过这种计时的方式，你会发现游戏的流畅度简直有了天翻地覆的变化！在优化之前，有个几个人在用群攻魔法攻击大量的怪物，这些家伙忽然涌入到视野中，帧率便一下掉到了零点几，游戏出现了非常严重的卡顿，这种状态持续了很短一段时间，帧率又迅速回升上去。而现在，经过修改以后，你会发现那些家伙很平滑地出现在视野中，没有一丝的卡顿。如此效果简直是奇迹一般，而这一切仅仅是修改了几行代码而已。
    现在考虑这么做所带来的问题。如果消息量非常大，而机器又慢，平均帧率又很低的话，那麻烦可就大了：每帧处理的消息量还没有收到的消息量大。这可是个很严重的问题，这会让客户端的表现与实际情况严重脱节。在这里，就需要有一个机制，保证消息在积攒超过一定数量时，能得到及时的处理：

初始时间 = GetTickCount();
while( 消息队列中还有消息 )
{
   if( 消息队列中的消息数量 > 300 )
   {
      一次性处理所有的消息;
   }
   else
   {
      从队列中取出第一条消息；
      处理这条消息；
      当前时间 = GetTickCount();
      经过时间 = 当前时间 - 初始时间;
      if( 经过时间 > 20 )
      {
         break;
      }
   }   
}
    这样就解决了消息越积攒越多的问题，当消息越攒越多时，会一次性处理所有的消息。但这样也会带来一个问题，那就是在帧率比较低的机器上，当需要处理的消息特别多时会出现周期性的卡顿。卡顿的原因就是那步一次性处理所有消息的操作。优化的目的就是要避免这样的卡顿，而对于低端机器来说，这样的优化不但没有起到效果，反而加重了卡顿现象。为了弥补这个方法带来的弊端，就要对那个经过时间20ms做点手脚：

static 时间阈值 = 20;     //注意时间阈值是static的
if( 消息队列中的消息数量 > 100 )
{
   ++时间阈值;
}
else
{
   --时间阈值;
}
if( 时间阈值 < 20 )
   时间阈值 = 20;
if( 时间阈值 > 40 )
   时间阈值 = 40;

初始时间 = GetTickCount();
while( 消息队列中还有消息 )
{
   if( 消息队列中的消息数量 > 300 )
   {
      一次性处理所有的消息;
   }
   else
   {
      从队列中取出第一条消息；
      处理这条消息；
      当前时间 = GetTickCount();
      经过时间 = 当前时间 - 初始时间;
      if( 经过时间 > 时间阈值 )
      {
         break;
      }
   }   
}
    这里增加了时间阈值这个静态变量，替代了之前代码中的20，使之成为一个由当前帧消息包数量决定的一个可变的值。当前帧消息包的数量超过一个值时，就将这个时间阈值加一，否则减一。这么做的效果就是，消息包来得越多，每帧用于处理消息的时间就越长，也就是说消息处理耗时的比重在逐渐上升。这样就能很大程度上降低消息数量超过上限的可能性。
最差的情况，如果这样做依然有周期性卡顿的话，这台机器真的就不适合运行这个游戏了，退一步讲，不作这个优化的话，这台机器玩这个游戏也依然会卡得要命。：）
   当然，时间阈值的范围，和消息包的数量上限可以调整，以适合于不同的游戏。

符号文件——Windows 应用程序调试必备

作者：Generad USam

一、何谓符号文件？

符号文件（Symbol Files）是一个数据信息文件，它包含了应用程序二进制文件（比如：EXE、DLL等）调试信息，专门用来作调试之用，最终生成的可执行文件在运行时并 不需要这个符号文件，但你的程序中所有的变量信息都记录在这个文件中。所以调试应用程序时，这个文件是非常重要的。用 Visual C++ 和 WinDbg 调试程序时都要用到这个文件。
在 Windows 系统中，符号文件以 .pdb 为扩展名，比如：每个 Windows 操作系统下有一个 GDI32.dll 文件，编译器在编译该 DLL 的时候会产生一个 GDI32.pdb 文件，一旦你拥有了这个 PDB 文件，那么便可以用它来调试并跟踪到 GDI32.dll 内部。该文件和二进制文件的编译版本密切相关，比如修改了 DLL 的输出函数，再编译该 DLL，那么原先的 PDB 文件就过时了，不能再用老的 PDB 文件来做调试工作,而必须使用最新的 PDB 文件版本。
Visual C++ 编译代码后会在 Debug 或者 Release 目录下生成一个 PDB 文件。一般情况下，符号文件包括以下的数据信息：

1. 全局变量（Global variables）；
2. 局部变量（Local variables）；
3. 函数名和它们的入口地址（Function names and the addresses of their entry points）；
4. FPO 数据（Frame Pointer Omission)：Frame Pointer 是一种用来在调用堆栈（Call stack）中找到下一个将要被调用的函数的数据结构源代码的行序号（Source-line numbers）；

二、如何得到和安装符号文件?

1. 先确定你的操作系统（OS）版本；
2. 到微软网站下载相应的符号文件；
3. 安装符号文件，对于符号文件的安装位置没有特贝要求，可以安装在任何目录中；
4. 设置环境变量，使得调试工具（比如：Visual C++、WinDbg、Ntsd、DrWatson 等）能找到符号文件；

安装符号文件的注意事项：

如果是手动安装符号文件，有一点很重要，那就是宿主机（Hostt Computer）上的符号文件必须与目标机器（Target Computer）上的 Windows 版本相匹配。
这里所谓的宿主机指的是运行调试会话的机器，在典型的双系统调试会话环境中，宿主机可以是连接到目标机器的任何机器。目标机器指的是发生软件组件、系 统服务、应用程序或操作系统运行失败的机器。也即是需要被调试的机器，它是调试会话关注的焦点。目标机器可以近在咫尺，也可以位于完全不同的地方。有时我 们也将目标机器称之为——被调试者（debuggee），那么与之对应，宿主机则可以称为调试者（debugger）。

三、在 Visual C++ 使用符号文件的方法

在 Visual C++ 6.0 中的使用方法：

1. 打开 Visual C++ 6.0 的 Workspace 文件（*.dsw）；
2. 进入 Tools 菜单，选择 Options 菜单项 (Tools->Options)；
3. 单击 Directoties 标签；
4. 在 “Show directories for”下拉列表中选择 “Executable files”；
5. 将符号文件的路径添加到 “Directories” 路径列表中；
6. 单击  OK 完成；

在 Visual C++ .NET 2003 中的使用方法：

1. 打开 Visual C++ .NET 的项目文件（*.vcproj）；
2. 在解决方案管理器中选中要使用符号文件的项目；
3. 单击右键进入项目属性对话框；
4. 选择“配置属性”中的“调试”；
5. 在与“调试”对应的“操作”选项中有一个“符号路径”，在此添加符号文件的路径即可；
6. 单击  “确定” 完成；

四、如何产生 Release 版本二进制文件对应的 PDB 文件?

在 Visual C++ 6.0 中的方法：

1. 打开 Visual C++ 6.0 的 Workspace 文件（*.dsw）；
2. 进入 Project 菜单，选择 Settings 菜单项 (Project->Settings)，打开项目设置对话框；
3. 在 “Settings for”列表中选择项目的 Release 配置；
4. 单击“C/C++”标签；
5. 在“Category”下拉列表框中选择“General”选项；
6. 在“Debug info”下拉列表框中选择调试信息格式（具体选项参见图一），在此不必禁用任何优化选项；
7. 单击“Link”标签；
8. 在“Category”下拉列表框中选择“Debug”选项；
9. 选中“Debug info”复选框，然后选择需要的链接调试类型（具体选项参见图一）；
10. 不要选择“Separate types”复选框；
11. 在“Project options”编辑框的最后添加如下指令：/opt:ref,icf；
12. 重新生成（Rebuild）项目；

在 Visual C++ .NET 2003 中的方法：

1. 打开 Visual C++ .NET 的项目文件（*.vcproj）；
2. 进入 Project 菜单，选择 Settings 菜单项 (Project->Settings)，打开项目设置对话框；
3. 在 “配置”下拉列表中选择项目的 “（活动）Release” 配置；
4. 选择“配置属性”树型节点中的“C/C++” ==〉“常规”；
5. 设置右边的“调试信息格式”选项（具体选项参见图一）；
6. 选择“配置属性”树型节点中的“链接器”==〉“调试”；
7. 设置右边的“生成程序数据库文件”（具体选项参见图一）；
8. 选择“配置属性”树型节点中的“链接器”==〉“命令行”；
9. 在“附加选项(D)”编辑框中添加如下指令：/opt:ref,icf；
10. 按“确定”退出；
11. 重新生成（Rebuild）项目；

五、关于 Free Build（也称 Retail Build）和 Checked Build（也称 Debug Build）

每个基于 NT 操作系统有两种不同的程序生成模式，即：

• Free Build (或 Retail Build)
• Checked Build (或 Debug Build)

　　Free Build 生成的是最终用户版本，针对生成的二进制文件进行了彻底的优化，禁用了调试断言，并剥离了调试信息。这样一来使可执行程序文件更小，加载更快，使用的内存也更小。
Checked Build 生成的是测试和调试版本。它包含额外的 Free Build 所没有的错误检查，参数验证和调试信息，Checked Build 有助于隔离和跟踪可能导致不可预见的行为的问题，比如内存溢出，不正确的设备配置。虽然 Checked Build 提供了额外的保护，但与 Free Build 比较，它需要更多的内存开销和磁盘空间。由于可执行程序包含符号调试信息；调试时要执行附加的代码、参数检查和输出调试诊断信息，从而导致性能下降。

六、系统符号文件的更新方法

系统符号文件指 Windows 操作系统依赖的那几个重要的 DLL/SYS 和可执行文件对应的符号文件，常见的比如：gdi32.dll、Kernel32.dll、Kerberos.dll、psapi.dll、user32.dll等，使用 WinDbg 调试时，你就会发现系统符号文件(PDB)有多重要，这些文件都与本地的 OS 密切相关，比如，Windows 2000 打了SP补丁的话，那么必须更新系统符号文件才能进行相关调试，原来的符号文件与打补丁后的系统就会不匹配，怎么办呢? 可以通过网络来更新！象下面这样在 WinDbg 的 Symbols Path 里面输入路径：

SRV*D:\Symbols\websymbols*http://msdl.microsoft.com/download/symbols

1. do...while(0)消除goto语句。
通常，如果在一个函数中开始要分配一些资源，然后在中途执行过程中如果遇到错误则退出函数，当然，退出前先释放资源，我们的代码可能是这样：
version 1

这里一个最大的问题就是代码的冗余，而且我每增加一个操作，就需要做相应的错误处理，非常不灵活。于是我们想到了goto:
version 2

代码冗余是消除了，但是我们引入了C++中身份比较微妙的goto语句，虽然正确的使用goto可以大大提高程序的灵活性与简洁性，但太灵活的东西往往是很危险的，它会让我们的程序捉摸不定，那么怎么才能避免使用goto语句，又能消除代码冗余呢，请看do...while(0)循环：
version3

“漂亮！”， 看代码就行了，啥都不用说了...

