2008年9月21日星期日
谷歌官方博客:未来手机必备的“七种武器”
自从十年前谷歌创立以来,互联网已经给全世界人们的生活带来了巨大的影响。它已经改变了政治、娱乐、文化、商业、医疗、环境等诸多方面以及几乎每个你所能想到的领域。这促使我们思考:未来的十年内将发生什么?这种惊人的技术将如何演进?我们将如何适应互联网,而且(更重要的是)互联网将如何适应我们?怀着这些问题,我们询问了十个资深的专家,并将在9月(在我们创立10周年的月份)发表他们的回答。就像计算机科学专家Alan Kay的名言所说的那样,最好的预测未来的方法就是去创造它,因此我们每天都将尽我们的最大努力,逐步实现专家们的预言。
全世界目前有大约32手机用户,而且在未来几年内,这个数字还将至少增加10亿。如今,手机已经变得比汽车(全世界登记的汽车大约为8亿辆)和信用卡(只有14亿张)还要普遍。在固定电话的普及上,我们用了100年的时间才使80%以上的国家用上固定电话,而手机做到这一点只用了16年。越来越少的青少年佩戴手表,因为他们现在都用手机来看时间。因此我们现在可以大胆地宣称手机是有史以来最普及的消费者产品。
不过,你有没有考虑过这些手机的性能到底有多强?你放在口袋、背包或者手提袋里面的手机的性能很可能要比8年前或9年前放在桌面上的个人电脑还要强10倍(假设你有一台个人电脑;大部分的手机用户没有个人电脑)。手机所拥有的一系列传感器几乎堪比火星探测器。一个仅具备基本功能的手机就拥有:时钟,电源传感器(显示电池用量),温度计(因为电池在低温下的充电效果不好),测光表(决定是否开启屏幕背光灯);而更高级的手机还拥有:位置传感器,加速计(监测运动方向的矢量与速度),甚至还可能有指南针。最重要的是,所有这些传感器始终都是互相连接的。
我们来看看未来十年内的趋势。你可能将一周七天,一天24小时都携带着手机(中国移动最近的一项研究显示,大部分手机用户在睡觉的时候都把手机放在距离一米以内的地方),而这些手机的功能非常强大,始终保持连接,并充满各种传感器。而且更酷的是,你身边的每个人都是如此。那么,除了你现在已经利用的功能外,你还将利用这些手机来做什么呢?下面是几种可能:
智能提醒
你的手机将时刻洞悉你目前的状况,并在需要的时候提醒你。现在就已经是如此了——eBay可以在你投标失败的时候给你发提示信息,而提示服务(比如谷歌新闻)可以为你提供新闻、运动、或股票方面的最新信息。未来,这些应用程序将更加智能化,更加迎合你的个人偏好(将被存储在网络云里),并在你需要的时候才发送所需的信息。一个非常有用的应用情景:你的手机知道你正在前往市中心用晚饭,它将提醒你交通状况以及哪里停车最方便。
增强现实(Augmented reality)
你的手机会利用它的传感器来了解你状况,并为你提供有用的信息。例如,你站在橱窗前,心里想知道里面的小狗价格。你的手机马上就会通过GPS和指南针了解到你正在看这只小狗。在你甚至还没问这个问题之前,手机就会告诉你答案了。此外,还会告诉你它的食物和最佳训练方式。
众包(Crowd Sourcing)主流化
你的手机就是你的万能传声筒。通过手机,你可以发布图片、电子邮件、文本、Twitter(一种多对多互联网短信群发平台)信息以及博客文章等。如果所有人都这么做,那么世界上每个角落的人都可以实时分享他们的经历。大量的信息内容以一种全新且有趣的方式被归档、分类并重新发布给其他人。你可以在网上询问在附近最好玩的地方,并在手机上浏览其他人的评价和他们所上传的图片。如果你很有兴趣,那么你的手机就会告诉你如何前往那里。
(注:众包的特征是由非专业开发人员的普通群体配合进行开发)
无处不在的传感器
你的手机能够获取周围情况的大量信息。如果你获取该信息,并将它和云里面的所有其他手机的信息结合起来,那么你就会看到不可思议的世界动态实景。气象信息的更新将不再根据数百个传感器,而是根据数亿个传感器。交通信息的报道将不再仅仅根据直升飞机的观察和道路传感器,而是根据交通阻塞区域的手机(以及人)的密度、速度和方向来作出判断。
个人发展的工具
你的手机不仅能够方便你的生活,它还可以为你带来收入。对于世界上的许多人来说,这已经成为现实:在印度南部,渔民们通过短信来发现最好的市场,以便出售他们今日的产品;甘蔗农场主们可以收到建议性的短信来决定作物灌溉量;在撒哈拉以南的非洲,拥有手机的企业家变成了手机运营商,为他们所在的城镇提供通信服务。未来,随着手机成为经济发展的重要推动力,这些创新只会不断增加。
与时俱进的设备
就像现在的互联网一样,你的手机将更加开放,这样开发人员就可以更加方便地开发或改进应用程序和内容。你可以将你所关心的应用程序自动地安装在你的手机上。比如说,你的手机上有个软件,该软件可以改善电源管理(从而增加电池寿命)。如果有一个开发人员对该软件进行了改进。那么你不用动一根手指头,这个更新就会自动安装在你的手机上。随着时间推移,你的手机将越来越好。
信任与验证提高软件安全性
你的手机将提供工具和信息来帮助你决定下载哪些内容,浏览哪些信息,共享哪些数据。在一个互联的世界里,信任是至关重要的,而你的手机将帮助你控制好你的信息。你可以选择不共享任何信息(缺省模式),或者只同特定人员——你所信任的朋友圈子和家庭成员——共享特定信息。你将根据你从服务提供商和软件提供者那里所得到的信息以及社区的集体评级来进行做出这些决定。你的手机会像忠心耿耿的仆人一样:它知道你的许多信息,但是如果没有你的同意,它将不会透露任何信息。
2008年9月20日星期六
C++培训系列课程体系
培训形式:我们的企业级高端IT培训提供以下2种培训服务形式: ![]() ![]() | ||||||||||||||||||||||||||||||
培训深度:对于企业内训,培训深度根据客户Team的具体情况可灵活定制,从Level 200(初中级)到Level 500(最高级),均可提供。对于公开课培训,一般在Level 400(高级),具体参见当期课程安排。 | ||||||||||||||||||||||||||||||
培训时间:对于企业内训,培训时间根据客户Team的具体情况可灵活定制。对于公开课培训,请参见公开课培训安排。 | ||||||||||||||||||||||||||||||
培训价格:对于企业内训,培训价格根据客户具体需求(课程、深度、时间、人数)而不同。对于公开课培训,请参见公开课培训当期定价。
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IT培训蛋糕不小 市场规模40多亿元
企业招聘 经验为王
被称为朝阳产业的IT业,其从业人员平均薪酬高居各行业前列。记者从智联招聘、中华英才网、无忧工作网三大招聘网站发现,各大类职位的招聘中,IT职位需求仅次于销售,排名第二,每月有近10万个职位提供。
尽管人才市场对IT从业人员求贤若渴,但实际情况并不那么乐观。记者近期在北京的几场大型招聘会发现,“经验”成为用人单位出现频率最高的词。“项目经验、编程经验、相关语言应用经验、兼职经验”,对刚走出校门的学生而言,无疑遭遇了就业瓶颈。“高校教育重理论轻实践,尽管有上机实验,但真正的经验积累,绝非一两个实验就能获得。”某外企IT产品研发部门负责人告诉记者,IT行业的很多项目都是合作完成的,需要每个人相互配合。如果团队中多了个完全陌生的新手,必定会牵涉领导者在交流和培训中的精力。此外,新手的出错几率也很高,这对项目的进度控制及质量控制存在风险,所带来的损失也难以预计。因此,招聘方青睐有经验的IT人才也就不足为奇了。
在严峻的就业压力之下,越来越多的年轻人不得不把目光投向兼职、培训等能够获得工作经验的途径中去。据了解,仅仅是北京的计算机相关专业的学生,就有50%以上的人参加兼职或者专业培训,其他专业的学生参加IT培训的比例还要高一些。“我希望通过自己的努力,能够进入自己心仪的知名公司”,在某培训机构参加“Java工程师”培训的大三学生冯宁告诉记者,“参加培训的最大好处就是能够获得最新的技术知识,并且能积累项目开发经验。”
人才匮乏 猎头诞生
一方面是市场对IT人才的大量需求,一方面是高校学生缺乏工作经验无法迅速融入工作中去,人才供需的失衡让近几年风行的IT培训开始成为人才市场不可忽视的力量。“仅仅是在北京,IT职位需求就占北京职场总需求的21%”,某猎头公司总监孙先生告诉记者,“不仅是高端IT人才奇货可居,就是合格的普通员工也并不那么好找。最近已经有很多客户请我寻找合适的程序员,这种现象在猎头行业是非常罕见的。”
“猎头公司往往扮演的是高级人才招聘的角色,但对于企业所需要的大量普通技术人才往往无能为力。在这种情况下,很多猎头公司开始尝试和专业的培训机构进行合作,直接预定优秀的学员,并取得了较好的效果。”北京蓝点世纪顶级JAVA培训机构负责人尹德树告诉记者,和猎头公司的合作让他看到了JAVA培训行业的“蓝海”。“任何一个行业都需要不断的创新,我们这些培训机构在经过数年的成功市场运作后也开始转型——从单一的技能培训机构转变为猎头型培训机构。”
“如果仅仅是学会了基本的操作,而缺乏完整的项目开发经验和团队合作能力,那对学生和企业而言都没有任何价值。”尹德树告诉记者,以针对用人单位需求而制定的“In-Team”顶级JAVA培训模式为例,无论是师资队伍、培训模式、资源整合都强调“Team(团队)”的概念,让学生在培训中养成团队观,为日后的迅速融入工作奠定基础。学员不但每天要完成500行以上的编码,并还要累计完成1000多个实践练习,而这已经超越了软件工程师一年的工作经验。同时,还要接受到完全真实的项目进行练习,获得真正的实际项目经验。
培训市场竞争激烈
国内IT权威调研机构赛迪顾问IT服务分析师胡小姐表示,去年全国IT教育培训市场规模是41.49亿元,今年还将继续增长,超过这个数字。而随着奥运的临近,以及中国经济的进一步发展,市场上对IT人才的需求将再创新高,IT培训市场将成为高校传统教育的有力补充。
“很多企业要对没有实战经验的新人进行为期半年到1年的培训,支付大量的人力、财力,而培养对象一旦跳槽,又会造成企业人才投资的损失”,长期关注大学生就业的郑鹏老师指出,“现在有很多学生选择参加实战式培训来为求职增加砝码。”
“培训机构在某种程度上比猎头公司更熟悉IT企业的用人需求,尤其是对大量合格的普通IT白领的技术要求”,IT资深人士张明凯对“猎头式培训机构”的说法十分感兴趣,“就业固然是每个参加培训的学生最起码的要求,但是如何迅速积累经验,获得知名企业的工作机会。猎头型培训机构的定制人才培养模式完全根据企业所需,无疑具有很强的竞争力。”记者了解到,在长达4个月的项目驱动制培训中,会有经验丰富的项目经理亲自带队,通过公司化管理,让学员在实践中既熟练掌握了应用技术,又迅速积累了实际工作经验。
“可以预见,IT培训的竞争将达到白热化。目前我国的IT教育培训正从普及走向专业化细分阶段。比如游戏学院的游戏人才培养、清华万博的网络工程师课程、清华美院的电脑美术设计师课程、蓝点世纪的顶级JAVA软件人才培养,各培训机构所设置的课程突出实际操作能力的培养,并不断升级。而猎头式培训机构的定位,也使得一些培训机构在竞争中进一步细分市场,突出自己的优势。这对整个行业的健康发展都有着积极作用。”业内人士坦言,国内外厂商对IT教育培训的专业服务关注度越来越高,这也将导致IT培训行业出现新的格局。
IBM等11家科技公司上榜全球最佳品牌25强
08年全球最具品牌价值25强 单位:十亿美元
BusinessWeek和Interbrand是按照品牌价值对公司营收贡献进行排名。今年IBM超过微软成为全球第二家品牌价值最高的公司。微软的座次略有下滑,由去年的第二名降至第三。
值得注意的是Google今年的品牌价值同比增长43%至256亿美元。而位于榜单第24名的苹果公司,其品牌价值同比增长24%至137亿美元。
科技公司仍然占据全球最具品牌价值榜单的重要位置,除IBM、微软、Google外,诺基亚(第5)、英特尔(第7)、惠普(第12)、思科(第17)、三星(第21)、甲骨文(第23)、苹果(第24)及索尼(第25)八家公司都跻身全球最具品牌价值25强。(芭蕉雨)
2008年9月16日星期二
Building Google Chrome: A first look
Building Google Chrome: A first look
Google's open source browser has much to offer prospective hackers (provided they use Windows)
TAGS: Browsers, Browsers, Google
Last week I said I would look at Google Chrome "from a developer's perspective." I should have specified what kind. I meant I was considering it from a Web developer's perspective: What does it mean for Web application builders to have yet another browser enter the already-crowded field?
