技术志 | Tony Bai

十一月 29, 2006

好久没有看技术类的书籍了，今晚恰看到以前不知什么时候下到的一本oreilly的叫’mastering algorithms with c’的书，从书名可以看出这是一本讲算法的书，不过由于是选用了C语言作为讲解语言，所以难免不说说C语言。其中看到一节讲指针和数组，恰好碰到书中说: a[i][j] <=> *(*(a+i) + j)，这个等价式看起来显而易见，但是还是有些东西值得挖掘一下的。

我们都知道C语言定义的多维数组是’行主序’的，这意味着越靠右边的下标变换越快。a[i][j]形象的可以看成一个i行j列的矩阵，但是实际在内存中存储时，a[i][j]肯定不是矩阵存储，因为存储器可是线性下来的，至于a[i][j]各元素的存储位置我们可以通过测试获得，结果也验证了’行主序’的规则。

以a[2][3]为例，

#include <stdio.h>

int main() {
int a[2][3] = {{1,2,3}, {4,5,6}};
int i;
int j;
int k;
int *p;

for (i = 0; i < 2; i++) {
  for (j = 0; j < 3; j++) {
   printf("a[%d][%d] = %d; addr = [0x%X]\n", i, j, a[i][j], &a[i][j]);
  }

}

return 0;
}

输出结果：

a[0][0] = 1; addr = [0x23FE94]
a[0][1] = 2; addr = [0x23FE98]
a[0][2] = 3; addr = [0x23FE9C]
a[1][0] = 4; addr = [0x23FEA0]
a[1][1] = 5; addr = [0x23FEA4]
a[1][2] = 6; addr = [0x23FEA8]

从结果addr的规律看得出: 先排行元素，再排列元素。也就是说第一行排完，再来排第二行。

我们再来分析一下上面提到的那个等价式：a[i][j] <=> *(*(a+i) + j)，其实这里不一定要用常理分析，我们通过实验能得出一些结论：

#include <stdio.h>

int main() {
int a[2][3] = {{1,2,3}, {4,5,6}};
int i;
int j;
int k;
int *p;

for (i = 0; i < 2; i++) {
  for (j = 0; j < 3; j++) {
   printf("a[%d][%d] = %d; addr = [0x%X]\n", i, j, a[i][j], &a[i][j]);
  }

}

p = a;

for (k =0 ; k < 6; k++) {
printf("p[%d] = %d\n", k, p[k]);
}

printf("a+1 = 0x%X\n", a+1);
printf("*(a+1) = 0x%X\n", *(a+1));
printf("*(*(a+1)+2) = %d\n", *(*(a+1)+2));
printf("*(a+1)+2 = 0x%X\n", *(a+1)+2);
return 0;

}

输出结果：

a[0][0] = 1; addr = [0x23FE94]
a[0][1] = 2; addr = [0x23FE98]
a[0][2] = 3; addr = [0x23FE9C]
a[1][0] = 4; addr = [0x23FEA0]
a[1][1] = 5; addr = [0x23FEA4]
a[1][2] = 6; addr = [0x23FEA8]
p[0] = 1
p[1] = 2
p[2] = 3
p[3] = 4
p[4] = 5
p[5] = 6
a+1 = 0x23FEA0
*(a+1) = 0x23FEA0
*(*(a+1)+2) = 6
*(a+1)+2 = 0x23FEA8

这里关键的就是a+1 = 0x23FEA0以及*(a+1) = 0x23FEA0，奇怪了吧，加不加’*'号结果一致；实际上 *(*(a+i) + j)中的a + i是为了取第i行的首地址，按照常理用a+i即可了。但是由于是多维数组，取数组中某一元素的值，不仅要行还要列，那这么写: *((a +i) +j )能行吗？这就是当时C的设计者要考虑到问题了。显然*((a +i) +j )这么做欠妥，依然以上面的例子为例，我们再输出些信息瞧瞧：

printf("*((a+1)+2) = 0x%X\n", *((a+1) +2));

输出结果：
*((a+1)+2) = 0x23FEB8

这显然不是a[1][2]的值，0x23FEB8是什么呢，实际上是第四行的行首地址，当然在我们的程序中只有两行在合法的范围之内。好了，问题既然出现了，当时的C设计者就考虑要区别于这种情况，遂就如是做了: *(*(a+1)+2)；这样结果正确了，*(*(a+1)+2) = 6。至于当时C设计者的真实考虑我无从而知，权当逗乐打趣吧。

Goto也有它的好

十月 17, 2006

1 条评论

最近真是忙的昏头转向，再加上天气逐渐转冷，很是有些不爽。今天dreamhead提醒我好久不更新Blog了，我也想更新，但是写点什么呢，工作相关的吧。

今天抽出一点儿时间来改一个系统的大Bug，这个问题早已定性，只是由于修改工作量较大，范围较广，而不敢轻易修改。不过眼看系统要上线测试，不改也不行了。

问题主要是由于系统锁资源使用不当，导致有时一些指针在无锁保护的情况下’裸奔’，解决方案就是在业务一层加锁，将底层的接口实现替换为无锁。在修改的过程中常常会遇到这样的情况：

rv = action1
if (rv != X_SUCCESS) {
return xx;
}

rv = action2
if (rv != X_SUCCESS) {
return xx;
}

action1和action2是需要在锁保护下的两个操作，对于上面的代码在任何一个可能退出该函数的出口，我们都需要进行解锁操作，所以一般方法就是：

locked;

rv = action1
if (rv != X_SUCCESS) {
unlocked;
return rv;
}

rv = action2
if (rv != X_SUCCESS) {
unlocked;
return rv;
}

unlocked
return rv;

这时候一旦还有更多的action或者是嵌套actions，代码维护起来就很是不方便，比如：
rv = action1
if (rv != X_SUCCESS) {
  if (….) {
   ….
  } else {
   ….
  }

}

rv = action2
if (rv != X_SUCCESS) {
  return rv;
} else {
  rv = action3
   if (rv != X_SUCCESS) {
    return rv;
   }
}
…
return rv;

这时候我们会想到在一个’关键路径’上加上解锁操作即可，这段代码在离开该函数前必将被执行，锁资源也必将被释放，而实现这种方式的一个好的方法就是使用goto，我们看一下用goto后的代码。
locked;

rv = action1
if (rv != X_SUCCESS) {
goto over;
}

rv = action2
if (rv != X_SUCCESS) {
goto over;
}

over:
unlocked
return rv;
看起来的确简单直观，逻辑清晰，整个函数就唯一出口。有人说goto不好，影响程序的结构化，其实goto很好，关键要看你如何用，滥用当然不好，像那种从前goto到后面，在从后面goto回来的代码是极力不推荐的。记得刚入司时只是教条的记得书本上说不要使用goto，甚至有的C编码规范’三令五申’不许使用goto，看了公司的代码中居然大量使用goto，当时感到不解，在以后的工作中渐渐体会到goto也有它的好处。任何事物都有其两面性，关键看你如何对待了。

饿了!回去煮面吃－肉酱面:)