2 宏定义中的do...while(0)
  如果你是C++程序员，我有理由相信你用过，或者接触过，至少听说过MFC, 在MFC的afx.h文件里面， 你会发现很多宏定义都是用了do...while(0)或do...while(false)， 比如说：
#define AFXASSUME(cond)       do { bool __afx_condVal=!!(cond); ASSERT(__afx_condVal); __analysis_assume(__afx_condVal); } while(0)
粗看我们就会觉得很奇怪，既然循环里面只执行了一次，我要这个看似多余的do...while(0)有什么意义呢？
当然有！
为了看起来更清晰，这里用一个简单点的宏来演示：
#define SAFE_DELETE(p) do{ delete p; p = NULL} while(0)
假设这里去掉do...while(0),
#define SAFE_DELETE(p) delete p; p = NULL;
那么以下代码：
if(NULL != p) SAFE_DELETE(p)
else   ...do sth...
就有两个问题，
1) 因为if分支后有两个语句，else分支没有对应的if，编译失败
2) 假设没有else, SAFE_DELETE中的第二个语句无论if测试是否通过，会永远执行。
你可能发现，为了避免这两个问题，我不一定要用这个令人费解的do...while,  我直接用{}括起来就可以了
#define SAFE_DELETE(p) { delete p; p = NULL;}
的确，这样的话上面的问题是不存在了，但是我想对于C++程序员来讲，在每个语句后面加分号是一种约定俗成的习惯，这样的话，以下代码:
if(NULL != p) SAFE_DELETE(p);
else   ...do sth...
其else分支就无法通过编译了（原因同上），所以采用do...while(0)是做好的选择了。

也许你会说，我们代码的习惯是在每个判断后面加上{}, 就不会有这种问题了，也就不需要do...while了，如：
if(...)
{
}
else
{
}
诚然，这是一个好的，应该提倡的编程习惯，但一般这样的宏都是作为library的一部分出现的，而对于一个library的作者，他所要做的就是让其库具有通用性，强壮性，因此他不能有任何对库的使用者的假设，如其编码规范，技术水平等。

大雨。

乌云象铅块一样低低的压了下来，豆大的雨滴打的玻璃窗啪啪作响，难得一见的异常天气正在竭力表现它令人讨厌的一面。不过这一切似 乎并没有影响到 Solmyr，他仍然以他习惯的舒适姿势半躺在宽大的椅子里，手里还托着一杯热腾腾的果汁，在他背后，zero 在键盘上敲打着什么。

“唉，Solmyr ，标准库中的 stack 怎么会是这个样子？设计糟透了。”zero 停止了工作，转过身来面对 Solmyr ，看起来有些困惑。

“胡乱批评被纳入神圣标准的成员是会遭天遣的。”Solmyr 低着头，以一种算命先生似的语调答道。

不知道上天是否打算加强 Solmyr 的说服力，恰在此时天空划过一道闪电，蓝白色的电光挣扎着努力向地面扑来，紧接着就是“喀喇”一声巨响 ——— 这个雷很近。

一秒钟前还在想“这未免也太扯了”的 zero 表情一下子变得很古怪，良久才恢复正常。他标出了两行代码接着说到：“好、好吧，Solmyr，那请你解释一下为什么 stack 的界面是这个样子。”

std::stack<int> si;
……
int i = si.top();
si.pop();

“只要让 pop() 返回栈顶元素就可以把上面两行合成一行，而且更加直观，为什么要搞成现在这样？”

目睹了 zero 表情变化的 Solmyr 强忍住放声大笑的冲动 ——— 老天知道他忍的有多辛苦 ——— 缓缓的把杯子放到桌上，转过身来开始讲解这个问题：

“原因在于异常。”

“异常？”

“对， 很多代码在没有异常的时候工作的挺好，但是一旦出现异常就变得不可收拾，就像一间茅草屋，平时看起来没什么问题，一遇到今天这种天气 …… ”，Solmyr 指了指窗外，“ …… 立刻就会垮掉。考虑一下如果 pop() 返回栈顶元素需要怎样实现，假设栈内部用数组实现，且不考虑栈是否为空的问题。”

“很简单啊。”，zero 打开了编辑器，写下：

template <typename T>
T stack<T>::pop()
{
   ... ...
   return data[top--]; // 假设数据存储于数组 data 中，top 代表栈顶位置
}

Solmyr 摇摇头：“这就是茅草屋。要知道 stack 是个模板类，它存放的元素 T 可能是用户定义的类。我来问你，如果类型 T 的拷贝构造函数抛出异常，会出现什么情况？”

“嗯 …… 按值返回，返回值是个临时对象，该临时对象以 data[top] 拷贝构造 …… 嗯，这样一来函数返回时可能抛出异常，客户此时无法取得该元素。”

“还有呢？”

“还有？”

“提示，你的 top 怎么了？”

“ …… 哎呀！糟了！top 此时已经减一，栈顶元素就此丢失了！这样的话 …… 必须实现一个函数允许客户修改 ……”，zero 说不下去了。他想了一会，摇摇头承认失败：“不行，这里拷贝构造发生在函数返回之后，无论如何无法避免这种情况。只能在文档里写明：要求 T 的拷贝构造函数不抛出异常。” zero 停了一停，小心翼翼的问 Solmyr ：“这个不算过分的要求吧？”

Solmyr 的回答异常简短：“new”

“哦对，new 在分配内存失败时会抛出 std::bad_alloc …… 算我没说。Solmyr ，我明白了，为了处理异常的情况，调整栈顶位置必须在所有数据拷贝完成之后，所以按值返回是不可接受的。”

“正确。所以对于一个设计目标是最大限度可复用性的标准库成员而言，这是不可接受的。” Solmyr 顿了顿，继续说到：“而且异常带来的影响远不止此。我刚才说‘假设栈内部用数组实现’，但如果你充分考虑抛出异常的各种可能性，你就会发现用数组实现是糟糕的主意。”

“ …… …… …… …… …… 这是为什么？在没有传值返回的情况下，我们总可以捕捉到发生的异常并加以处理啊？”，zero 谨慎的发问。

Solmyr 赞许的看着 zero 。“发问之前先自行思考，习惯不错。”，Solmyr 心想，但是脸上一点也没表现出来：“没错，但捕捉到异常不代表你总能正确的处理它。考虑一下 stack 的赋值运算符，如果我们用数组来实现，那么在拷贝数据的时候肯定会有类似这样的一个循环：”

// 各变量的意义与上面相同
template <typename T>
stack<T>& stack<T>::perator=(const stack<T>& rhs)
{
   ... ...
   for(int i=0; i<rhs.top; i++)
       data = rhs.data;
   ... ...
}

“现在考虑类型 T 的赋值运算符可能抛出异常，该怎样修改上面的代码。” Solmyr 停了下来，再度捧起了杯子。

“用 try 把 …… 哦 …… …… …… …… …… ……”，zero 似乎发现了问题所在，沉默良久，才接着说到：“这个循环可能在运行到一半的时候抛出异常，这样会导致一部分数据已经成功赋值，另一部分却还是老的。除非我 们用 catch(...) 捕捉所有异常，忽略之并继续赋值。”

“但是这样 ……”，Solmyr 有意识的引导 zero 继续深入思考。

“…… 但是这样，赋值运算符抛出的异常就被我们‘吃掉了’，异常总是代表着某些不该发生的事情发生了，所以应该让客户接收到这个异常才对。” zero 皱着眉头，一字一顿，显得相当辛苦。

“正 确。stack 作为一个通用的标准库成员，在面对异常时必须做到两点。一、异常安全，也就是说异常不会导致它本身处于一种错误的状态或是导致数据丢失或是造成资源泄漏； 二、异常透明，也就是说客户代码 ——— 这里指它存放的类型 T 的实现 ——— 抛出的任何异常，不应该被‘吃掉’或者被改变，应该透明的传递给客户。一望即知，上面的代码无可能同时做到这两点。”

“是这样，我懂了，这大概就是标准库中的 stack 不用数组实现的主要原因了吧”，zero 露出了很有把握的神情。

“当然不是！有点常识好不好，用数组实现的话 stack 的大小固定，这怎么能够接受呢？！”

又一次的，Solmyr 目睹了 zero 表情发生难以言喻的剧烈变化。这次他没能忍住放声大笑的冲动，连杯子里的果汁也洒了出来，一时间，笑声充满了整个办公室 ——— 不仅仅是他的，还包括了（众位看官应该猜的到吧？）围观同事们的笑声。

驱散了围观者之后，zero 面带愠色的坐下：“有那么好笑吗？”