But the more I thought about it, the more I felt it would be worthwhile to look at Chrome from the perspective of the other kind of developer. After all, Chrome is open source, and there's clearly still some work to be done on it. So I decided to take a peek under Chrome's hood and view it through the eyes of the developers who will improve and maintain it in the coming years.
Dude, where's my code?
The first stop on my quest was dev.chromium.org, the Chromium Developer Documentation site, to get a copy of the source code. "Chromium" is the name of the open source version of the Chrome browser, while "Chrome" is Google's official stable release. Get the idea? In real life, chrome is smooth and polished, while chromium is just a raw element.
The Chromium site explains how to download the source code for Linux, Mac OS X, or Windows. Unfortunately, if you're eagerly awaiting a Mac version of Chrome, you shouldn't hold your breath. As the Mac OS X area of the Chromium developer site explains, "Right now, the Mac build is a work in progress that is much closer to the start than the finish." In fact, according tothe latest status report, the Chrome developers have yet to get even the browser core running under Mac OS X. Rendering actual Web pages is still a long way off, to say nothing of a usable Aqua GUI.
Then again, the Linux version is in arguably even worse shape. If you were laboring under the assumption that a new open source browser from Google meant an automatic win for Linux, you'd better think again. The Windows version of Chrome isn't just the first to market; it's also the master mold for all the other versions. You won't see a Linux version until the Chrome developers manage to port the original Win32 codebase over to Linux, with all the headaches that implies.
In short, don't expect a Mac or Linux version of Chrome any time soon. Not even close.
So for my project, Windows was it. But even then, getting the code wasn't as easy as simply clicking a link. Instead, I first had to install a set of scripts to give me access to Chromium's Subversion source code repository. These are command-line tools, but they should feel familiar to anyone with a modicum of development experience. What checking out code from Subversion meant, however, was that I'd be working with the latest, bleeding-edge version of the code. At this early stage of the project, Chromium is definitely a moving target.
It might be helpful to have a book to read while you wait for the source code tree to sync for the first time. The whole thing amounts to around 2.4GB of code, including all the various layout tests used to debug the WebKit rendering engine. Google says the entire download should take about an hour, depending on network activity. In my case it took at least twice that long, despite a 6Mbit broadband connection.
Dissecting a browser
Examination of the source tree reveals some interesting tidbits. Except in cases where code was borrowed from other projects, the source is released under a three-clause BSD-style license, one of the most permissive open source licenses. Google clearly has no qualms about Chromium code being used in commercial settings.
When Chromium does borrow, it's mostly from the expected sources. Besides the WebKit HTML rendering engine, the tree includes the typical libraries for displaying JPEGs, compressing files, and so on. It uses hunspell for its automatic spell-checker -- the same library used by Firefox 3 -- so you can expect that feature to work identically on both browsers.
Overall, the code looks clean and is well organized. Firefox is frequently criticized for its large, Byzantine codebase. By comparison, the Chromium code seems much more accessible to the casual programmer. Comments are plentiful, and they occasionally display some of the humor that makes the best open source projects so much fun. For example, one component of the browser core is a debugging aid dubbed the "jank-o-meter." A comment inside the source explains: "Put break point here if you want to stop threads and look at what caused the jankiness."
Interestingly, Chromium was designed with a certain amount of modularity built in. For example, if for some reason you don't want to use Chromium's ultra-fast V8 JavaScript engine, you can change a few compile-time flags and build it with JavaScriptCore, the engine that ships with WebKit, instead.
What is not immediately evident, however, is any kind of extension mechanism. There is no directory in the source tree called "plug-ins," for example. Building an ad blocker for Chrome might be harder than it sounds.
Putting it all together
Next up: Building the actual browser. To build Chrome for Windows, you'll need Visual Studio 2005 Service Pack 1 (plus some optional patches for improved performance and Vista compatibility) and the current Windows SDK. Neither Visual Studio 2003 nor 2008 are supported currently, due to incompatibility with certain parts of the Chromium codebase.
The folks at Google made it sound as if, once you had the source code, building Chromium was as easy as loading up the solution file in Visual Studio and pressing F7 -- so that's what I did. And you know what? They were right! Fifteen minutes and 51 compiler warnings later, I had my chrome.exe. (For reference, this was on a 2.4GHz Intel Q6600 quad-core workstation running Vista Ultimate, with 4GB of RAM and ample hard drive space.)
Launching the browser brought no real surprises. As the name suggests, Chromium is a rawer, less polished version of Chrome. The UI is mostly identical, with only a few very minor visual differences. All of the same options are available in the pull-down menus on the right. Sites render the same, including Flash sites. The most readily evident difference is the logo, which sheds the Google colors in favor of a subdued blue design.

