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new和delete导致的内存分配问题详解(2007-04-21 17:37:00)
摘要：在嵌入式系统中使用C++的一个常见问题是内存分配，即对new 和 delete 操作符的失控。
具有讽刺意味的是，问题的根源却是C++对内存的管理非常的容易而且安全。具体地说，当一个对象被消除时，它的析构函数能够安全的释放所分配的内存。这当然是个好事情，但是这种使用的简单性使得程序员们过度使用new 和 delete，而不注意在嵌入式C++环境中的因果关系。并且，在嵌入式系统中，由于内存的限制，频繁的动态分配不定大小的内存会引起很大的问题以及堆破碎的风险。
作为忠告，保守的使用内存分配是嵌入式环境中的第一原则。
但当你必须要使用new 和delete时，你不得不控制C++中的内存分配。你需要用一个全局的new 和delete来代替系统的内存分配符，并且一个类一个类的重载new 和delete。
一个防止堆破碎的通用方法是从不同固定大小的内存持中分配不同类型的对象。对每个类重载new 和delete就提供了这样的控制。
重载全局的new 和delete 操作符
可以很容易地重载new 和 delete 操作符，如下所示:
void * operator new(size_t size)
{
void *p = malloc(size);
return (p);
}
void operator delete(void *p);
{
free(p);
}
这段代码可以代替默认的操作符来满足内存分配的请求。出于解释C++的目的，我们也可以直接调用malloc() 和free()。
也可以对单个类的new 和 delete 操作符重载。这是你能灵活的控制对象的内存分配。
class TestClass {
public:
void * operator new(size_t size);
void operator delete(void *p);
// .. other members here ...
};
void *T......
明晰C++内存分配的五种方法的区别(2007-04-21 17:36:00)
摘要：
作者：未知 文章来源：网络
在C++中，内存分成5个区，他们分别是堆、栈、自由存储区、全局/静态存储区和常量存储区。
栈，就是那些由编译器在需要的时候分配，在不需要的时候自动清楚的变量的存储区。里面的变量通常是局部变量、函数参数等。
堆，就是那些由new分配的内存块，他们的释放编译器不去管，由我们的应用程序去控制，一般一个new就要对应一个delete。如果程序员没有释放掉，那么在程序结束后，操作系统会自动回收。
自由存储区，就是那些由malloc等分配的内存块，他和堆是十分相似的，不过它是用free来结束自己的生命的。
全局/静态存储区，全局变量和静态变量被分配到同一块内存中，在以前的C语言中，全局变量又分为初始化的和未初始化的，在C++里面没有这个区分了，他们共同占用同一块内存区。
常量存储区，这是一块比较特殊的存储区，他们里面存放的是常量，不允许修改（当然，你要通过非正当手段也可以修改，而且方法很多，在《const的思考》一文中，我给出了6种方法）
明确区分堆与栈
在bbs上，堆与栈的区分问题，似乎是一个永恒的话题，由此可见，初学者对此往往是混淆不清的，所以我决定拿他第一个开刀。
首先，我们举一个例子：
void f() { int* p=new int[5]; }
这条短短的一句话就包含了堆与栈，看到new，我们首先就应该想到，我们分配了一块堆内存，那么指针p呢？他分配的是一块栈内存，所以这句话的意思就是：在栈内存中存放了一个指向一块堆内存的指针p。在程序会先确定在堆中分配内存的大小，然后调用operator new分配内存，然后返回这块内存的首地址，放入栈中，他在VC6下的汇编代码如下：
00401028 push 14h
0040102A call operator new (00401060)
0040102F add esp,4
00401032 mov dword ptr [ebp-8],eax
00401035 mov eax,......