“抱 歉抱歉，我 …… 哈哈哈 …… 我 …… 哈哈 …… 我只是一时忍不住 …… 哈哈哈哈 …… ”，Solmyr 好容易平息了大笑，坐直了身子，放下了果汁，正色道：“关键在于上面引入的应该遵循的两条原则，也就是异常安全，和异常透明。现在你考虑一下如果 stack 内部的数据以指针存放，怎样在赋值运算符中保证上述两点？”

“ …… 嗯 …… 还是会有上面那样一个循环 …… 呃 …… ”，zero 面有难色。

“提示，不一定非得直接拷贝到 stack 保存数据的内存里。”

“ …… 嗯 …… 不直接拷贝，那么就是 …… 就是拷贝到 …… 啊！我明白了！”，zero 抓住了其中的关键，飞快的写下：

// pdata 代表指向存放数据内存的指针，top 代表栈顶元素的偏移量
template <typename T>
stack<T>& stack<T>::perator=(const stack<T>& rhs)
{
   ... ...
   T* ptemp = new T[rhs.top];
   try
   {
       for(int i=0; i<rhs.top; i++)
           *(ptemp+i) = *(rhs.pdata+i);
   }
   catch(...)  // 捕捉可能出现的异常
   {
       delete[] ptemp;
       throw;  // 重新抛出
   }

   delete[] pdata;  // 释放当前的内存
   pdata = ptemp;  // 让 pdata 指向赋值成功的内存块
   ... ...
}

“只 要这样”，zero 边输入边说，“只要先把数据拷贝到一个临时分配的缓冲区，在此过程中处理异常，然后让 pdata 指向成功分配的内存就行了。这里的关键是让拷贝动作成为可以 …… 呃 …… 可以安全的取消的，剩下的赋值动作就是简单的指针赋值，肯定不会抛出异常了。”

“非常好。值得指出的是，这是一种相当常见的手段，有个名字叫做 copy & swap ，它不仅仅可以用来应付异常，也可以有效的实现一些其他特征。OK，这个问题大概就是这样了。”

问题似乎可以告一段落了，Solmyr 开始打算就此结束这个话题。可 zero 疑惑的表情阻止了他。

“还有什么问题吗？zero ？”

“啊 …… 没什么，我只是在想，异常导致了这么多麻烦，这一次，还有上一次的线程死锁问题（参见“小品文系列”的前一篇，“成对出现”）都是因为异常的存在才会变得如此复杂的，那为什么 C++ 还要支持它呢？有错误完全可以在返回值里报告嘛。”

“嗯， 这确实是个常见的疑惑，不过答案也很简单，异常的存在有它自己的价值。一、使用异常报告错误可以避免污染函数界面；二、如果你希望报告比较丰富的错误信 息，使用一个异常对象比简单的返回值要有效的多，而且避免了返回复杂对象造成的开销；三、也是我认为比较重要的，有些错误不合适用返回值来报告。举个例 子，动态内存分配。我问你，C 语言中怎样报告动态内存分配错误？”，Solmyr 转过头来看着 zero 。

“malloc 函数返回一个 NULL 值代表动态内存分配错误。”

“但是你见过多少 C 程序员在每次使用 malloc 之后都检查返回值？”

“ …… ”

“没有是吗？这很正常，每次使用 malloc 之后检查返回值是件令人痛苦的事情，所以即使有 Steve Maguire（注：《Writing Clean Code》一书的作者）这样的老程序员谆谆教导、耳提面命，还是有数以万计的 C 程序中存在这样的代码：”，Solmyr 顺手键入：

/* 传统 C 程序 */
int* p = malloc( sizeof(int) );
*p = 10;

“一旦 malloc 失败返回 NULL，这个程序就会崩溃。然而如果是 C++ 程序，使用 new 的话 …… ”，Solmyr 键入了对应的代码：

// C++ 程序
int* p = new int;
*p = 10;

“就不存在这样的问题。我问你，这是为什么？”

zero 很快找到了答案：“因为如果 new 失败，它会抛出 std::bad_alloc 异常，于是函数在此中断、退出，下面这一行也就不会被调用了。”

“正 确。而且你不必在每一处处理这个异常，你只要保证你的程序对异常透明，就可以在 main 函数中写下 try ... catch 对，捕获所有未捕获的异常。比如你可以在 main 函数中捕捉 std::bad_alloc，在输出‘内存不足’错误信息，然后保存所有未保存的数据，完成所有的清理工作，最后结束程序。一言以蔽之，体面的退出。”

zero 点着头，喃喃的重复着：“对，体面的退出。”

见 zero 领会了他的意思，Solmyr 继续开始下一个议题：“异常的存在还有最后一个重要价值 ——— 也是当初设计它的初衷之一 ——— 提供一个通用的手段让构造函数可以方便的报告错误：因为构造函数没有返回值。”

“还有析构函数也是。”没等 Solmyr 说完，zero 就加上了这一句。

Solmyr 对着自作聪明的 zero 摇了摇头：“不要想当然，关于异常有一个非常重要的原则：永远不要让你的析构函数抛出异常。知道为什么吗？”

“ …… 不知道。” zero 这次决定老实承认。

“因为抛出异常的析构函数会导致最简单的程序无法正确运行，比如下面两句：”这次出现在屏幕上的，是看来似乎毫无瑕疵的两行代码：

evil p = new evil[10];
delete[] p;

“看上去一点问题也没有是么？仔细分析一下 delete[] p 这一句，它会调用 10 次 evil 类的析构函数，假设其中第 5 次 evil 类的析构函数抛出异常，会出现什么情况？”

zero 陷入了沉思，视线盯着屏幕一动不动，神情看起来就象是一段执行复杂运算的程序，而且是没有输出的那种。不过没多久，zero 就换了一种表情，这种表情通常被形容为胸有成竹：“我知道了 Solmyr ，在这种情况下，delete[] 面临两难选择。选择一是不捕捉这个异常，让它传播到调用者那里，但这样一来 delete[] 就被中断了，后面的 5 个 evil 对象占用的内存就会无法释放，导致资源泄漏；选择二是捕捉这个异常以防止资源泄漏，但这样一来这个异常就被 delete[] 吃掉了，违反了‘对异常透明’的原则。所以无论怎么做，都没法妥善的处理析构函数抛出异常的情况。”

Solmyr 赞许的点头：“非常好。接下来，你的任务是 ……”

“我知道我知道，把这些讨论整理成文档是吧？我这就动手。”

zero 转过身去，开始埋头于他的文档。而 Solmyr 则再度恢复了半躺半坐的舒适姿势，捧起了他的果汁，并且略略有些意外的发现 ———

天气放晴了。

“为什么会这样？！”，zero 一边喝水一边嘟囔着，恨恨的看着面前显示器上的代码，“为什么这么简单的一个调用也会出现编译错误 …… ”

“这是因为你的设计太差！”

噗！zero 被幽灵一样出现在背后的 Solmyr 吓了一大跳，一口水差点全喷出来。

“咳！咳咳！S …… Solmyr ，你什么时候站在我背后的？”，zero 很费力的平息了咳嗽，同时努力回想刚才自己有没有把柄会被 Solmyr 抓到。

Solmyr 抓过一张椅子坐了下来：“在你一开始干傻事的时候我就在了，正是这个糟糕的设计导致了现在困扰你的编译错误。”

“哪 …… 哪里？”

“这儿。” Solmyr 抓过键盘，标出了下面这段代码：

void SomeFunc(int i)
…………

void SomeFunc(float f)
…………

int main(void)
{
    …………
    SomeFunc(1.2);         // Error! ambiguous call
   …………
}

“我 也正觉得奇怪”，zero 一如既往的挠着头，试图压榨不存在的智慧，“这么简单的一个函数重载，应该很清楚才对。我这里调用时明明给出的是浮点数，显然应该调用 float 版本的 SomeFunc 。最奇怪的是如果没有这个调用，整个程序编译连接完全没有问题，可见这样重载函数是合法的。”

“嗯，没错，确实是合法的，但是合法不代表正确。zero ，你念一下这一段，看看先知 Meyers 在他的《50 诫》（注：指《Effective C++ 2/e》一书）中的条款 26 中是怎样描述 C++ 对待‘模棱两可’的哲学的。”，Solmyr 翻开了一本书，指着其中的几行。

“C++ ……”

“站起来，大声念！”

zero 依言站起，中气十足的念道：“C++ 也有一个哲学信仰：它相信潜在的模棱两可的状态不是一种错误。”

旁边的座位上传来低低的窃笑声，更远处的人探头张望，投来好奇的目光，zero 顿时感到自己像个傻瓜。当 zero 看到 Solmyr 嘴边招牌式的坏笑时明白了过来：自己又一次被 Solmyr 设计了。

“嗯，明白了这一点，我们就可以展开进一步的讨论了”，Solmyr 开始转入正题，“还记得上次我说过上面的 1.2 是什么吗？”

zero 露出了回忆的表情：“嗯 …… 1.2 是‘写在代码里的常量’…… 应该是一个 double 类型常量。”

“这就是问题所在：编译器看到这个调用函数的请求，会去寻找你的重载函数中哪个函数能够匹配这个调用请求给出的参数，结果它发现没有一个函数的参数是 double 类型的，所以必须要做类型转换，但是 double 类型既可以转成 int ，也可以转成 float ，究竟转哪个好呢？编译器不知道，所以只好报错了。明白了吗？”

zero 似懂非懂的点了点头。

“那我问你，这样重载编译时会不会报错？”，Solmyr 稍稍改动了一下 zero 的代码：

void SomeFunc(int i)
…………

void SomeFunc(double db)
…………

int main()
{
   …………
    float f = 1.2;
    SomeFunc(f);
    …………
}

zero 看了看，学着 Solmyr 的语气说到：“编译器发现没有一个函数的参数是 float 类型的，所以必须要做类型转换，但是 float 类型既可以转成 int ，也可以转成 double ，究竟转哪个好呢？编译器不知道，所以只好报错了。”