Where it comes to overall ease of use, however, Google has put in a little extra effort to differentiate Chrome from Chromium. Chrome offered to import my Firefox 3 settings automatically on first launch, and the process went without a hitch. I had to do it manually with Chromium, and when I tried, it gagged on my search engine settings and aborted the process. I managed to bring in my bookmarks by importing them separately; but while Chrome organized them just like my Firefox setup, Chromium hid them away in a subfolder.
These minor quibbles aside, however, my initial impression of Chromium is that it is a full-featured, usable browser. Better still, its code is straightforward and well organized, which should make it appealing to would-be browser developers who have shied away from the more daunting Mozilla codebase. I'm looking forward to seeing how it develops as Chrome moves toward its first stable release and beyond.
Posted by Neil McAllister on September 11, 2008 03:00 AM
福布斯:企业市场 Chrome任重而道远
约两周前,谷歌推出了 Chrome浏览器,在IT业界引起了不小的震动。现在的问题是,Chrome是否能提供更为强大的服务,足以使其它用户从IE和Firefox转移。
从人个角度讲,我喜欢喜欢 Chrome。但我认为,它要在企业市场生存需要经过艰苦的奋斗。先让我们看一下谷歌宣称的 Chrome三大优势:速度、安全和稳定性,然后再讨论其它问题。
速度
谷歌宣称Chrome比其它浏览器速度更快,我也听到一些用户关于其速度的报告,我进行的测试也非试验室测试,但 Chrome的确在速度方面并没给我深刻的印象。 Chrome不比其它IE慢,但也没有比IE明显快多少。
安全
谷歌宣称针对目前的浏览器开发设计 Chrome.因此,谷歌没有为新的威胁和互联网应用开发补丁,而表示 Chrome具有一个灵活的安全架构。问题是,互联网是动态的,而非静态的。IE必须对此适应,而 Chrome也不例外。
微软此前就宣称IE的安全性很出色,但其总是不断推出安全补丁。实际上, Chrome推出数小时后,就出现安全问题报告。
稳定性
Chrome具我多线程架构,因此,即使是有一个或是更多的网页出现问题时,它允许网页继续运行。在过去,一旦一个网页现出问题,整体浏览器就会出现问题,现在,这个问题也不例外。与IE相比, Chrome占用的内存更多,这对老的硬件产品用户来说就是一个问题。
出色的功能
给我印象就深刻的是 Chrome的“最经常访问网页”。当你打开新的标签时,你会在屏幕中看到你最经常访问的网站标志。这如现你最经常使用的标签出现在屏幕上一样。我发现,在搜索主题和在不同的网站之间来回穿梭时,这一功能非常方便。 Chrome还提供“Paste and Go.”等功能。
一些网站不支持Chrome
你会发现,Chrome在你喜爱的网站中表现出色。但如果你在一个网站中遇到问题,并希望得到网站支持时,你会发现该网站不支持Chrome应用功能。
支持新的浏览器往往比较慢。Firefox于2004年推出,现在占有22%的市场份额。在数周前,美国银行——全球最大的金融机构之一,宣传网站正式支持Firefox.在Chrome获得市场份额前,当Chrome运行不太好时,你必须把IE作为备用浏览器。
一些网站只支持IE
你是否喜欢在MSN网站上玩游戏?如果是,那最好不要使用Chrome.如果你使用Chrome进入游戏频道,你会得到一个重要的信息提示“你的浏览器或是运营系统无法满足在MSN游戏区玩游戏的最低要求”。你可能会下载游戏在离线时玩,但是,在线游戏只能在IE6或是更高版本中使用。微软不会轻易让竞争对手的产品在自己的平台上随意使用。
在其它网站上,你也会看到这种情况,因为IE是最常用的浏览器。随着Chrome和火狐浏览器应用的增加,我希望这个问题会变得越来越小,当然,这一问题不可能宣传消失。
最后,对于企业用户来说,有几个问题十分重要:Chrome与Outlook Web Access的兼容性如何?它是否会与微软的统一通讯功能使用显示“存在”?
许多企业用户发现OWA是一种接入电遇的好办法,当你们无法接入工作电脑时。Chrome支持OWA,但有一些不同。Chrome还有日历选择功能,但你只能选择数天或是数周的内容,而IE则能为用户提供一个月的日历内容浏览。
如果你使用微软的统一通讯技术,你可能对“jelly bean”很熟悉。但是,这一功能 无法与Chrome兼容。Chrome面临的最大问题是,它没有充分的理由让企业转移。与OWA和不兼容,以及支持条件的严格等等,使企业坚信使用IE仍是最佳选择。
随着新一代网络应用的推广,人们都在讨论浏览器之争的临近。凭借IE在企业市场的霸主地位和微软在企业运算环境的强大优势,谷歌和Chrome必须拿出自己的绝活才能对抗微软。
2008年9月15日星期一
WTL初学者
WTL初学者
对于WTL来说,我是个地道的初学者。虽然当年用C++的时候,用过VCL和MFC(那时候的WTL还没有现在这么出名),水平只是限于一般使用者。CSDN的BCB版上七千多的专家分就是明证——这小子水平也很菜。重拾对WTL的关注是因为Visual Studio 2005,微软的官方文档上已经说明,VS.NET 2005已经支持WTL在CE平台上的开发了。不过那个WTL 8.0到现在还没出来,弄得一堆人在微软新闻组里乱叫。
为了提前感受一下,我弄了个WTL 7.1感受一下。其实WTL 7.1已经支持在EVC4下开发CE和Windows Mobile的应用程序了,我们稍后会讲到。既然是初学者,就要从最基本的入手,先用VS.NET 2003写一个WTL的应用程序吧。
从网上下载WTL 7.1的安装包,解压后会生成一个“c:\wtl71”的文件夹。因为我们要在VS.NET 2003里写WTL程序,所以就选择执行“AppWiz70”目录下的setup71.js,如果是VS.NET 2002则选择执行“setup.js”。
安装过程比以前要容易多了,在提示安装成功后,我们直接打开VS.NET 2003,创建新项目,在VC++项目中会多一个ATL/WTL Application Wizard的图标。


输入姓名后,按“确定”,进入生成向导。


我们选择Application Type,选择应用程序的类型。我们选择了“Enable ActiveX Control Hosting”,让这个应用程序可以作为ActiveX控件的宿主应用程序。


然后我们选择User Interface Features.