C++的救赎 C++开源程序库评话(2007-04-21 17:32:00)
摘要：C语言天生就与开放结缘。C最初是作为UNIX的系统编程语言而流行起来的，而UNIX可以被认为是第一个产生重大影响的“开源”软件。随着UNIX的流行，C语言逐渐被人们认识和喜爱。很快的，在各个平台上C语言都成为了流行的甚至是统治性的程序设计语言。
大约到1980年代中期，C已经成为人类历史上第一种工业级程序设计世界语。很多人都知道，正是C这样一种世界语的出现，才使开源运动的出现和最初发展成为可能，从这个意义上讲，说C语言是开源运动之母并不十分过分。但人们不太能够认识到的是，事实上C语言统治地位的获得，却也是早期开放软件运动的直接结果。多数人在回顾这段历史的时候，经常会感染中国文人的不严肃的浪漫主义史观，喜欢把C语言的成功归结为汉高祖斩白蛇般的天赋神格，描述为遥想公瑾当年，谈笑间樯橹灰飞烟灭的轻飘飘。
然而如果我们对历史作一些细致的调查，我们会发现C语言绝非有什么天命，而只不过是幸运地扒上了早期开放运动的快车而已。在C语言“小人乍富”的那几年，也还有其它不少程序设计语言具有高性能、可移植、系统开发能力强的特点，决不是只有C骨骼特异，貌若天仙。如果Pascal也能借助一个像UNIX那样的开放的幽灵在欧美大学校园里徘徊，那么我们今天很可能要把begin和end直接映射到键盘上。
如果IBM不是在1970年代极端保守地把一种叫做PL/X的语言牢牢地限定在自己的研究所里，也许整个程序员社群的图腾就不是贝尔试验室的那两个大胡子，而是小沃森实验室里的IBM某院士。事实上，C语言的成功，更须拜开放软件运动之时势所赐，或者更确切地说，C与开放软件是一对共生体，它们相互扶持，相互成就，共同成长兴旺，共同创造历史。
根深自然叶茂。今天C语言体系内所拥有的开放资源，无论是数量和质量，还是丰富性、多样性、创新性、可靠性、重要性，都是其它任何开发技术体系所无法望其项背的。丰富对于开发者是好事，但对于写资源介绍性文章的作者来说，则是绝对的坏事。想要对C语言体系中的开放资源做一个介绍，哪怕只是一次白描，也决不是一个人、一本书所能容纳的，更远远不是杂志中的一篇文章所能及的。因此在本文中，对于C语言开放资源的介绍是以一种蜻蜓点水的姿态进行的。
相比之下，C++语言在开源世界中的分量，与C语言相比就相去甚远了。作为......
C++还能重新辉煌吗？C++复杂性的思考(2007-04-21 17:25:00)
摘要：C++的表面困境来自两方面，一是开发效率低，而是容易犯错，维护难度大。此二者俱是表象，本质就是一个——过度复杂。或有人说C++之关键缺陷是没有统一完整的类库支撑，Bjarne Stroustrup即强调此因素。然而这其实只不过是一个结果，而不是原因。正是因为语言太复杂，才无法在有效期内开发出高质量的大一统的类库。
C++的复杂，并非是其体积庞大之必然结果。复杂是对结构混乱无序程度的描述，规模大，结构不见得必然复杂。
C++的复杂，也并不是如很多人所认为，是若干种编程范式（paradigms）的并存而至。事实上，现代实用编程语言至少有2-3种范式才能登大雅之堂。以范式数量论，Python和Ruby等新型动态语言的范式甚至多于C++，然而它们却以简单和开发效率高著称。
C++复杂的根源在于三大约束：与C的完全兼容、静态类型检查、最高性能。在三大约束下，C++未能完善对于面向对象思想的支持，未能建立强大的动态能力，从而使得C++在OO这个单项上存在本质缺陷。事实上，C++的过程、OB模型相当成熟和稳定，而泛型模型，就单项来说，除了语法丑陋之外也没有大的问题。缺陷集中体现在OO模型的实现，并因此干扰了其他几个范式的完整程度。然而，OO的缺陷绝非设计者的偏执，其原因在于三大约束。如果坚持三大约束，则即使再重新设计一次，结果也与今日相差不远。Stroustrup在多种场合表示，对C++的设计没有大的后悔之处，意思就是这个。侯捷先生早在2001年初即对我说，C++在OO上不及Java，当时体会不深，认为没有大一统的单根类库会使设计更加灵活，后来又认为凭借GP可以抵消OO的不足甚至超越之，现在看来即使不是不可能，这条道路也必然是艰辛异常，成败难以预料。
又因为上述所有因素的综合作用，C++基础类库的建设只能进行到很低的高度上就停下来，因为再往上走就面临重重困境和无穷无尽的争论。C++标准库实际上是一个距离应用相当遥远的非常基础的程序库，其主体部分只相当于Java中System和Util两个package。而C++宁可停在这样的低层次，也不愿意放弃三大约束中的任何一个。这种执着使得高层标准库设施的建立异常困难，使用也不容易。Boost库中相当部分组件的易用性不佳。
模板的复杂语法与三大约束也有......