“错！”，Solmyr 顺手按下了运行按钮，程序运行一切正常，输出显示调用的是 double 版本的 SomeFunc 函数。

zero 再度感到了困惑：“为什么同样是要选择类型转换，这个就没错，前一个就有错呢？这中间的逻辑何在？”

“重要的是这一句：‘究竟转哪个好呢？编译器不知道’。你没有注意到我说这句话的时候‘好’字上用了一个重音吗？”

“你用过重音吗？”

“ …… 这个不是重点。重点在于，float 到 int 和 float 到 double 这两个转换，编译器是能够选择的，因为 float 到 int 会损失数据 —— 象样的编译器会在做这种类型转换的时候给出一个 warning —— 而 float 到 double 则不损失数据，所以编译器知道‘转哪个好’。而之前的情况，double 到 int 到 float 的转换都要损失数据，所以编译器不知道‘转哪个好’，它没办法做一个决定 —— ”，Solmyr 看了看 zero ，再度问道，“明白了吗？”

zero 皱着眉头，挠头挠的更起劲了，显然对于消化一下子出现的这么多信息感到少许困难：“我想我明白了，关键是编译器能否区分两个类型转换。在这里区分的关键是 类型转换是否损失数据，嗯 …… 所以我只要在所有用到浮点数的场合都使用 double 类型，就不会有问题，即使别人用 float 来调用也一样。”

“正确。不过‘模棱两可’的问题可不仅仅出现浮点数身上，例如，这样两个重载函数 …… ”，Solmyr 接着键入：

void SomeFunc(double db)
void SomeFunc(char ch)

“如果我用一个整形变量来调用，会出现什么事情？”，Solmyr 扭头盯着 zero。

“呃 …… 编译器同样无法区分 int 到 double 和 int 到 char 这两个类型转换，所以同样会报错。”

“正确。你能够自己举出几个例子吗？”，Solmyr 把键盘递了回去。

很明显的，zero 陷入了沉思，过了一会儿，屏幕上出现了这样几行代码：

// 用 int 调用的话会出错
void fun(char ch)
void fun(int* pi)            // 或者其他指针

// 用 int 调用同样会出错
void fun(double db)
void fun(int* pi)             // 或者其他指针

“嗯，很好。不过你还是漏了一种重要情况，”，Solmyr 补充道，“就是参数有缺省值的时候：”

// 调用时如果不给参数会出错
void fun(int i=10)
void fun()

“天哪！”，zero 看起来快要崩溃了，“居然有这么多模棱两可的陷阱，这叫我怎样发布我的函数？在文档里写：以下 153 种调用方式将导致编译错误吗？”

“不要这么紧张，”，Solmyr 好整以暇的说到，“重载函数的模棱两可现象不是不能避免的，办法有两个：一是用模板来代替重载，尤其是象你的 SomeFunc 这样 int 型和 double 型处理算法相同的情况；二是如果要用重载的话，尽可能保证函数的参数个数不同。”

“可是如果处理算法不一样，函数需要的参数个数又相同，那该怎么办？”

“很简单，加入‘无用的参数’，象这样：”

void SomeFunc(float db, int)
void SomeFunc(int i)

“第一个函数的第二个参数没有任何作用，所以你可以干脆不给它命名，只要声明一下有这个 int 型参数就可以了。文档里可以这样写：该参数是为今后升级预留的余地，调用时请传入 0 值。”

“ …… 你的文档里大概都是这一类的话吧 …… 啊！好痛！这回又是一本书！”，zero 被 Solmyr 突如其来的袭击击中，发出了悲惨的哀鸣。

“你得感谢先知 Scott Meyers，他的《 50 诫》轻而薄，我手上拿的若是一本教主 Bjarne Stroustrup 的《圣经》（注：指《The C++ Programing Language 3/e》一书，Bjarne Stroustrup 是 C++ 语言的设计者），你现在已经爬不起来了。”，Solmyr 再度披上了修养的伪装，不过言辞中仍然留着一点点杀气的痕迹 ……

“真是残暴的家伙 ……”，zero 小声嘟囔着。

“你说什么？”，杀气再度升高。

“不， 不！我什么也没说！”，zero 连忙否认，试着转移话题，“啊！我懂了，要避免模棱两可的陷阱，一是用模板来替代重载，二是利用加入‘无用的参数’这一手段保证重载函数参数个数不同。这 样就可以避开模棱两可的问题，是不是，Solmyr 老师？”。zero 很努力的装出天真无邪的样子。

“ …… 真是拙劣的演技 …… ”，Solmyr 心中暗想。“不完全，上述手段只能解决函数重载这一块而已，模棱两可问题涉及的情况要广泛的多，比如《 50 诫》中的例子：”

class B;              // 前置声明

class A
{
public:
    A(const B&);   // A 可以根据 B 构造出来
};

class B
{
public:
     operator A() const;    // B 可以被转换为 A
};

“这两个类本身没有什么问题，但若是有个函数需要 A 的对象作为参数，传过去的却是个 B 的对象时：”

void f(const A&)
B b;
f(b);      // Error! ambiguous call

“注 意到这里面的问题了吗？有两种一样好方法可以完成转换，一是用 A 的构造函数以 b 为参数构造一个新的 A 类对象，而是调用 B 的转换函数将 b 转换为一个 A 类对象。编译器再度无法区分哪个转换更好，只能报错了。后面还有一个多重继承的例子，你自己看吧”

“这 …… 这 ……”，zero 刚刚建立起来的对回避陷阱的自信再度崩塌。

“要回避一切模棱两可的问题是不可能的，”，Solmyr 站起身来，“关键是了解它为什么会发生，怎样的情况容易诱发它，然后小心的加以处理，C++ 中很多问题都是如此。这块《 50 诫》的石板就留给你了，好好研读吧。哈哈哈哈！”，Solmyr 一边笑着一边离开了 zero ，背影看起来像是一位飘然远去的高人 ……

“什么呀！根本就只是一个性格残暴的家伙而已，装模做样 …… 啪！”，zero 话音未落，一个文件夹划破空气飞来，正中 zero 的面门。

“呜 ～ 我什么也没说 ～”，zero 无力的辨白，然而换来的只是旁边的座位上再度传来低低的窃笑声而已。zero 明白，今天他的形象算是彻底的毁了 ……

画外音：今天是个大晴天，温暖的阳光透过窗子照进了这间宽敞的办公室，办公室里三三两两的人们正在各自的计算机前努力工作，一切都显得那么的安静、祥和、有条不紊 ……

“啊～！救命啊！Solmyr 你又用文件夹砸我！”

“愚蠢者是应该受到惩罚的。”

画外音： …… 呃，好吧，我得承认有点小小的例外。这里是一家软件公司，发出惨叫的这位是 zero ，新进的大学生；这边一脸优雅，看上去很有修养一点也不象刚刚砸过人的这位，是 Solmyr ，资深程序员，负责 zero 这一批新人的培训。啊，故事开始了 ……

“我干了什么啦？”zero 揉着鼻子问道，“这次你拿来砸我的文件夹又大了一号！”

“你过来自己看看你犯下的错误。”Solmyr 翻出了 zero 刚刚交上来的一段代码：

……
char* msg = “Connectting ... Please wait“
……
if( Status == S_CONNECTED )
strcpy(msg, “Connectted“);
……

“我犯了什么错误啦？这是一个很平凡的字符串声明而已”，zero 不满的说到。

“你看不出来吗？connect 这个单词的进行时和过去时你都拼错了，多打了一个 t”，Solmyr 不紧不慢地回答。

“就为了这个你又用文件夹砸我 …… 啊！这次又是光盘盒！”

“这是商用软件，你以为是在 QQ 上和 PPMM 聊天，有错别字不要紧啊？更糟糕的是，我故意留了这么长的时间给你，到现在你还没发现你真正的错误在什么地方。你可真不是一般的菜啊～”，Solmyr 故意拖了个长音，满意的看到 zero 处于爆发的边缘，“好吧，让我们从基础开始，C 语言中是怎样处理字符串的？”

“这个我知道”，zero 显得很有自信，“C/C++ 语言中，字符串是一段连续的字符型内存单元，每个单元存放一个字符，并用＼0 作为结尾的标记。”

“那么使用指针之前，我们应当 ……”

“我们应当保证这个指针指向合法的内存，要么指向一块已经存在的内存，要么为它动态分配一块。”，zero 开始露出得意的笑容 —— 这种程度的问题，哈！

“好！那么你的代码中 msg 这个指针指向哪里？”

笑容凝固了。

“这个 …… 呃 …… 我想 …… 它应该指向一块合法内存，因为以前我这么做的时候，它能工作 ……”，zero 期期艾艾的说。

“合法内存？这块内存是谁分配的？它有多大？生存周期多长？有哪些特殊的性质？”

“……”

“唉！”，Solmyr 重重的叹了口气，“我就知道会这样。好吧，让我们先从简单的开始。”。Solmyr 飞快的键入了如下代码：

char msg[] = “Hello“;

char* pmsg = (char*)malloc( sizeof(“Hello“) );
strcpy(pmsg, “Hello“);

“上面这些代码你应该都很清楚了：msg 是一个字符数组，C 语言保证会为它分配一段连续的内存，并将其初始化为 “Hello“ 。pmsg 是一个字符指针，我们调用了 malloc 函数为它动态分配了一块内存，并用 strcpy 函数填充其值为 “Hello“ 。这两种做法的共通点是：首先用正常手段获得一段内存，然后填充值。接着再来看这个：”

char* msg = “Hello“;

“这一句代表什么意思？首先 msg 是个指针，C/C++ 语言不负责为它分配一块内存；其次我们也没有显式的为它分配一块内存。它指向哪里？指向 “Hello“ ，就是你直接写在代码里的那一个。”