列出的都是应用程序常用的项,比如Toolbar和Command Bar什么的。还可以选择视图的形态,我们这里选择的都是默认。
点击完成后,进入主界面,和MFC的应用基本没什么不同。选择编译时会报错,说atlapp.h找不到。忘了把编译路径加上了。
“工具”菜单中选择“选项”,在“项目”节点下面选择“VC++目录”。然后在“显示以下内容的目录”下选择“包含文件”(瞧中文版翻译的……)。添加一个“c:\wtl71\include”的目录。


编译,一切正常,然后选择运行。结果就是下面这个样子。

好了,内容就这么多,够初学吧。其实初学不怕,关键是愿意把自己的经验与别人分享,自然会有后来者踩着你的足迹前进的。
本文引用自http://blog.csdn.net/aawolf/,作者:马宁
2008年9月14日星期日
有感于“扁鹊论医术”
扁鹊的这番话表现的不只是他的诚实和谦逊,还在于他给我们提供了一个考虑问题的思路,就是用什么样的态度来对待一个人的能力和业绩。扁鹊对这个问题的认识是清醒的,其大哥防患于未然,二哥治病于萌芽,无疑都要比自己只到病人病情严重时才能看出来并进行施救的水平要高得多,可论功名却往往不成正比。其中原因是什么呢?我觉得就在于人们有一种“实用性思维”,也就是在某一关键事情上,只有你付出更多且有效的劳动才承认你,否则都会被轻视和忽略。
扁鹊的医术观其实就是一种识人观。古往今来有不少这样的人,他们只看到对方能做什么具体的事,能干什么活,而看不出其远见卓识和雄才大略。霸王项羽就属于这样的人,当年韩信、陈平等诸多富有战略眼光的名将和谋士都在其麾下,但项羽却眼圈狭小,看不出他们的大智大勇,一个也不重用。结果他们中有的人投奔到刘邦门下,成为一代名将,最终将项羽消灭。三国时期的袁绍也是这样的人。官渡之战前夕,富有远见的谋臣田丰分析敌我兵情,觉得暂不宜与士气正旺的曹操部队交战。袁绍不仅不听,还将田丰囚禁起来。结果不出田丰所料。可战败归来的袁绍不仅不视田丰为高明,反而将其杀之。由于人的学识、经验和智商不同,生活中不乏富有卓识远见和能够见微知著的人,他们能够将一些不良后果消灭在萌芽状态。对于这样的人,我们不仅要听其言,还要作为重要人才加以推崇,使得他们声名远播,提出更好更多的建议,这对于我们的事业大有好处。
扁鹊的医术观也是一种业绩观,就是以什么样的眼光和态度来看待一个人的业绩。不否认,有的人把具体工作做得很扎实、很出色,值得嘉许。但也不应忽视那些事前有预料、防患于未然的人,他们的一句预言、一次遏制,就能把事情的恶果消灭在萌芽状态,所产生的效益要比亡羊补牢高得多。在布鲁塞尔广场上有一尊尿童的雕塑,据传当年法军入侵比利时,在法军堆集大量炸药,点燃导火索破城的千钧一发之际,路过此处的小童于廉急中生智,用自己的一泡尿浇熄了嗞嗞作响的导火索,从而保住了全城人的性命。小于廉这一英雄壮举可谓千百雄兵所不能比,为此,比利时人将其视为英雄,为其塑像,完全应该。可生活中有的人并不这样想问题,“焦头烂额座上客,曲突徙薪阶下囚”,在一个单位出了问题,往往是抢救者受到表扬奖励,而那些有预言并能防止事故发生者却被忽视,即使受表扬也轻描淡写。这样的结果,往往是人们不愿意对一些问题进行前瞻性思考,即使有思考、有预见也不愿意积极主动地说出来,这对于我们在工作中预防隐患,提高效益是不利的。
读扁鹊一番话,觉得他不只是名医,也是一位哲人,其语言中的哲理很值得我们铭记。
2008年9月10日星期三
清理QQ垃圾文件
2008年9月8日星期一
引子
2.1 引子
如果你是一个纯粹的实用主义者,也许一开始就可以从这里开始看起,因为此处提供了一个示例程序,它可以带给你有关使用STL的最直接的感受。是的,与其纸上谈兵,不如单刀直入,实际操作一番。但是,需要提醒的是,假如你在兴致昂然地细细品味本章内容的时候,能够同时结合前面章节作为佐餐,那将是再好不过的。你会发现,前面所提到的有关STL的那些优点,在此处得到了确切的应证。本章的后半部分,将为你演示在一些主流C ++编译器上,运行上述示例程序的具体操作方法,和需要注意的事项。
2.2 例程实作
非常遗憾,我不得不舍弃"Hello World"这个经典的范例,尽管它不只一次的被各种介绍计算机语言的教科书所引用,几乎成为了一个默认的“标准”。其原因在于它太过简单了,以至于不具备代表性,无法展现STL的巨大魅力。我选用了一个稍稍复杂一点的例子,它的大致功能是:从标准输入设备(一般是键盘)读入一些整型数据,然后对它们进行排序,最终将结果输出到标准输出设备(一般是显示器屏幕)。这是一种典型的处理方式,程序本身具备了一个系统所应该具有的几乎所有的基本特征:输入 + 处理 + 输出。你将会看到三个不同版本的程序。第一个是没有使用STL的普通C++程序,你将会看到完成这样看似简单的事情,需要花多大的力气,而且还未必没有一点问题(真是吃力不讨好)。第二个程序的主体部分使用了STL特性,此时在第一个程序中所遇到的问题就基本可以解决了。同时,你会发现采用了STL之后,程序变得简洁明快,清晰易读。第三个程序则将STL的功能发挥到了及至,你可以看到程序里几乎每一行代码都是和STL相关的。这样的机会并不总是随处可见的,它展现了STL中的几乎所有的基本组成部分,尽管这看起来似乎有点过分了。
有几点是需要说明的:
这个例程的目的,在于向你演示如何在C++程序中使用STL,同时希望通过实践,证明STL所带给你的确确实实的好处。程序中用到的一些STL基本组件,比如:vector(一种容器)、sort(一种排序算法),你只需要有一个大致的概念就可以了,这并不影响阅读代码和理解程序的含义。
很多人对GUI(图形用户界面)的运行方式很感兴趣,这也难怪,漂亮的界面总是会令人赏心悦目的。但是很可惜,在这里没有加入这些功能。这很容易解释,对于所提供的这个简单示例程序而言,加入GUI特性,是有点本末倒置的。这将会使程序的代码量骤然间急剧膨胀,而真正可以说明问题的核心部分确被淹没在诸多无关紧要的代码中间(你需要花去极大的精力来处理键盘或者鼠标的消息响应这些繁琐而又较为规范的事情)。即使你有像Borland C++ Builder这样的基于IDE(集成化开发环境)的工具,界面的处理变得较为简单了(框架代码是自动生成的)。请注意,我们这里所谈及的是属于C++标准的一部分(STL的第一个字母说明了这一点),它不涉及具体的某个开发工具,它是几乎在任何C++编译器上都能编译通过的代码。毕竟,在 Microsoft Visual C++和Borland C++ Builder里,有关GUI的处理代码是不一样的。如果你想了解这些GUI的细节,这里恐怕没有你希望得到的答案,你可以寻找其它相关书籍。
2.2.1 第一版:史前时代--转木取火
在STL还没有降生的"黑暗时代",C++程序员要完成前面所提到的那些功能,需要做很多事情(不过这比起C程序来,似乎好一点),程序大致是如下这个样子的:
// name:example2_1.cpp // alias:Rubish #include#include int compare(const void *arg1, const void *arg2); void main(void) { const int max_size = 10; // 数组允许元素的最大个数 int num[max_size]; // 整型数组 // 从标准输入设备读入整数,同时累计输入个数, // 直到输入的是非整型数据为止 int n; for (n = 0; cin >> num[n]; n ++); // C标准库中的快速排序(quick-sort)函数 qsort(num, n, sizeof(int), compare); // 将排序结果输出到标准输出设备 for (int i = 0; i <> *(int *)arg2) ? 1 : 0; }
这是一个和STL没有丝毫关系的传统风格的C++程序。因为程序的注释已经很详尽了,所以不需要我再做更多的解释。总的说来,这个程序看起来并不十分复杂(本来就没有太多功能)。只是,那个compare函数,看起来有点费劲。指向它的函数指针被作为最后一个实参传入qsort函数,qsort是C程序库stdlib.h中的一个函数。以下是qsort的函数原型:
void qsort(void *base, size_t num, size_t width, int (__cdecl *compare )(const void *elem1, const void *elem2 ) ); 看起来有点令人作呕,尤其是最后一个参数。大概的意思是,第一个参数指明了要排序的数组(比如:程序中的num),第二个参数给出了数组的大小(qsort没有足够的智力预知你传给它的数组的实际大小),第三个参数给出了数组中每个元素以字节为单位的大小。最后那个长长的家伙,给出了排序时比较元素的方式(还是因为qsort的智商问题)。
以下是某次运行的结果:
输入:0 9 2 1 5
输出:0 1 2 5 9有一个问题,这个程序并不像看起来那么健壮(Robust)。如果我们输入的数字个数超过max_size所规定的上限,就会出现数组越界问题。如果你在Visual C++的IDE环境下以控制台方式运行这个程序时,会弹出非法内存访问的错误对话框。这个问题很严重,严重到足以使你开始重新审视这个程序的代码。为了弥补程序中的这一缺陷。我们不得不考虑采用如下三种方案中的一种:
- 采用大容量的静态数组分配。
- 限定输入的数据个数。
- 采用动态内存分配。
第一种方案比较简单,你所做的只是将max_size改大一点,比如:1000或者10000。但是,严格讲这并不能最终解决问题,隐患仍然存在。假如有人足够耐心,还是可以使你的这个经过纠正后的程序崩溃的。此外,分配一个大数组,通常是在浪费空间,因为大多数情况下,数组中的一部分空间并没有被利用。
再来看看第二种方案,通过在第一个for循环中加入一个限定条件,可以使问题得到解决。比如:for (int n = 0; cin >> num[n] && n <>
看来只有选择第三种方案了。是的,你可以利用指针,以及动态内存分配妥善的解决上述问题,并且使程序具有良好的灵活性。这需要用到new,delete操作符,或者古老的malloc(), realloc()和free()函数。但是为此,你将牺牲程序的简洁性,使程序代码陡增,代码的处理逻辑也不再像原先看起来那么清晰了。一个 compare函数或许就已经令你不耐烦了,更何况要实现这些复杂的处理机制呢?很难保证你不会在处理这个问题的时候出错,很多程序的bug往往就是这样产生的。同时,你还应该感谢stdlib.h,它为你提供了qsort函数,否则,你还需要自己实现排序算法。如果你用的是冒泡法排序,那效率就不会很理想。……,问题真是越来越让人头疼了!
关于第一个程序的讨论就到此为止,如果你对第三种方案感兴趣的话,可以尝试着自己编写一个程序,作为思考题。这里就不准备再浪费笔墨去实现这样一个让人不甚愉快的程序了。
2.2.2 第二版:工业时代--组件化大生产
我们应该庆幸自己所生活的年代。工业时代,科技的发展所带来的巨大便利已经影响到了我们生活中的每个细节。如果你还在以原始人类的方式生活着,那我真该怀疑你是否属于某个生活在非洲或者南美丛林里的原始部落中的一员了,难道是玛雅文明又重现了?