C++中的指针(三) 智能指针(2007-04-21 17:21:00)
摘要：原帖及讨论：http://bbs.bc-cn.net/dispbbs.asp?BoardID=56&ID=92844
Smart Pointer是C++中的一个大题目，要说清楚他的所有好处很需要费点力气。我就一个功能一个功能的说。有我理解不透的地方希望大家指点。
1.copy-to-write
当生成一个C++ object的时候如果这个class很大，这个object会占用很多空间。那么每生成一个就占用一片空间，这样会占用很多系统资源。同时降低效率。一个解决方法就是对用拷贝构造函数生成的object，让他不存储数据，而只存储一个指向原来object数据的指针。这样空间就节省了很多。但问题在于这样两个object完全联结在了一起。如果修改了其中一个，另一个也跟着变了。所以这种方法不可取。这里讲的copy-to-write技术就是解决这类问题的方法。当通过引用一个已有object去拷贝构造新object时，新object只有一个指向已有object的指针。这两个object共享数据。直到其中一个需要修改数据的时候，再把这两块数据分离。这里举一个最简化的例子。假设一个class叫CLargeObject，里面存有很多数据。我们用一个inner class来把所有数据放在一起，叫CData。CData里面存有大量数据，例如一个数据库。这里用最简单的模型来表示，假设只有一个整数int m_nVal; CData里面需要包含另一个变量。叫作索引数目(reference count)。它记录了指向这个CData object的来自CLargetObject类的指针各数。也就是说，总共有多少CLargeObject的object正在引用着当前的CData object。
class CLargeObject
{
private:
struct CData
{
private:
int m_nVal;
......
C++中的指针(二) 函数指针(2007-04-21 17:20:00)
摘要：原帖及讨论：http://bbs.bc-cn.net/dispbbs.asp?BoardID=56&ID=92806
先说一下C式的函数指针。这种函数指针的应用十分广泛。
对于任何函数 void print(string s)，它的指针这样定义：
void (*pfun)(string) = NULL;
pfun= &print;
或者 pfun = print;两种写法没有区别。
pfun是指针变量名。可以指向任何只带一个string参数，返回void的函数。这里让它指向print()函数。
以后调用它的时候直接写
if (pfun)
pfun("Hello world");
C++编译器会通过pfun找到print函数，然后call print("Hello world");
一个简单应用是可以作菜单操作。例如在文本模式下的界面，让用户选择如下操作：
"0.print, 1.copy, 2.delete, 3. quit, 4.help"
那么可以写5个函数：
void print();
void copy();
void delete();
void quit();
void help();
然后用一个函数指针数组把他们存在一起：
void (*p[])() = {print, copy, delete, quit, help};
然后根据用户入0,1,2,3,4来直接叫函数
cin >> index;
p[index]();
在windows环境下编译这种函数指针被认为是用C/C++呼叫规则(C/C++ calling convention)。就是呼叫函数caller清理函数呼叫时生成的stack。另一种规则叫标准呼叫规则(standard calling convention)。由被叫函数callee清理自己的stack。二者一般情况下区别不大，但standard calling convention更合理，因为这样使函数size变小了一点。
实际上写C/C++函数指针的时候省略了 __cdecl......
C++中的指针(一) 简单指针(2007-04-21 17:20:00)
摘要：原帖及讨论：http://bbs.bc-cn.net/dispbbs.asp?boardid=56&id=81136
简单总结一下C++中指针的用法，以后再写一篇详细的，关于smart pointer的总结。
指针的定义很简单。在变量前打个星。例如一个class的名字叫A，那么指针定义为
A *pa;
有意点点另人混淆的是指针和const的混用。
char chr[] = "abc";
const char *p = chr; //这里p不是常数指针，而是把指针指向的地址定义为了常数。无论chr本身是不是指向常数内存区，但只要用p去操作，那么就不可以通过p去修改其内容。
chr[2] = 'e'; // ok
p[2] = 'd'; // error
p+=1; // ok, 改的是p指向的地址而不是p的内容。
真正的常数指针这么写
char *const cp = s;
这时在常数内存中allocate了一个指针的控件存储cp，cp，也就是这个地址不能改，而其指向的内存的值可以修改。
chr[2] = 'w'; //ok
cp[2] = 'y'; // ok
cp+=1; // error
char* 可以被转换成const char*，因为操作后没有负面影响。反过来const char* 不能转换成char*，如果可以的话会把本部可写的内存的数据改掉。
// good example
char chr[] = "abc";
char *p = chr;
const char *cp = p;
// bad example
char chr[] = "abc";
const char *p = chr;
char *p = cp; // error.
这种转换常用在函数调用上，例如strcpy(char* source, char*dest)。这个操作只是想修改source，dest只是用于参考。为了避免函数修改dest......