“什么叫做‘直接写在代码里的那一个’？”，zero 露出了困惑的表情

“举个例子你就明白了：”，Solmyr 再键入：

double db = 1.5;

“这 一行里面，1.5 是个什么东西？它是一个 double 类型常量，C/C++ 语言要处理它们，也要分配内存来存放这些东西。同理，当你在代码里写了 “Hello“ ，实际上 C/C++ 语言就分配了一块内存存放这个字符串，当你写 char* msg = “Hello“ 的时候，你就是把这样一块内存的地址赋给了指针 msg 。所以 msg 确实指向一块合法内存，这是有时候这段代码能够工作的原因。但是这样做，其中蕴涵了许多问题，我来问你，指向这块内存的指针应该是什么类型？”

“当然是 char*”，zero 不加思索的回答。

“错！应该是 const char* 。想当然耳，写在程序中的字符串你不希望它发生变化，所以很明显的，这块内存应该被解释为常量。但是你在声明 msg 的时候做了什么？”

“呃 …… 我用了一个非常量的指针去指向了一个常量字符串。”，这一次，zero 明显的审慎多了。

“正确。看你原来的代码，你不仅用一个非常量指针指向它，而且还对这个指针执行了 strcpy ，往里写了内容。在我们的编译器上，这么做会引发什么后果？”

“呃 …… 引发一个运行时错误？”

“部分正确。准确的讲，只有在工程编译选项为调试版本的时候，如果工程编译选项为发布版本，一切都很正常 —— 奇怪吗？并不，记住这一点：C/C++ 允许你打破任何保护。所以如果这两行代码在调试的时候没有被发现而溜进了发布版本里”，说到这，Solmyr 狠狠的瞪了 zero 一眼，“将会是很难发现的。”

“可是说来说去这么做还是没有什么危害不是吗？msg 指向一块合法内存，内容正确，而且也并不是真的不能写入，有什么好担心的呢？”，zero 抱怨道。

Solmyr 顺手抓起杯子，zero 反射性的立刻缩头护脸。“别担心，我只是喝水而已。”，Solmyr 面无表情 —— 如果忽略他嘴角那一丝坏笑的话 —— 的说到，“没有危害是吗？看看下面的代码：”

char* str1 = “Hello“;
char* str2 = “Hello“;
*str1 = ‘P‘;
cout << str2 << endl;

“猜猜运行结果是什么？”，Solmyr 一边调整工程设置，一边问道。

“这还用问吗？当然是输出 Hello 了。”

“回答错误，正确答案是 ……”，Solmyr 按下了运行按钮，屏幕显示的居然是 Pello ！。

zero 大为诧异，挠着头试图找出其中的逻辑，突然间灵光一闪：“我明白了！str1 和 str2 实际指向同一段内存！因为 C/C++ 语言在处理 Hello 字符串的时候把它当作常量，所以就做了优化，只保存了一份 Hello ！是不是这样！”zero 兴奋的转向 Solmyr。

“嗯， 看起来有时候你也不是那么菜么”，Solmyr 赞许的点头，“不过你还是说错了一点：这个不是 C/C++ 语言的做法，是这个编译器的做法。简单的说，你如果要对这种字符串写的话，其结果如何，是没有定义的。所谓没有定义，就是 C/C++ 语言不保证会得到怎样的结果，可能这样也可能样，完全决定于你的编译器作者怎么想。想想看吧，哪天你的程序出现了古怪的问题 —— 比如显示信息出现了混乱 —— 起因却是你在无关的地方写了一个字符串，会怎样？这是维护时最大的恶梦之一。现在你明白危害在哪里了？”

zero 有如大梦初醒一般忙不迭地点头：“我知道了，我知道了。”

“知道了还不快去改！”

……

zero 跑回坐位修改他的程序去了，办公室里再度恢复了宁静，所有的人都埋头于他们的工作之中。只有 Solmyr 一边喝着咖啡一边揉着太阳穴，喃喃地吐出不祥的词句：“这样的日子才刚刚开始啊 ……”

BOOL是微软定义的typedef   int   BOOL。与bool不同，它是一个三值逻辑，TRUE/FALSE/ERROR，返回值为&gt;0的整数为TRUE，0为FALSE，-1为 ERROR。Win32   API中很多返回值为BOOL的函数都是三值逻辑。比如GetMessage().

bool是标准C 数据类型，可取值true和false。

根据布尔类型的语义，零值为“假”（记为FALSE），任何非零值都是“真”（记为TRUE）。TRUE的值究竟是什么并没有统一的标准。例如Visual C 将TRUE定义为1，而Visual Basic则将TRUE定义为-1。
假设布尔变量名字为flag，它与零值比较的标准if语句如下：
if (flag) // 表示flag为真
if (!flag) // 表示flag为假
其它的用法都属于不良风格，例如：
if (flag == TRUE)
if (flag == 1 )
if (flag == FALSE)  
if (flag == 0)

Now, if you are using STL and its string class std::string, how to do something which above routines do?

Of course, std::string supplies some methods to implements some routines above. They are,

length(), get the length of the string.
substr(), get a substring of the string.
at()/operator [], get the char at specified location in the string.
find/rfind(), search a string in a forward/backward direction for a substring.
find_first_of(), find the first character that is any of specified characters.
find_first_not_of(), find the first character that is not any of specified characters.
find_last_of(), find the last character that is any of specified characters.
find_last_not_of(), find the last character that is not any of specified characters.

Please refer document for more std::string's methods

Some routines are not implemented as std::string's methods, but we can find way in algorithm.h to do that. Of course, the existed methods of std::string are also used to implement them.

Transform a string to upper/lower case

Collapse

std::transform(str.begin(), str.end(), str.begin(), tolower);
std::transform(str.begin(), str.end(), str.begin(), toupper);

Please refer document for detail of std::transform function

Trim spaces beside a string

Trim left spaces

Collapse

string::iterator i;
for (i = str.begin(); i != str.end(); i++) {
    if (!isspace(*i)) {
        break;
    }
}
if (i == str.end()) {
    str.clear();
} else {
    str.erase(str.begin(), i);
}

Trim right spaces

Collapse

string::iterator i;
for (i = str.end() - 1; ;i--) {
    if (!isspace(*i)) {
        str.erase(i + 1, str.end());
        break;
    }
    if (i == str.begin()) {
        str.clear();
        break;
    }
}

Trim two-sided spaces

Trim left spaces then trim right spaces. Thus two-sided spaces are trimed.

Create string by repeating character or substring

If you want create a string by repeating substring, you must use loop to implement it.

Collapse

string repeat(const string& str, int n) {
    string s;
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        s += str;
    }
    return s;
}

But if you need just to repeat character, std::string has a constructor.

Collapse

string repeat(char c, int n) {
    return string(n, c);
}

Compare ignore case

It's funny. We should copy the two strings which attend compare. Then transform all of them to lower case. At last, just compare the two lower case strings.

StartsWith and EndsWith

StartsWith

Collapse

str.find(substr) == 0;

If result is true, the str starts with substr.

EndsWith

Collapse

size_t i = str.rfind(substr);
return (i != string::npos) && (i == (str.length() - substr.length()));

If result is true, the str ends with substr

There is another way to do that. Just get left substring or right substring to compare. Because I don't want to calculate if string's length is enough, so I use find and rfind to do that.

Parse number/bool from a string

For these routines, atoi, atol and some other C functions are OK. But I want use C++ way to do. So I choose std::istringstream. the class is in sstream.h.

A template function can do most excludes bool value.

Collapse

template<class T> parseString(const std::string& str) {
    T value;
    std::istringstream iss(str);
    iss >> value;
    return value;
}

The template function can parse 0 as false and other number as true. But it cannot parse "false" as false and "true" as true. So I write a special function.

Collapse

template<bool>
bool parseString(const std::string& str) {
    bool value;
    std::istringstream iss(str);
    iss >> boolalpha >> value;
    return value;
}

As you saw, I pass a std::boolalpha flag to the input stream, then the input stream can recognize literal bool value.

It is possible to use a similar way to parse hex string. This time I should pass a std::hex flag to the stream.

Collapse

template<class T> parseHexString(const std::string& str) {
    T value;
    std::istringstream iss(str);
    iss >> hex >> value;
    return value;
}

To string routines

Like parsing from string, I will use std::ostringstream to get string from other kinds of value. The class is also in sstream.h. The relative 3 functions are followed.

Collapse

template<class T> std::string toString(const T& value) {
    std::ostringstream oss;
    oss << value;
    return oss.str();
}
string toString(const bool& value) {
    ostringstream oss;
    oss << boolalpha << value;
    return oss.str();
}
template<class T> std::string toHexString(const T& value, int width) {
    std::ostringstream oss;
    oss << hex;
    if (width > 0) {
        oss << setw(width) << setfill('0');
    }
    oss << value;
    return oss.str();
}

Do you take note of setw and setfill? They are still flags which need an argument. std::setw allow the output thing in the stream occupy fixed width. If itself length is not enough, default uses space to fill. std::setfill is used to change the spaceholder. If you want control the alignment, there are std::left and std::right flags.

Oh, I forgot to tell you, setw and setfill need iomanip.h header file.

Split and tokenizer

I think split function should be implemented with a tokenizer. So I write a tokenizer at first. We can use find_first_of and find_first_not_of methods to get each token. Follows is nextToken method of Tokenizer class.

Collapse

bool Tokenizer::nextToken(const std::string& delimiters) {
    // find the start character of the next token.
    size_t i = m_String.find_first_not_of(delimiters, m_Offset);
    if (i == string::npos) {
        m_Offset = m_String.length();
        return false;
    }

    // find the end of the token.
    size_t j = m_String.find_first_of(delimiters, i);
    if (j == string::npos) {
        m_Token = m_String.substr(i);
        m_Offset = m_String.length();
        return true;
    }

    // to intercept the token and save current position
    m_Token = m_String.substr(i, j - i);
    m_Offset = j;
    return true;
}

The whole Tokenizer is in the source code archive. You can download it at above. All other functions are still in the source code files.