STL便是这个时代的产物,正如其他科技成果一样,C++程序员也应该努力使自己适应并充分利用这个"高科技成果"。让我们重新审视第一版的那个破烂不堪的程序。试着使用一下STL,看看效果如何。
// name:example2_2.cpp // alias:The first STL program #include#include #include using namespace std; void main(void) { vector num; // STL中的vector容器 int element; // 从标准输入设备读入整数, // 直到输入的是非整型数据为止 while (cin >> element) num.push_back(element); // STL中的排序算法 sort(num.begin(), num.end()); // 将排序结果输出到标准输出设备 for (int i = 0; i <>这个程序的主要部分改用了STL的部件,看起来要比第一个程序简洁一点,你已经找不到那个讨厌的compare函数了。它真的能很好的运行吗?你可以试试,因为程序的运行结果和前面的大致差不多,所以在此略去。我可以向你保证,这个程序是足够健壮的。不过,可能你还没有完全看明白程序的代码,所以我需要为你解释一下。毕竟,这个戏法变得太快了,较之第一个程序,一眨眼的功夫,那些老的C++程序员所熟悉的代码都不见了,取而代之的是一些新鲜玩意儿。 程序的前三行是包含的头文件,它们提供了程序所要用到的所有C++特性(包括输入输出处理,STL中的容器和算法)。不必在意那个.h,并不是我的疏忽,程序保证可以编译通过,只要你的C++编译器支持标准C++规范的相关部分。你只需要把它们看作是一些普通的C++头文件就可以了。事实上,也正是如此,如果你对这个变化细节感兴趣的化,可以留意一下你身旁的佐餐。
同样可以忽略第四行的存在。加入那个声明只是为了表明程序引用到了std这个标准名字空间(namespace),因为STL中的那些玩意儿全都包含在那里面。只有通过这行声明,编译器才能允许你使用那些有趣的特性。
程序中用到了vector,它是STL中的一个标准容器,可以用来存放一些元素。你可以把vector理解为int [?],一个整型的数组。之所以大小未知是因为,vector是一个可以动态调整大小的容器,当容器已满时,如果再放入元素则vector会悄悄扩大自己的容量。push_back是vector容器的一个类属成员函数,用来在容器尾端插入一个元素。main函数中第一个while循环做的事情就是不断向 vector容器尾端插入整型数据,同时自动维护容器空间的大小。
sort是STL中的标准算法,用来对容器中的元素进行排序。它需要两个参数用来决定容器中哪个范围内的元素可以用来排序。这里用到了vector的另两个类属成员函数。begin()用以指向vector的首端,而end()则指向vector的末端。这里有两个问题,begin()和end()的返回值是什么?这涉及到STL的另一个重要部件--迭代器(Iterator),不过这里并不需要对它做详细了解。你只需要把它当作是一个指针就可以了,一个指向整型数据的指针。相应的sort函数声明也可以看作是void sort(int* first, int* last),尽管这实际上很不精确。另一个问题是和end()函数有关,尽管前面说它的返回值指向vector的末端,但这种说法不能算正确。事实上,它的返回值所指向的是vector中最末端元素的后面一个位置,即所谓pass-the-end value。这听起来有点费解,不过不必在意,这里只是稍带一提。总的来说,sort函数所做的事情是对那个准整型数组中的元素进行排序,一如第一个程序中的那个qsort,不过比起qsort来,sort似乎要简单了许多。
程序的最后是输出部分,在这里vector完全可以以假乱真了,它所提供的对元素的访问方式简直和普通的C++内建数组一模一样。那个size函数用来返回vector中的元素个数,就相当于第一个程序中的变量n。这两行代码直观的不用我再多解释了。
我想我的耐心讲解应该可以使你大致看懂上面的程序了,事实上STL的运用使程序的逻辑更加清晰,使代码更易于阅读。试问,有谁会不明白begin、 end、size这样的字眼所表达的含义呢(除非他不懂英语)?试着运行一下,看看效果。再试着多输入几个数,看看是否会发生数组越界现象。实践证明,程序运行良好。是的,由于vector容器自行维护了自身的大小,C++程序员就不用操心动态内存分配了,指针的错误使用毕竟会带来很多麻烦,同时程序也会变得冗长无比。这正是前面第三种方案的缺点所在。
再仔细审视一下你的第一个STL版的C++程序,回顾一下第一章所提到的那些有关STL的优点:易于使用,具有工业强度……,再比较一下第一版的程序,我想你应该有所体会了吧!
2.2.3 第三版:唯美主义的杰作
事态的发展有时候总会趋向极端,这在那些唯美主义者当中犹是如此。首先声明,我并不是一个唯美主义者,提供第二版程序的改进版,完全是为了让你更深刻的感受到STL的魅力所在。在看完第三版之后,你会强烈感受到这一点。或许你也会变成一个唯美主义者了,至少在STL方面。这应该不是我的错,因为决定权在你手里。下面我们来看看这个绝版的C++程序。
// name:example2_3.cpp // alias:aesthetic version #include在这个程序里几乎每行代码都是和STL有关的(除了main和那对花括号,当然还有注释),并且它包含了STL中几乎所有的各大部件(容器 container,迭代器iterator, 算法algorithm, 适配器adaptor),唯一的遗憾是少了函数对象(functor)的身影。#include #include #include using namespace std; void main(void) { typedef vector int_vector; typedef istream_iterator istream_itr; typedef ostream_iterator ostream_itr; typedef back_insert_iterator<> back_ins_itr; // STL中的vector容器 int_vector num; // 从标准输入设备读入整数, // 直到输入的是非整型数据为止 copy(istream_itr(cin), istream_itr(), back_ins_itr(num)); // STL中的排序算法 sort(num.begin(), num.end()); // 将排序结果输出到标准输出设备 copy(num.begin(), num.end(), ostream_itr(cout, "\n")); } 还记得开头提到的一个典型系统所具有的基本特征吗?--输入+处理+输出。所有这些功能,在上面的程序里,仅仅是通过三行语句来实现的,其中每一行语句对应一种操作。对于数据的操作被高度的抽象化了,而算法和容器之间的组合,就像搭积木一样轻松自如,系统的耦合度被降到了极低点。这就是闪耀着泛型之光的STL的伟大力量。如此简洁,如此巧妙,如此神奇!就像魔术一般,以至于再一次让你摸不着头脑。怎么实现的?为什么在看第二版程序的时候如此清晰的你,又坠入了五里雾中(窃喜)。
请留意此处的标题(唯美主义的杰作),在实际环境中,你未必要做到这样完美。毕竟美好愿望的破灭,在生活中时常会发生。过于理想化,并不是一件好事,至少我是这么认为的。正如前面提到的,这个程序只是为了展示STL的独特魅力,你不得不为它的出色表现所折服,也许只有深谙STL之道的人才会想出这样的玩意儿来。如果你只是一般性的使用STL,做到第二版这样的程度也就可以了。
实在是因为这个程序太过"简单",以至于我无法肯定,在你还没有完全掌握STL之前,通过我的讲解,是否能够领会这区区三行代码,我将尽我的最大努力。
前面提到的迭代器可以对容器内的任意元素进行定位和访问。在STL里,这种特性被加以推广了。一个cin代表了来自输入设备的一段数据流,从概念上讲它对数据流的访问功能类似于一般意义上的迭代器,但是C++中的cin在很多地方操作起来并不像是一个迭代器,原因就在于其接口和迭代器的接口不一致(比如:不能对cin进行++运算,也不能对之进行取值运算--即*运算)。为了解决这个矛盾,就需要引入适配器的概念。istream_iterator便是一个适配器,它将cin进行包装,使之看起来像是一个普通的迭代器,这样我们就可以将之作为实参传给一些算法了(比如这里的copy算法)。因为算法只认得迭代器,而不会接受cin。对于上面程序中的第一个copy函数而言,其第一个参数展开后的形式是:istream_iterator(cin),其第二个参数展开后的形式是:istream_iterator()(如果你对typedef的语法不清楚,可以参考有关的c++语言书籍)。其效果是产生两个迭代器的临时对象,前一个指向整型输入数据流的开始,后一个则指向"pass-the-end value"。这个函数的作用就是将整型输入数据流从头至尾逐一"拷贝"到vector这个准整型数组里,第一个迭代器从开始位置每次累进,最后到达第二个迭代器所指向的位置。或许你要问,如果那个copy函数的行为真如我所说的那样,为什么不写成如下这个样子呢?