Windows多线程多任务设计初步(2007-04-21 12:20:00)
摘要：作者：刘 涛 转摘自 yesky
［前言：］当前流行的Windows操作系统，它能同时运行几个程序(独立运行的程序又称之为进程)，对于同一个程序，它又可以分成若干个独立的执行流，我们称之为线程，线程提供了多任务处理的能力。用进程和线程的观点来研究软件是当今普遍采用的方法，进程和线程的概念的出现，对提高软件的并行性有着重要的意义。现在的应用软件无一不是多线程多任务处理，单线城的软件是不可想象的。因此掌握多线程多任务设计方法对每个程序员都是必需要掌握的。本文针对多线程技术在应用中经常遇到的问题，如线程间的通信、同步等，对它们分别进行探讨。
一、 理解线程
要讲解线程，不得不说一下进程，进程是应用程序的执行实例，每个进程是由私有的虚拟地址空间、代码、数据和其它系统资源组成。进程在运行时创建的资源随着进程的终止而死亡。线程的基本思想很简单，它是一个独立的执行流，是进程内部的一个独立的执行单元，相当于一个子程序，它对应Visual C++中的CwinThread类的对象。单独一个执行程序运行时，缺省的运行包含的一个主线程，主线程以函数地址的形式，如main或WinMain函数，提供程序的启动点，当主线程终止时，进程也随之终止，但根据需要，应用程序又可以分解成许多独立执行的线程，每个线程并行的运行在同一进程中。
一个进程中的所有线程都在该进程的虚拟地址空间中，使用该进程的全局变量和系统资源。操作系统给每个线程分配不同的CPU时间片，在某一个时刻，CPU只执行一个时间片内的线程，多个时间片中的相应线程在CPU内轮流执行，由于每个时间片时间很短，所以对用户来说，仿佛各个线程在计算机中是并行处理的。操作系统是根据线程的优先级来安排CPU的时间，优先级高的线程优先运行，优先级低的线程则继续等待。
线程被分为两种：用户界面线程和工作线程（又称为后台线程）。用户界面线程通常用来处理用户的输入并响应各种事件和消息，其实，应用程序的主执行线程CWinAPP对象就是一个用户界面线程，当应用程序启动时自动创建和启动，同样它的终止也意味着该程序的结束，进城终止。工作者线程用来执行程序的后台处理任务，比如计算、调度、对串口的读写操作等，它和用户界面线程的区别是它不用从CwinThre......
如何进入程序设计的领域(2007-04-20 22:18:00)
摘要：这一阵子，软件、网络大红，许多人对程序设计开始感兴趣，我收到好一些 Sleepless in Java专栏读者的来信，不少读者共同的问题是:如何进入程序设计的领域?所以我选这 个主题当作 Sleepless in Java 专栏「复刊」的第一篇文章。
写程序是很有趣的事，可以把自己的想法付诸实行。写程序的工具很简单，只要有一部PC，适当的开发环境，就可以上工了。这样有限的工具却可以创造无限的可能，这也正是程序 设计迷人的地方。只要你能力够，你可以将你脑海中的创意写成程序，变成一套软件。
培养程序能力，不是一蹴可及的，下面提供我的一些建议，希望对有志进入程序设计领域的你有所帮助。
培养兴趣
把程序设计当成兴趣可以让你学得更快乐，学习效果自然会更好。在我到一个单位面试时，主管看了我的履历之后问我:「你怎么有这么多时间学会这么多东西、做这么多事?」 我的回答是:「把工作、学习、和娱乐结合在一起，时间就会是别人的三倍。」
我承认我很幸运，可以把程序设计当作赚钱的工作，学习的题材，以及茶余饭后的休闲活动。不是每个人都像我这般幸运，但是我相信至少大家都可以把它当成兴趣。相信我， 调整你的心境，把它当成是兴趣，而非苦差事，你非发现你的「程序功力」与日俱增。
慎选程序语言
慎选程序语言很重要，一开始就学太难的程序语言很容易让你遭遇到挫折而放弃。你可以挑比较容易且有趣的语言下手，建议您可以从下面的语言中择一:
VB:简单，好用，书籍多。
Java:比VB稍难，比C/C++简单，书籍多，用途非常广，相当有前途。可以当作学习C++的跳板。
Python:简单，好用，各个平台都支持(包括Windows，Linux，MacOS，BeOS，…)。国外很红，国内较少人用。原文书不少， 但中文书目前只有一本(欧莱礼出版)。我预期 Python 会是下一个热门的程序语言。
这三个语言只是我给各位的建议，你也可以多听听别人的意见。在选定一个程序语言之后，就要执着，不可以很快放弃，又改学另一个程序语言，否则永远都只懂皮毛。有句谚语是 这么说的:「A jack of all trades is master o......
转：从VC++到GCC移植：谈两者语法差异(2007-04-20 22:16:00)
摘要：以下是引用片段：
template
class Foo
{
typedef T::SomeType SomeType;
};
这段代码在VC++中一点问题也没有，但是GCC并不允许，因为它不知道T::SomeType是什么。你需要改为：
以下是引用片段：
template
class Foo
{
typedef typename T::SomeType SomeType;
};
通过typename T::SomeType告诉GCC，SomeType是一个类型名，而不是其他东西。
当然，这种情况不只是出现在typedef中。例如：
以下是引用片段：
template
void visit(const Container& cont)
{
for (Container::const_iterator it = cont.begin(); it != cont.end(); ++it)
...
}
这里的Container::const_iterator同样需要改为typename Container::const_iterator。......