License

　　Boost---------准标准库， 功能强大 涉及能想的到的大部分非特别领域的算法，有一个大的C++社区支持。

　　WxWindows-----功能强大的跨平台GUI库 ，它的功能和结构都类似 MFC，故原则上可以通过WxWindows把现有MFC程序移植到非Win平台下。

　　Blitz---------高效率的数值计算函数库 ,你可以订制补充你需要的算法。

　　Log4cpp-------日志处理 ，功能类似java中的log4j。

　　ACE-----------自适应通讯环境， 重量级的通讯环境库。

　　Crypto++ -----加/解密算法库, 非常专业的C++ 密码学函式库。

　　CppUnit --- 一个c++的单元测试框架 类似 java 的JUnit。

　　Loki ------- 一个实验性质的库，尝试把类似设计模式这样思想层面的东西通过库来提供,他是C++的一个模板库,系C++"贵族"， 它把C++模板的功能发挥到了极致。

学术性的C++库:

　　FC++ --------The Functional C++ Library ,用库来扩充语言的一个代表作 ,模板库。

　　CGAL ------- Computational Geometry Algorithms Library计算几何方面的大部分重要的解决方案和方法以C++库的形式提供给工业和学术界的用户。

其它目前我感觉还不是很爽的C++库：

　　Doxygen ----注释文档生成工具 ,可恨的是我找不到 windows版本。

　　QT ----------大名顶顶的一个多平台的C++图形用户界面应用程序框架（GUI库）可气的是他的 Windows版 是商业发布的要付费。

　　xml4c--------IBM开发的XML Parser，系超重量级的， 适用大型应用中， 其DLL有 12M，恐怖吧。

　　Xerces c++ --Apache的XML项目， 但 只支持少数的字符编码，如ASCII，UTF-8，UTF-16等，不能处理包含中文字符的XML文档。

　　XMLBooster ----- 也是一种 XML的 解析工具。

　　Fox -------又一种开放源代码（C++）的GUI库，功能不是很强。

C++开发环境(Win平台下除了 Visual C++ 和 Borland C++以外的)：

　　Cygwin --------Windows下的一个Unix仿真环境。

　　MinGW --------GCC的一个Windows移植版本。

　　Dev C++ -------- 一个C/C++ 的集成开发环境，在Windows上的C++编译器一直和标准有着一段距离的时候，GCC就是一个让Windows下开发者流口水的编译器。

　　Eclipse-CDT ----IMB 开发的一个集成开发环境，一般用来作为Java 开发环境，但由于Eclipse 是通过插件体系来扩展功能，这里我们 安装 CDT插件后，就可以用来作为C++ 的集成开发环境。

经典的C++库在VC++.net中应用的配置

以下以 vc71环境 为例，其他环境 见各软件包的说明文档。

1. STLport (SGI STL库的跨平台可移植版本。)
-------http://www.stlport.org

vc71环境中编译安装
版本：STLport-4.6.2.tar.gz
copy vc71.mak makefile
nmake clean all

头文件在 %STLport_root%/include\stlport
库文件在 %STLport_root%/lib

头文件添加方法如：
#include 需要链接lib库

2 WxWindows (跨平台的GUI库)
--------http://www.wxwindows.org
--------http://sourceforge.net/projects/wxwindows
--------http://i18n.linux.net.cn/others/wxWindowstut/wxTutorial.html

　　因为其类层次极像MFC，所以有文章介绍从MFC到WxWindows的代码移植以实现跨平台的功能。通过多年的开发也是一个日趋完善的GUI库，支持同样不弱于前面两个库。并且是完全开放源代码的。新近的C++ Builder X的GUI设计器就是基于这个库的。

vc71环境中编译安装
版本：wxMSW-2.6.0-Setup.exe
copy makefile.vc makefile
通过 配置 config.vc 的 SHARED = 0 和 BUILD = debug
确定 nmake clean all 的四种编译结果：

include头文件： include\wx
Lib库文件: lib\vc_dll 和 lib\vc_lib
DLL: lib\vc_dll

头文件在 %wxWidgets_root%/include\wx
库文件在 %wxWidgets_root%/lib\vc_dll 和 %wxWidgets_root%/lib\vc_lib

头文件添加方法如：
#include 需要链接lib库

3 boost (“准”标准库)
------http://www.boost.org/
------http://sourceforge.net/projects/boost/

　　Boost库是一个经过千锤百炼、可移植、提供源代码的C++库，作为标准库的后备，是C++标准化进程的发动机之一。 Boost库由C++标准委员会库工作组成员发起，在C++社区中影响甚大，其成员已近2000人。 Boost库为我们带来了最新、最酷、最实用的技术，是不折不扣的“准”标准库。

vc71环境中编译安装
版本：boost_1_32_0.exe

首先进入 tools\build\jam_src 运行 build.bat 得到一个工具： bjam.exe
将其复制到 boost_root 目录下
执行 bjam "-sTOOLS=vc-7_1" stage 开始编译 （bjam "-sTOOLS=vc-7_1" install）

头文件在 %boost_root%/boost
库文件在 %boost_root%/stage\lib

头文件添加方法如：
#include 有时要链接lib库

　　Boost中比较有名气的有这么几个库：
　　Regex正则表达式库
　　Spirit
　　LL parser framework，用C++代码直接表达EBNF
　　Graph图组件和算法
　　Lambda在调用的地方定义短小匿名的函数对象，很实用的functional功能
　　concept check检查泛型编程中的concept
　　Mpl用模板实现的元编程框架
　　Thread可移植的C++多线程库
　　Python把C++类和函数映射到Python之中
　　Pool内存池管理
　　smart_ptr5个智能指针，学习智能指针必读，一份不错的参考是来自CUJ的文章：Smart Pointers in Boost,哦，这篇文章可以查到，CUJ是提供在线浏览的。

　　Boost总体来说是实用价值很高，质量很高的库。并且由于其对跨平台的强调，对标准C++的强调，是编写平台无关，现代C++的开发者必备的 工具。但是Boost中也有很多是实验性质的东西，在实际的开发中实用需要谨慎。并且很多Boost中的库功能堪称对语言功能的扩展，其构造用尽精巧的手 法，不要贸然的花费时间研读。Boost另外一面，比如Graph这样的库则是具有工业强度，结构良好，非常值得研读的精品代码，并且也可以放心的在产品 代码中多多利用。

４ blitz (高效率的数值计算函数库)
------http://folk.uio.no/patricg/blitz/html/index.html
------http://www.oonumerics.org/blitz/
------http://sourceforge.net/projects/blitz/

　　Blitz++ 是一个高效率的数值计算函数库，它的设计目的是希望建立一套既具像C++ 一样方便，同时又比Fortran速度更快的数值计算环境。通常，用C++所写出的数值程序，比 Fortran慢20%左右，因此Blitz++正是要改掉这个缺点。方法是利用C++的template技术，程序执行甚至可以比Fortran更快。

　　Blitz++目前仍在发展中，对于常见的SVD，FFTs，QMRES等常见的线性代数方法并不提供，不过使用者可以很容易地利用Blitz++所提供的函数来构建。

vc71环境中编译安装
版本：blitz-0.8.tar.gz

将 blitz-0.8/Blitz-VS.NET.zip 解压到当前目录下
打开 Blitz-Library.sln 编译即可

头文件在 %blitz_root%/blitz
%blitz_root%/random
库文件在 %blitz_root%/lib （静态库）

头文件添加方法如：
#include 有时要链接lib库
#include 不需要lib库

５ log4cpp (日志处理)
-------http://sourceforge.net/projects/log4cpp/
-------http://log4cpp.hora-obscura.de/index.php/Main_Page

　　Log4cpp 是 Log4J 的 C++ 移植版本，开放源代码并且完全免费。与 Log4J 能够跨平台一样，Log4cpp也致力于写出跨平台的 C++ 程序。Log4cpp 主要是用于 C++ 程序中写 log 文件，与此同时，Log4cpp 中有很多有用的类库，对于写跨平台 C++ 程序的人来说，可以直接拿来用，或者作为自己写跨平台类的参考。

　　Log4cpp 中的跨平台类库有明显的 Java 痕迹，比如 Class、Object 、Loader、Locale 等类。 Log4cpp
中的类都可以根据类名 new 出一个 instance，其实现的方式和 MFC 如出一辙：通过 C++ 强大的宏来实现。

Log4cpp 中的跨平台类库主要有:

信号类：Condition（broadcast，signal，wait），CriticalSection （lock，unlock），WaitAccess，
Event（set，reset，wait），Mutex（lock，unlock）， Semaphore（wait，tryWait，post）

网络类：InetAddress，Socket，ServerSocket，DatagramSocket，SocketInputStream，
SocketOutputStream

日期类：DateFormat，DateTimeDateFormat，System（currentTimeMillis）

文件类：FileWatchdog（doOnChange）

内存操作类：基于引用计数机制的智能指针 ObjectPtrT
字符串操作类：StrictMath，StringHelper（toUpperCase，toLowerCase，trim，equalsIgnoreCase，endsWith，format），StringTokenizer

线程类：Thread（start，run，join）

　　使用以上的类不用考虑 thread handle, event handle, socket handle 之类的 handle 问题，所有这些文
件 已经被封装了。很好用，对不对？不足之处在于没有 GUI 类。ANSI C++ 中对于目录等文件系统的处理功能较弱，这里面也没有目录处理类。另外 Socket 的 read(void * buf, size_t len) 不能设置 timeout，并且如果读取数据个数小于 len 那么 read 函数将一直堵塞，不太好用，很可惜。实际的使用上面，可以考虑做一个 Socket 子类，重写 read() 函数。

vc71环境中编译安装
版本：log4cpp-0.3.5rc1.tar.gz

打开 msvc6 编译即可

头文件在 %log4cpp_root%/include\log4cpp
库文件在 %log4cpp_root%/lib

头文件添加方法如：
#include 需要链接lib库

６ Crypto++ 加/解密算法库
---http://sourceforge.net/projects/cryptopp/
---http://www.eskimo.com/~weidai/cryptlib.html
---http://www.cryptopp.com