copy(istream_iterator
(cin), istream_iterator (), num.begin()); 你确实可以这么做,但是有一个小小的麻烦。还记得第一版程序里的那个数组越界问题吗?如果你这么写的话,就会遇到类似的麻烦。原因在于copy函数在" 拷贝"数据的时候,如果输入的数据个数超过了vector容器的范围时,数据将会拷贝到容器的外面。此时,容器不会自动增长容量,因为这只是简单地拷贝,并不是从末端插入。为了解决这个问题,另一个适配器back_insert_iterator登场了,它的作用就是引导copy算法每次在容器末端插入一个数据。程序中的那个back_ins_itr(num)展开后就是:back_insert_iterator(num),其效果是生成一个这样的迭待器对象。终于将讲完了三分之一(真不容易!),好在第二句和前一版程序没有差别,这里就略过了。至于第三句,ostream_itr(cout, "\n")展开后的形式是:ostream_iterator(cout, "\n"),其效果是产生一个处理输出数据流的迭待器对象,其位置指向数据流的起始处,并且以"\n"作为分割符。第二个copy函数将会从头至尾将 vector中的内容"拷贝"到输出设备,第一个参数所代表的迭代器将会从开始位置每次累进,最后到达第二个参数所代表的迭代器所指向的位置。
这就是全部的内容。
2.3 历史的评价
历史的车轮总是滚滚向前的,工业时代的文明较之史前时代,当然是先进并且发达的。回顾那两个时代的C++程序,你会真切的感受到这种差别。简洁易用,具有工业强度,较好的可移植性,高效率,加之第三个令人目眩的绝版程序所体现出来的高度抽象性,高度灵活性和组件化特性,使你对STL背后所蕴含的泛型化思想都有了些微的感受。
真幸运,你可以横跨两个时代,有机会目睹这种"文明"的差异。同时,这也应该使你越加坚定信念,使自己顺应时代的潮流。
2.4 如何运行
在你还没有真正开始运行前面后两个程序之前,最好先浏览一下本节。这里简单介绍了在特定编译器环境下运行STL程序的一些细节,并提供了一些可能遇到的问题的解决办法。
此处,我选用了目前在Windows平台下较为常见的Microsoft Visual C++ 6.0和Borland C++ Builder 6.0作为例子。尽管Visual C++ 6.0对最新的ANSI/ISO C++标准支持的并不是很好。不过据称Visual C++ .NET(也就是VC7.0)在这方面的性能有所改善。
你可以选用多种方式运行前面的程序,比如在Visual C++下,你可以直接在DOS命令行状态下编译运行,也可以在VC的IDE下采用控制台应用程序(Console Application)的方式运行。对于C++ Builder,情况也类似。
对于Visual C++而言,如果是在DOS命令行状态下,你首先需要找到它的编译器。假定你的Visual C++装在C:\Program Files\Microsoft Visual Studio\VC98下面,则其编译器所在路径应该是C:\Program Files\Microsoft Visual Studio\VC98\Bin,在那里你可以找到cl.exe文件。编译时请加上/GX和/MT参数。如果一切正常,结果就会产生一个可执行文件。如下所示:
cl /GX /MT example2_2.cpp
前一个参数用于告知编译器允许异常处理(Exception Handling)。在P. J. Plauger STL中的很多地方使用了异常处理机制(即try…throw…catch语法),所以应该加上这个参数,否则会有如下警告信息:
warning C4530: C++ exception handler used, but unwind semantics are not enabled.
后一个参数则用于使程序支持多线程,它需要在链接时使用LIBCMT.LIB库文件。不过P. J. Plauger STL并不是线程安全的(thread safety)。如果你是在VC环境下使用像STLport这样的STL实现版本,则需要加上这个参数,因为STLport是线程安全的。
如果在IDE环境下,可以在新建工程的时候选择控制台应用程序。
![]()
图3:在Visual C++ IDE环境下运行STL程序至于那些参数的设置,则可以通过在Project功能菜单项中的Settings功能【Alt+F7】中设置编译选项来完成。
;
图4:在Visual C++ IDE环境下设置编译参数有时,在IDE环境下编译STL程序时,可能会出现如下警告信息(前面那几个示例程序不会出现这种情况):
warning C4786: '……' : identifier was truncated to '255' characters in the debug information
这是因为编译器在Debug状态下编译时,把程序中所出现的标识符长度限制在了255个字符范围内。如果超过最大长度,这些标识符就无法在调试阶段查看和计算了。而在STL程序中大量的用到了模板函数和模板类,编译器在实例化这些内容时,展开之后所产生的标识符往往很长(没准会有一千多个字符!)。如果你想认识一下这个warning的话,很简单,在程序里加上如下一行代码:
vector
string_array; // 类似于字符串数组变量 对于这样的warning,当然可以置之不理,不过也是有解决办法的。 你可以在文件开头加入下面这一行:#pragma warning(disable: 4786)。它强制编译器忽略这个警告信息,这种做法虽然有点粗鲁,但是很有效。
至于C++ Builder,其DOS命令行状态下的运行方式是这样的。假如你的C++ Builder装在C:\Program Files\Borland\CBuilder6。则其编译器所在路径应该是C:\Program Files\ Borland\CBuilder6\Bin,在那里你可以找到bcc32.exe文件,输入如下命令,即大功告成了:
bcc32 example2_2.cpp
至于IDE环境下,则可以在新建应用程序的时候,选择控制台向导(Console Wizard)。
![]()
图5:在C++ Builder IDE环境下运行STL程序现在你可以在你的机器上运行前面的示例程序了。不过,请恕我多嘴,有些细节不得不提请你注意。小心编译器给你留下的陷阱。比如前面第三个程序中有如下这一行代码:
typedef back_insert_iterator<> back_ins_itr;
请留意">"前面的空格,最好不要省去。如果你吝惜这点空格所占用的磁盘空间的话,那就太不划算了。其原因还是在于C++编译器本身的缺陷。上述代码,相当于如下代码(编译器做的也正是这样的翻译工作):
typedef back_insert_iterator<> > back_ins_itr;
如果你没有加空格的话,编译器会把">>"误认为是单一标识(看起来很像那个数据流输入操作符">>")。为了回避这个难题, C++要求使用者必须在两个右尖括号之间插入空格。所以,你最好还是老老实实照我的话做,以避免不必要的麻烦。不过有趣的是,对于上述那行展开前的代码,在Visual C++里即使你没有加空格,编译器也不会报错。而同样的代码在C++ Builder中没有那么幸运了。不过,最好还是不要心存侥幸,如果你采用展开后的书写方式,则两个编译器都不会给你留情面了。
1 初识STL:解答一些疑问
1 初识STL:解答一些疑问
1.1 一个最关心的问题:什么是STL
"什么是STL?",假如你对STL还知之甚少,那么我想,你一定很想知道这个问题的答案,坦率地讲,要指望用短短数言将这个问题阐述清楚,也决非易事。因此,如果你在看完本节之后还是觉得似懂非懂,大可不必着急,在阅读了后续内容之后,相信你对STL的认识,将会愈加清晰、准确和完整。不过,上述这番话听起来是否有点像是在为自己糟糕的表达能力开脱罪责呢?:)
不知道你是否有过这样的经历。在你准备着手完成数据结构老师所布置的家庭作业时,或者在你为你所负责的某个软件项目中添加一项新功能时,你发现需要用到一个链表(List)或者是映射表(Map)之类的东西,但是手头并没有现成的代码。于是在你开始正式考虑程序功能之前,手工实现List或者Map是不可避免的。于是……,最终你顺利完成了任务。或许此时,作为一个具有较高素养的程序员的你还不肯罢休(或者是一个喜欢偷懒的优等生:),因为你会想到,如果以后还遇到这样的情况怎么办?没有必要再做一遍同样的事情吧!
如果说上述这种情形每天都在发生,或许有点夸张。但是,如果说整个软件领域里,数十年来确实都在为了一个目标而奋斗--可复用性(reusability),这看起来似乎并不夸张。从最早的面向过程的函数库,到面向对象的程序设计思想,到各种组件技术(如:COM、EJB),到设计模式(design pattern)等等。而STL也在做着类似的事情,同时在它背后蕴涵着一种新的程序设计思想--泛型化设计(generic programming)。
继续上面提到的那个例子,假如你把List或者map完好的保留了下来,正在暗自得意。且慢,如果下一回的List里放的不是浮点数而是整数呢?如果你所实现的Map在效率上总是令你不太满意并且有时还会出些bug呢?你该如何面对这些问题?使用STL 是一个不错的选择,确实如此,STL可以漂亮地解决上面提到的这些问题,尽管你还可以寻求其他方法。
说了半天,到底STL是什么东西呢?