　　提供处理密码，消息验证，单向hash，公匙加密系统等功能的免费库。

　　Crypto++ 是一个非常专业的C++ 密码学函式库，几乎在密码学里头常见的演算法都可以在Crypto++
找到实作的函式，如：block 与stream ciphers，hash functions，MACs，random number generators，public key 加密...等方法

vc71环境中编译安装
版本：cryptopp521.zip

直接通过 cryptest.dsw 相关的库

头文件在 %cryptopp_root%
库文件在 %cryptopp_root%/lib

头文件添加方法如：
#include <*.h> 需要链接lib库

７ ACE

------http://www.cs.wustl.edu/~schmidt/ACE.html

　　C+ +库的代表，超重量级的网络通信开发框架。ACE自适配通信环境（Adaptive Communication Environment）是可以自由使用、开放源代码的面向对象框架，在其中实现了许多用于并发通信软件的核心模式。ACE提供了一组丰富的可复用C++ 包装外观（Wrapper Facade）和框架组件，可跨越多种平台完成通用的通信软件任务，其中包括：

　　事件多路分离和事件处理器分派、信号处理、服务初始化、进程间通信、共享内存管理、消息路由、分布式服务动态（重）配置、并发执行和同步，等等。

８. CppUnit
-------http://sourceforge.net/projects/cppuint/

　　一个c++的单元测试框架，可以通过派生测试类的方式，定制具体的测试方案。xUnit家族的一员，从JUnit移植而来，JUnit是Java语言的单元测试框架。

vc71环境中编译安装
版本：cppunit-1.10.2.tar.gz

直接通过 CppUnitLibraries.dsw 编译相关的库

头文件在 %cppunit_root%/cppunit
库文件在 %cppunit_root%/lib

头文件添加方法如：
#include 需要链接lib库

９ Loki
-----http://moderncppdesign.com
-----http://sourceforge.net/projects/loki-lib/
-----http://sourceforge.net/projects/loki-exp/

　　其实可和Boost一起介绍它，一个实验性质的库。作者在loki中把C++模板的功能发挥到了极致。并且尝试把类似设计模式这样思想层面的东西通过库来提供。同时还提供了智能指针这样比较实用的功能。

　　该库系模板库，库本身无需编译，在你的工程文件中 引用头文件就可以使用，如果 你直接或间接使用了small object，那你需要在你的工程文件加上SmallObj.cpp；如果 你直接或间接使用了Singletons，那你需要在你的工程文件 加上 Singleton.cpp

学术性的C++库的详细介绍:

1 FC++: The Functional C++ Library
--------http://www.cc.gatech.edu/~yannis/fc++/

　　这个库提供了一些函数式语言中才有的要素。属于用库来扩充语言的一个代表作。如果想要在OOP之外寻找另一分的乐趣，可以去看看函数式程序设计的世界。大师Peter Norvig在 “Teach Yourself Programming in
Ten Years”一文中就将函数式语言列为至少应当学习的6类编程语言之一。

当前版本：FC++.1.5.zip
模板库,在实际工程中 ，加上要用的头文件 就可以编译。

2 CGAL
-----http://www.cgal.org

　　Computational Geometry Algorithms Library的目的是把在计算几何方面的大部分重要的解决方案和方
法以C++库的形式提供给工业和学术界的用户。

当前版本：CGAL-3.1.zip
这是一个已编译的版本，当然也包括完整的源码

头文件在 %CGAL_root%/include/CGAL
库文件在 %CGAL_root%/lib/msvc7

头文件添加方法如：
#include 需要链接lib库

其它目前我感觉还不是很爽的C++库的详细介绍:

1 Doxygen
------http://sourceforge.net/projects/doxygen/
------http://www.stack.nl/~dimitri/doxygen/

　　注释文档生成工具，较之Doc++功能更为齐全，可以生成包括HTML、PDF、RTF在内的多种格式的文档，并有GUI界面，除了支持c/c++语言外，还支持IDL、java、PHP、c#等。

2、 QT(windows版要付钱)
-------http://www.trolltech.com/
-------http://www.qiliang.net/qt.html

　　Qt是Trolltech公司的一个多平台的C++图形用户界面应用程序框架。它提供给应用程序开发者建立艺术级的图形用户界面所需的所用功 能。Qt是完全面向对象的很容易扩展，并且允许真正地组件编程。自从1996年早些时候，Qt进入商业领域，它已经成为全世界范围内数千种成功的应用程序 的基础。Qt也是流行的Linux桌面环境KDE 的基础，同时它还支持Windows、Macintosh、Unix/X11等多种平台。

3、Fox
---------http://www.fox-toolkit.org/

　　开放源代码的GUI库。作者从自己亲身的开发经验中得出了一个理想的GUI库应该是什么样子的感受
出发，从而开始了对这个库的开发。有兴趣的可以尝试一下。

4 xml4c
------http://www.alphaworks.ibm.com/tech/xml4c

　　IBM的XML Parser，用c++语言写就，功能超级强大。号称支持多达100种字符编码，能够支持中文，适合于大规模的xml应用。若只是很小范围的应用，则非最佳选择，毕竟，你需要“背负”约12M左右的dll的沉重负担。

5 Xerces c++
-------http://xml.apache.org/xerces-c

　　Apache的XML项目，同样是c++ 实现，来源于IBM的xml4c，因此编程接口也是和xml4c一致的。但是目前只支持少数的字符编码，如ASCII，UTF-8，UTF-16等，不能处理包含中文字符的XML文档。

　　Xerces-C++ 是一个非常健壮的XML解析器，它提供了验证，以及SAX和DOM API。XML验证在文档类型定义(Document Type Definition，DTD)方面有很好的支持，并且在2001年12月增加了支持W3C XML Schema的基本完整的开放标准。

6 XMLBooster
-------http://www.xmlbooster.com/

　　这个库通过产生特制的parser的办法极大的提高了XML解析的速度，并且能够产生相应的GUI程序来修改这个parser。在DOM和SAX两大主流XML解析办法之外提供了另外一个可行的解决方案。

C++开发环境(Win平台下除了 Visual C++ 和 Borland C++以外的)：

1. Cygwin （Windows下的一个Unix仿真环境）

　　这个Cygwin的一部分是GCC的另外一个Windows移植版本，Cygwin是Windows下的一个Unix仿真环境。严格的说是模拟GNU的环境，这也就是"Gnu's Not Unix"要表达的意思。

　　至Cygwin的網站http://www.cygwin.com/下載安裝程式setup.exe，可直接點選執行或先行下載至個人電腦後再執行。目前我已经下载到本地了，直接安装即可。

2. MinGW （GCC的一个Windows移植版本）

1)http://sourceforge.net/projects/mingw 直接访问的，点击 Files，然后下载以下文件：MinGW-3.1.0-1.exe, mingw32-make-3.80.0-3.exe。
安装MinGW 到 C:/MinGW 目录下，然后安装 mingw32-make 到 C:/MinGW 下，通过浏览器
到 C:/MinGW/bin 下，将 mingw32-make.exe 改名或者另外复制为 make.exe。

（以上的设置已经足够。不过为了求新，我是同时下载了 gcc-core-3.4.2-20040916-1.tar.gz,mingw-runtime-3.5.tar.gz 和 w32api-3.1.tar.gz，将它们直接解压到 C:/MinGW 下更新旧的文件。不过这对这篇文章本身没有任何影响。新旧两种配置我都测试过。）

安装次序：
MinGW-3.1.0-1.exe
mingw32-make-3.80.0-3.exe
gcc-core-3.4.2-20040916-1.tar.gz
mingw-runtime-3.5.tar.gz
w32api-3.1.tar.gz
gdb-5.2.1-1.exe
mingw-utils-0.3.tar.gz
binutils-2.15.91-20040904-1.tar.gz

3)准备MinGW 用户开发的命令行环境（一个批处理）
如： mingw.bat
@rem --------------------------------------
@SET MINGW_ROOT=D:\Mingw

@rem
@echo Setting environment for using Mingw.
@rem

@set PATH=%MINGW_ROOT%\BIN;%PATH%
@set INCLUDE=%MINGW_ROOT%\INCLUDE;%MINGW_ROOT%\INCLUDE\c++\3.2.3;%MINGW_ROOT%\include\c++\3.2.3\mingw32;%MINGW_ROOT%\include\c++\3.2.3\backward;%INCLUDE%
@set LIB=MINGW_ROOT\LIB;%LIB%
@rem ----------------------------------------

3. Dev C++ （一个C/C++ 的集成开发环境）

　　GCC是一个很好的编译器。在Windows上的C++编译器一直和标准有着一段距离的时候，GCC就是一个让Windows下开发者流口水的 编译器。Dev-C++就是能够让GCC跑在Windows下的工具，作为集成开发环境，还提供了同专业IDE相媲美的语法高亮，代码提示，调试等功能。 由于使用Delphi开发，占用内存少，速度很快，比较适合轻量级的学习和使用。

　　可以使用 MinGW-GCC 作为它的编译器

4 Eclipse-CDT

游戏开发

Audio/Video 3D C++ Programming Library

------http://www.galacticasoftware.com/products/av/
------http://sourceforge.net/projects/av3d/

　　AV3D是一个跨平台，高性能的C++库。主要的特性是提供3D图形，声效支持（SB,以及S3M），控制接口（键盘，鼠标和遥感），XMS。

KlayGE

------http://home.g365.net/enginedev/
------http://sourceforge.net/projects/klayge/

　　国内游戏开发高手自己用C++开发的一个开放源代码、跨平台的游戏引擎。KlayGE是一个开放源代码、跨平台的游戏引擎，并使用Python作脚本语言。KlayGE在LGPL协议下发行。感谢龚敏敏先生为中国游戏开发事业所做出的贡献。