STL(Standard Template Library),即标准模板库,是一个具有工业强度的,高效的C++程序库。它被容纳于C++标准程序库(C++ Standard Library)中,是ANSI/ISO C++标准中最新的也是极具革命性的一部分。该库包含了诸多在计算机科学领域里所常用的基本数据结构和基本算法。为广大C++程序员们提供了一个可扩展的应用框架,高度体现了软件的可复用性。这种现象有些类似于Microsoft Visual C++中的MFC(Microsoft Foundation Class Library),或者是Borland C++ Builder中的VCL(Visual Component Library),对于此二者,大家一定不会陌生吧。
从逻辑层次来看,在STL中体现了泛型化程序设计的思想(generic programming),引入了诸多新的名词,比如像需求(requirements),概念(concept),模型(model),容器(container),算法(algorithmn),迭代子(iterator)等。与OOP(object-oriented programming)中的多态(polymorphism)一样,泛型也是一种软件的复用技术。
从实现层次看,整个STL是以一种类型参数化(type parameterized)的方式实现的,这种方式基于一个在早先C++标准中没有出现的语言特性--模板(template)。如果查阅任何一个版本的STL源代码,你就会发现,模板作为构成整个STL的基石是一件千真万确的事情。除此之外,还有许多C++的新特性为STL的实现提供了方便。
不知你对这里一下子冒出这么多术语做何感想,希望不会另你不愉快。假如你对它们之中的大多数不甚了解,敬请放心,在后续内容中将会对这些名词逐一论述。正如开头所提到的。
有趣的是,对于STL还有另外一种解释--STepanov & Lee,前者是指Alexander Stepanov,STL的创始人;而后者是Meng Lee,她也是使STL得以推行的功臣,第一个STL成品就是他们合作完成的。这一提法源自1995年3月,Dr.Dobb's Journal特约记者, 著名技术书籍作家Al Stevens对Alexander Stepanov的一篇专访。
1.2 追根溯源:STL的历史
在结识新朋友的时候,大多数人总是忍不住想了解对方的过去。本节将带您简单回顾一下STL的过去。
被誉为STL之父的 Alexander Stepanov,出生于苏联莫斯科,早在20世纪70年代后半期,他便已经开始考虑,在保证效率的前提下,将算法从诸多具体应用之中抽象出来的可能性,这便是后来泛型化思想的雏形。为了验证自己的思想,他和纽约州立大学教授Deepak Kapur,伦塞里尔技术学院教授David Musser共同开发了一种叫做Tecton的语言。尽管这次尝试最终没有取得实用性的成果,但却给了Stepanov很大的启示。
在随后的几年中,他又和David Musser等人先后用Schema语言(一种Lisp语言的变种)和Ada语言建立了一些大型程序库。这其间,Alexander Stepanov开始意识到,在当时的面向对象程序设计思想中所存在的一些问题,比如抽象数据类型概念所存在的缺陷。Stepanov希望通过对软件领域中各组成部分的分类,逐渐形成一种软件设计的概念性框架。
1987年左右,在贝尔实验室工作的Alexander Stepanov开始首次采用C++语言进行泛型软件库的研究。但遗憾的是,当时的C++语言还没有引入模板(template)的语法,现在我们可以清楚的看到,模板概念之于STL实现,是何等重要。是时使然,采用继承机制是别无选择的。尽管如此,Stepanov还是开发出了一个庞大的算法库。与此同时,在与Andrew Koenig(前ISO C++标准化委员会主席)和Bjarne Stroustrup(C++语言的创始人)等顶级大师们的共事过程中,Stepanov开始注意到C/C++语言在实现其泛型思想方面所具有的潜在优势。就拿C/C++中的指针而言,它的灵活与高效运用,使后来的STL在实现泛型化的同时更是保持了高效率。另外,在STL中占据极其重要地位的迭代子概念便是源自于C/C++中原生指针( native pointer)的抽象。
1988年,Alexander Stepanov开始进入惠普的Palo Alto实验室工作,在随后的4年中,他从事的是有关磁盘驱动器方面的工作。直到1992年,由于参加并主持了实验室主任Bill Worley所建立的一个有关算法的研究项目,才使他重新回到了泛型化算法的研究工作上来。项目自建立之后,参与者从最初的8人逐渐减少,最后只剩下两个人--Stepanove本人和Meng Lee。经过长时间的努力,最终,信念与汗水所换来的是一个包含有大量数据结构和算法部件的庞大运行库。这便是现在的STL的雏形(同时也是STL的一个实现版本--HP STL)。
1993年,当时在贝尔实验室的Andrew Koenig看到了Stepanove的研究成果,很是兴奋。在他的鼓励与帮助下,Stepanove于是年9月的圣何塞为ANSI/ISO C++标准委员会做了一个相关演讲(题为"The Science of C++ Programming"),向委员们讲述了其观念。然后又于次年3月,在圣迭戈会议上,向委员会提交了一份建议书,以期使STL成为C++标准库的一部分。尽管这一建议十分庞大,以至于降低了被通过的可能性,但由于其所包含的新思想,投票结果以压倒多数的意见认为推迟对该建议的决定。
随后,在众人的帮助之下,包括Bjarne Stroustrup在内,Stepanove又对STL进行了改进。同时加入了一个封装内存模式信息的抽象模块,也就是现在STL中的 allocator,它使STL的大部分实现都可以独立于具体的内存模式,从而独立于具体平台。在同年夏季的滑铁卢会议上,委员们以80%赞成,20%反对,最终通过了提案,决定将STL正式纳入C++标准化进程之中,随后STL便被放进了会议的工作文件中。自此,STL终于成为了C++家族中的重要一员。
此后,随着C++标准的不断改进,STL也在不断地作着相应的演化。直至1998年,ANSI/ISO C++标准正式定案,STL始终是C++标准中不可或缺的一大部件。
1.3 千丝万缕的联系
在你了解了STL的过去之后,一些名词开始不断在你的大脑中浮现,STL、C++、C++标准函数库、泛型程序设计、面向对象程序设计……,这些概念意味着什么?他们之间的关系又是什么?如果你想了解某些细节,这里也许有你希望得到的答案。
1.3.1 STL和C++
没有C++语言就没有STL,这么说毫不为过。一般而言,STL作为一个泛型化的数据结构和算法库,并不牵涉具体语言(当然,在C++里,它被称为 STL)。也就是说,如果条件允许,用其他语言也可以实现之。这里所说的条件,主要是指类似于"模板"这样的语法机制。如果你没有略过前一节内容的话,应该可以看到,Alexander Stepanov在选择C++语言作为实现工具之前,早以采用过多种程序设计语言。但是,为什么最终还是C++幸运的承担了这个历史性任务呢?原因不仅在于前述那个条件,还在于C++在某些方面所表现出来的优越特性,比如:高效而灵活的指针。但是如果把C++作为一种OOP(Object- Oriented Programming,面向对象程序设计)语言来看待的话(事实上我们一般都是这么认为的,不是吗?),其功能强大的继承机制却没有给STL的实现帮上多大的忙。在STL的源代码里,并没有太多太复杂的继承关系。继承的思想,甚而面向对象的思想,还不足以实现类似STL这样的泛型库。C++只有在引入了 "模板"之后,才直接导致了STL的诞生。这也正是为什么,用其他比C++更纯的面向对象语言无法实现泛型思想的一个重要原因。当然,事情总是在变化之中,像Java在这方面,就是一个很好的例子,jdk1.4中已经加入了泛型的特性。
此外,STL对于C++的发展,尤其是模板机制,也起到了促进作用。比如:模板函数的偏特化(template function partial specialization),它被用于在特定应用场合,为一般模板函数提供一系列特殊化版本。这一特性是继STL被ANSI/ISO C++标准委员会通过之后,在Bjarne和Stepanov共同商讨之下并由Bjarne向委员会提出建议的,最终该项建议被通过。这使得STL中的一些算法在处理特殊情形时可以选择非一般化的方式,从而保证了执行的效率。
1.3.2 STL和C++标准函数库
STL是最新的C++标准函数库中的一个子集,这个庞大的子集占据了整个库的大约80%的分量。而作为在实现STL过程中扮演关键角色的模板则充斥了几乎整个C++标准函数库。在这里,我们有必要看一看C++标准函数库里包含了哪些内容,其中又有哪些是属于标准模板库(即STL)的。
C++标准函数库为C++程序员们提供了一个可扩展的基础性框架。我们从中可以获得极大的便利,同时也可以通过继承现有类,自己编制符合接口规范的容器、算法、迭代子等方式对之进行扩展。它大致包含了如下几个组件:
C标准函数库,基本保持了与原有C语言程序库的良好兼容,尽管有些微变化。人们总会忍不住留恋过去的美好岁月,如果你曾经是一个C程序员,对这一点一定体会颇深。或许有一点会让你觉得奇怪,那就是在C++标准库中存在两套C的函数库,一套是带有.h扩展名的(比如
语言支持(language support)部分,包含了一些标准类型的定义以及其他特性的定义,这些内容,被用于标准库的其他地方或是具体的应用程序中。
诊断(diagnostics)部分,提供了用于程序诊断和报错的功能,包含了异常处理(exception handling),断言(assertions),错误代码(error number codes)三种方式。
通用工具(general utilities)部分,这部分内容为C++标准库的其他部分提供支持,当然你也可以在自己的程序中调用相应功能。比如:动态内存管理工具,日期/时间处理工具。记住,这里的内容也已经被泛化了(即采用了模板机制)。
字符串(string)部分,用来代表和处理文本。它提供了足够丰富的功能。事实上,文本是一个string对象,它可以被看作是一个字符序列,字符类型可能是char,或者wchar_t等等。string可以被转换成char*类型,这样便可以和以前所写的C/C++代码和平共处了。因为那时侯除了 char*,没有别的。
国际化(internationalization)部分,作为OOP特性之一的封装机制在这里扮演着消除文化和地域差异的角色,采用locale和facet可以为程序提供众多国际化支持,包括对各种字符集的支持,日期和时间的表示,数值和货币的处理等等。毕竟,在中国和在美国,人们表示日期的习惯是不同的。
容器(containers)部分,STL的一个重要组成部分,涵盖了许多数据结构,比如前面曾经提到的链表,还有:vector(类似于大小可动态增加的数组)、queue(队列)、stack(堆栈)……。string 也可以看作是一个容器,适用于容器的方法同样也适用于string。现在你可以轻松的完成数据结构课程的家庭作业了。
算法(algorithms)部分,STL的一个重要组成部分,包含了大约70个通用算法,用于操控各种容器,同时也可以操控内建数组。比如:find用于在容器中查找等于某个特定值的元素,for_each用于将某个函数应用到容器中的各个元素上,sort用于对容器中的元素排序。所有这些操作都是在保证执行效率的前提下进行的,所以,如果在你使用了这些算法之后程序变得效率底下,首先一定不要怀疑这些算法本身,仔细检查一下程序的其他地方。
迭代器(iterators)部分,STL的一个重要组成部分,如果没有迭代器的撮合,容器和算法便无法结合的如此完美。事实上,每个容器都有自己的迭代器,只有容器自己才知道如何访问自己的元素。它有点像指针,算法通过迭代器来定位和操控容器中的元素。
数值(numerics)部分,包含了一些数学运算功能,提供了复数运算的支持。
输入/输出(input/output)部分,就是经过模板化了的原有标准库中的iostream部分,它提供了对C++程序输入输出的基本支持。在功能上保持了与原有iostream的兼容,并且增加了异常处理的机制,并支持国际化(internationalization)。
总体上,在C++标准函数库中,STL主要包含了容器、算法、迭代器。string也可以算做是STL的一部分。
图1:STL和C++标准函数库
1.3.3 STL和GP,GP和OOP
正如前面所提到的,在STL的背后蕴含着泛型化程序设计(GP)的思想,在这种思想里,大部分基本算法被抽象,被泛化,独立于与之对应的数据结构,用于以相同或相近的方式处理各种不同情形。这一思想和面向对象的程序设计思想(OOP)不尽相同,因为,在OOP中更注重的是对数据的抽象,即所谓抽象数据类型(Abstract Data Type),而算法则通常被附属于数据类型之中。几乎所有的事情都可以被看作类或者对象(即类的实例),通常,我们所看到的算法被作为成员函数(member function)包含在类(class)中,类和类则构成了错综复杂的继承体系。
尽管在象C++这样的程序设计语言中,你还可以用全局函数来表示算法,但是在类似于Java这样的纯面向对象的语言中,全局函数已经被"勒令禁止"了。因此,用Java来模拟GP思想是颇为困难的。如果你对前述的STL历史还有印象的话,应该记得Alexander Stepanove也曾用基于OOP的语言尝试过实现GP思想,但是效果并不好,包括没有引入模板之前的C++语言。站在巨人的肩膀上,我们可以得出这样的结论,在OOP中所体现的思想与GP的思想确实是相异的。C++并不是一种纯面向对象的程序设计语言,它的绝妙之处,就在于既满足了OOP,又成全了 GP。对于后者,模板立下了汗马功劳。另外,需要指出的是,尽管GP和OOP有诸多不同,但这种不同还不至于到"水火不容"的地步。并且,在实际运用的时候,两者的结合使用往往可以使问题的解决更为有效。作为GP思想实例的STL本身便是一个很好的范例,如果没有继承,不知道STL会是什么样子,似乎没有人做过这样的试验。
1.4 STL的不同实现版本
相信你对STL的感性认识应该有所提高了,是该做一些实际的工作了,那么我们首先来了解一下STL的不同实现版本。ANSI/ISO C++文件中的STL是一个仅被描述在纸上的标准,对于诸多C++编译器而言,需要有各自实际的STL,它们或多或少的实现了标准中所描述的内容,这样才能够为我们所用。之所以有不同的实现版本,则存在诸多原因,有历史的原因,也有各自编译器生产厂商的原因。以下是几个常见的STL实现版本。
1.4.1 HP STL
HP STL是所有其它STL实现版本的根源。它是STL之父Alexander Stepanov在惠普的Palo Alto实验室工作时,和Meng Lee共同完成的,是第一个STL的实现版本(参见1.2节)。这个STL是开放源码的,所以它允许任何人免费使用、复制、修改、发布和销售该软件和相关文档,前提是必须在所有相关文件中加入HP STL的版本信息和授权信息。现在已经很少直接使用这个版本的STL了。
1.4.2 P.J. Plauger STL
P. J. Plauger STL属于个人作品,由P. J. Plauger本人实现,是HP STL的一个继承版本,因此在其所有头文件中都含有HP STL的相关声明,同时还有P. J. Plauger本人的版权声明。P. J. Plauger是标准C中stdio库的早期实现者,现在是C/C++ User's Journal的主编,与Microsoft保持着良好的关系。P. J. Plauger STL便是被用于Microsoft的Visual C++中的。在Windows平台下的同类版本中,其性能不错,但是queue组件(队列,一种容器)的效率不理想,同时由于Visual C++对C++语言标准的支持不是很好(至少直到VC6.0为止,还是如此),因此一定程度上影响了P. J. Plauger STL的性能。此外,该版本的源代码可读性较差,你可以在VC的Include子目录下找到所有源文件(比如:C:\Program Files\Microsoft Visual Studio\VC98\Include)。因为不是开放源码的(open source),所以这些源代码是不能修改和销售的,目前P.J. Plauger STL由Dinkumware公司提供相关服务,详情请见http://www.dinkumware.com。据称Visual Studio.NET中的Visual C++.NET(即VC7.0),对C++标准的支持有所提高,并且多了以哈希表(hash table)为基础而实现的map容器,multimap容器和set容器。
1.4.3 Rouge Wave STL
Rouge Wave STL是由Rouge Wave公司实现的,也是HP STL的一个继承版本,除了HP STL的相关声明之外,还有Rouge Wave公司的版权声明。同时,它也不是开放源码的,因此无法修改和销售。该版本被Borland C++ Builder所采用,你可以在C++ Builder的Include子目录下找到所有头文件(比如:C:\Program Files\Borland\Cbuilder5\Include)。尽管Rouge Wave STL的性能不是很好,但由于C++ Builder对C++语言标准的支持还算不错,使其表现在一定程度上得以改善。此外,其源代码的可读性较好。可以从如下网站得到更详细的情况介绍: http://www.rougewave.com。遗憾的是该版本已有一段时间没有更新且不完全符合标准。因此在Borland C++ Builder 6.0中,它的地位被另一个STL的实现版本--STLport(见后)取代了。但是考虑到与以前版本的兼容,C++ Builder 6.0还是保留了Rouge Wave STL,只是如果你想查看它的源代码的话,需要在别的目录中才能找到(比如:C:\Program Files\Borland\Cbuilder6\Include\oldstl)。
1.4.4 STLport
STLport最初源于俄国人Boris Fomitchev的一个开发项目,主要用于将SGI STL的基本代码移植到其他诸如C++Builder或者是Visual C++这样的主流编译器上。因为SGI STL属于开放源码,所以STLport才有权这样做。目前STLport的最新版本是4.5。可以从如下网站得到更详细的情况介绍://www.stlport.org,可以免费下载其源代码。STLport已经被C/C++技术委员会接受成为工业标准,且在许多平台上都支持。根据测试STLport的效率比VC中的STL要快。比Rouge Wave STL更符合标准,也更容易移植。Borland C++ Builder已经在其6.0版中加入了对STLport的支持,它使用的STLport就是4.5版的,C++ Builder 6.0同时还提供了STLport的使用说明。你可以在C++ Builder的Include\Stlport子目录下找到所有头文件(比如:C:\Program Files\Borland\Cbuilder6\Include\Stlport)。
1.4.5 SGI STL
SGI STL是由Silicon Graphics Computer System, Inc公司实现的,其设计者和编写者包括Alexander Stepanov和Matt Austern,同样它也是HP STL的一个继承版本。它属于开放源码,因此你可以修改和销售它。SGI STL被GCC(linux下的C++编译器)所采用,你可以在GCC的Include子目录下找到所有头文件(比如:C:\cygnus\cygwin -b20\include\g++\include)。由于GCC对C++语言标准的支持很好,SGI STL在linux平台上的性能相当出色。此外,其源代码的可读性也很好。可以从如下网站得到更详细的情况介绍:http://www.sgi.com,可以免费下载其源代码。目前的最新版本是3.3。
2 牛刀小试:且看一个简单例程