OGRE

------http://www.ogre3d.org
------http://www.ogre3d.org/docs/manual/
------http://sourceforge.net/projects/ogre

　　OGRE（面向对象的图形渲染引擎）是用C++开发的，使用灵活的面向对象3D引擎。它的目的是让开发者能更方便和直接地开发基于3D硬件设备 的应用程序或游戏。引擎中的类库对更底层的系统库（如：Direct3D和OpenGL）的全部使用细节进行了抽象，并提供了基于现实世界对象的接口和其 它类。

走进任何一家书店，你会看见《Teach Yourself Java in 7 Days》（7天Java无师自
通）的旁边是一长排看不到尽头的类似书籍，它们要教会你Visual Basic、Windows
、Internet等等，而只需要几天甚至几小时。我在Amazon.com上进行了如下搜索：
　　　　pubdate: after 1992 and title: days and (title: learn or title: teach
 yourself)
　　　　(出版日期：1992年后 and 书名：天 and （书名：学会 or 书名：无师自
通）)
我一共得到了248个搜索结果。前面的78个是计算机书籍（第79个是《Learn Bengali
 in 30 days》，30天学会孟加拉语）。我把关键词“days”换成“hours”，得到了
非常相似的结果：这次有253本书，头77本是计算机书籍，第78本是《Teach Yourself
 Grammar and Style in 24 Hours》（24小时学会文法和文体）。头200本书中，有
96%是计算机书籍。
结论是，要么是人们非常急于学会计算机，要么就是不知道为什么计算机惊人地简单
，比任何东西都容易学会。没有一本书是要在几天里教会人们欣赏贝多芬或者量子物
理学，甚至怎样给狗打扮。
让我们来分析一下像《Learn Pascal in Three Days》（3天学会Pascal）这样的题
目到底是什么意思：

学会：在3天时间里，你不够时间写一些有意义的程序，并从它们的失败与成功中学
习。你不够时间跟一些有经验的程序员一起工作，你不会知道在那样的环境中是什么
滋味。简而言之，没有足够的时间让你学到很多东西。所以这些书谈论的只是表面上
的精通，而非深入的理解。如Alexander Pope（英国诗人、作家，1688-1744）所言
，一知半解是危险的（a little learning is a dangerous thing）

Pascal：在3天时间里你可以学会Pascal的语法（如果你已经会一门类似的语言），
但你无法学到多少如何运用这些语法。简而言之，如果你是，比如说一个Basic程序
员，你可以学会用Pascal语法写出Basic风格的程序，但你学不到Pascal真正的优点
（和缺点）。那关键在哪里？Alan Perlis（ACM第一任主席，图灵奖得主，1922-1990
）曾经说过：“如果一门语言不能影响你对编程的想法，那它就不值得去学”。另一
种观点是，有时候你不得不学一点Pascal（更可能是Visual Basic和javascript之类
）的皮毛，因为你需要接触现有的工具，用来完成特定的任务。但此时你不是在学习
如何编程，你是在学习如何完成任务。

3天：不幸的是，这是不够的，正如下一节所言。

10年编程无师自通

一些研究者（Hayes、Bloom）的研究表明，在许多领域，都需要大约10 年时间才能
培养出专业技能，包括国际象棋、作曲、绘画、钢琴、游泳、网球，以及神经心理学
和拓扑学的研究。似乎并不存在真正的捷径：即使是莫扎特，他4 岁就显露出音乐天
才，在他写出世界级的音乐之前仍然用了超过13年时间。再看另一种音乐类型的披头
士，他们似乎是在1964年的Ed Sullivan节目中突然冒头的。但其实他们从1957年就
开始表演了，即使他们很早就显示出了巨大的吸引力，他们第一次真正的成功——Sgt
. Peppers——也要到1967年才发行。Samuel Johnson（英国诗人）认为10 年还是不
够的：“任何领域的卓越成就都只能通过一生的努力来获得；稍低一点的代价也换不
来。”（Excellence in any department can be attained only by the labor of
 a lifetime; it is not to be purchased at a lesser price.） 乔叟（Chaucer
，英国诗人，1340-1400）也抱怨说：“生命如此短暂，掌握技艺却要如此长久。”
（the lyf so short, the craft so long to lerne.）
下面是我在编程这个行当里获得成功的处方：

对编程感兴趣，因为乐趣而去编程。确定始终都能保持足够的乐趣，以致你能够将10
年时间投入其中。

跟其他程序员交谈；阅读其他程序。这比任何书籍或训练课程都更重要。

编程。最好的学习是从实践中学习。用更加技术性的语言来讲，“个体在特定领域最
高水平的表现不是作为长期的经验的结果而自动获得的，但即使是非常富有经验的个
体也可以通过刻意的努力而提高其表现水平。”（p. 366），而且“最有效的学习要
求为特定个体制定适当难度的任务，有意义的反馈，以及重复及改正错误的机会。”
（p. 20-21）《Cognition in Practice: Mind, Mathematics, and Culture in Everyday
 Life》（在实践中认知：心智、数学和日常生活的文化）是关于这个观点的一本有
趣的参考书。

如果你愿意，在大学里花上4年时间（或者再花几年读研究生）。这能让你获得一些
工作的入门资格，还能让你对此领域有更深入的理解，但如果你不喜欢进学校，（作
出一点牺牲）你在工作中也同样能获得类似的经验。在任何情况下，单从书本上学习
都是不够的。“计算机科学的教育不会让任何人成为内行的程序员，正如研究画笔和
颜料不会让任何人成为内行的画家”, Eric Raymond，《The New Hacker's Dictionary
》（新黑客字典）的作者如是说。我曾经雇用过的最优秀的程序员之一仅有高中学历
；但他创造出了许多伟大的软件，甚至有讨论他本人的新闻组，而且股票期权让他达
到我无法企及的富有程度（译注：指Jamie Zawinski，Xemacs和Netscape的作者）。

跟别的程序员一起完成项目。在一些项目中成为最好的程序员；在其他一些项目中当
最差的一个。当你是最好的程序员时，你要测试自己领导项目的能力，并通过你的洞
见鼓舞其他人。当你是最差的时候，你学习高手们在做些什么，以及他们不喜欢做什
么（因为他们让你帮他们做那些事）。

接手别的程序员完成项目。用心理解别人编写的程序。看看在没有最初的程序员在场
的时候理解和修改程序需要些什么。想一想怎样设计你的程序才能让别人接手维护你
的程序时更容易一些。

学会至少半打编程语言。包括一门支持类抽象（class abstraction）的语言（如Java
或C++），一门支持函数抽象（functional abstraction）的语言（如Lisp或ML），
一门支持句法抽象（syntactic abstraction）的语言（如Lisp），一门支持说明性
规约（declarative specification）的语言（如Prolog或C++模版），一门支持协程
（coroutine）的语言（如Icon或Scheme），以及一门支持并行处理（parallelism）
的语言（如Sisal）。

记住在“计算机科学”这个词组里包含“计算机”这个词。了解你的计算机执行一条
指令要多长时间，从内存中取一个word要多长时间（包括缓存命中和未命中的情况）
，从磁盘上读取连续的数据要多长时间，定位到磁盘上的新位置又要多长时间。（答
案在这里。）

尝试参与到一项语言标准化工作中。可以是ANSI C++委员会，也可以是决定自己团队
的编码风格到底采用2个空格的缩进还是4个。不论是哪一种，你都可以学到在这门语
言中到底人们喜欢些什么，他们有多喜欢，甚至有可能稍微了解为什么他们会有这样
的感觉。

拥有尽快从语言标准化工作中抽身的良好判断力。

抱着这些想法，我很怀疑从书上到底能学到多少东西。在我第一个孩子出生前，我读
完了所有“怎样……”的书，却仍然感到自己是个茫无头绪的新手。30个月后，我第
二个孩子出生的时候，我重新拿起那些书来复习了吗？不。相反，我依靠我自己的经
验，结果比专家写的几千页东西更有用更靠得住。
Fred Brooks在他的短文《No Silver Bullets》（没有银弹）中确立了如何发现杰出
的软件设计者的三步规划：

尽早系统地识别出最好的设计者群体。

指派一个事业上的导师负责有潜质的对象的发展，小心地帮他保持职业生涯的履历。

让成长中的设计师们有机会互相影响，互相激励。

这实际上是假定了有些人本身就具有成为杰出设计师的必要潜质；要做的只是引导他
们前进。Alan Perlis说得更简洁：“每个人都可以被教授如何雕塑；而对米开朗基
罗来说，能教给他的倒是怎样能够不去雕塑。杰出的程序员也一样”。
所以尽管去买那些Java书；你很可能会从中找到些用处。但你的生活，或者你作为程
序员的真正的专业技术，并不会因此在24小时、24天甚至24个月内发生真正的变化。

参考文献

Bloom, Benjamin (ed.) Developing Talent in Young People, Ballantine, 1985
.
Brooks, Fred, No Silver Bullets, IEEE Computer, vol. 20, no. 4, 1987, p.
10-19.
Hayes, John R., Complete Problem Solver, Lawrence Erlbaum, 1989.
Lave, Jean, Cognition in Practice: Mind, Mathematics, and Culture in Everyday
 Life, Cambridge University Press, 1988.

答案

各种操作的计时，2001年夏天在一台典型的1GHz PC上完成：
　　　　执行单条指令　　　　　　　　　　　　 1 纳秒 = (1/1,000,000,000) 秒

　　　　从L1缓存中取一个word　　　　　　　　2 纳秒
　　　　从主内存中取一个word　　　　　　　　10 纳秒
　　　　从连续的磁盘位置中取一个word　　　　200 纳秒
　　　　从新的磁盘位置中取一个word（寻址）　8,000,000纳秒 = 8毫秒

脚注