Garbage Collection (1)

這篇只是介紹比較知名的方法，預計之後還會再發一兩篇討論 C++/Qt 的回收手法。

How to debug a program which grabs X11 input events

最近在做的抓圖程式, 因為要在非 focus 狀態也能接收到抓圖要求, 必須取得所有的輸入事件控制權.
但如果必須要在這種地方下中斷點, 因為 X11 所有的輸入都被搶走了, 你無法操作 gdb.

你永遠料不到自己有多蠢

最近某個作品在開啟檔案時會不定期當掉 ... 原本一直找不出原因, 直到我在除另一個不相關的 bug 時發現這個函式:

const char * fromURI( const QUrl & uri ) {
    QByteArray tmp( uri.toString().toUtf8() );
#ifdef Q_OS_WIN
    if( uri.scheme() == "file" ) {
        tmp.prepend( 'w' );
    }
#endif
    return tmp;
}

Converting literal

為了避免荒廢，來貼個廢文充數好了。
上一篇有提到 string literal 的問題，這是把文字轉成 hex 的 C 程式，不過要用 C99 去編譯才行。

#include <stdio.h>

int main() {
  for( char tmp[1024]; fgets( tmp, sizeof( tmp ), stdin ) != NULL; ) {
    for( unsigned char * c = tmp; *c; ++c ) {
      if( *c == '\n' ) {
        printf( "\n" );
      } else {
        printf( "\\x%02X", *c );
      }
    }
  }
  return 0;
}

Using UTF-8 literals in source code

直接在 code 裡打 UTF-8 字元在有的 IDE 會無法辨識，像是 Visual C++ 2005 和 2008 堅持使用 locale 的編碼來解讀 source，導致換 locale 就會編譯失敗。
這種時候沒什麼有效的解決方法，就是用 hex escape 字元啦 ...

/* 正體中文 in UTF-8 */
const char * utf8 = "\xE6\xAD\xA3\xE9\xAB\x94\xE4\xB8\xAD\xE6\x96\x87";

很煩，很難讀，不過至少所有的字元都保證在 C / C++ 的標準字元集裡；只是最好在旁加上註解說明那應該是什麼字，否則很難維護。

Multiple processes building with Visual C++

/MP (Build with Multiple Processes) - MSDN
/MP (使用多處理序建置) - MSDN

MinGW32 的 make 好像還沒實作 --jobs 的功能 ... 反正各平台都有很多狗屁倒灶的鳥事啦。

Array IS NOT pointer

呣，其實我大一的時候也有這種觀念，畢竟那時 pointer 還是個陌生的怪物，那還是個「如果你不會傳 array 就宣告成 global」的時代。
基本上 C 的 array 實在不怎麼討喜，包括它的「陣列大小一定要跟在陣列名稱後面」這種鳥語法，如果再加上 function pointer 那可真是醜斃了。之所以 array 經常和 pointer 混為一談，最大的原因應是 array 會被隱式轉型^[?]為 pointer，且 array 變數本身的值就是 array 第一個元素的位址。這讓你可以把陣列丟入如下的函式裡：

void f1( const int * array );

呃，那二維陣列呢？

void f2( const int * * const array );

因為並不存在多維陣列對 pointer 的隱式轉換，因此你無法直接丟進去。

接下來要談談 array 和 pointer 有什麼不同。

最顯著的性質是，array 變數本身是唯讀的，它無法再被賦值，其代表的空間也無法被手動釋放，而 pointer 值則可以變動，指向的內容可能可以被手動釋放；這也是 pointer 令新手感到易混淆的地方，因為它同時有資源的持有者以及迭代性質。

此外，pointer 可以被取址，但是 array 的址和它自己一樣，也就是陣列開始的第一個位址：

int cla[1];
printf( "%p %p\n", cla, &cla );    // the same

另一個較為有用的不同點是，array 可利用 sizeof 求大小，而 pointer 就只是個 pointer。

int8_t a[10];
sizeof( a ); // 10
int8_t * b = a;
sizeof( b ); // 4 or 8, depends on your compiler

那如果你很希望陣列在傳入函式後還是個陣列，C++ 的 template 可以幫得上忙：

template< typename T, std::size_t N >
std::size_t getByteLength( const T ( & array )[N] ) {
    return sizeof( array );
}

// how to use:
int32_t tmp[4];
getByteLength( tmp );  // will return 16

坦白說，我不是很清楚為什麼一定要用 reference to array，不過你的確可以用這個 template function 傳 array。再多維也可以：

template< typename T, std::size_t N, std::size_t M >
std::size_t getByteLength2( const T ( & array )[N][M] ) {
    return sizeof( array );
}

以此類推。

Visual C++ Express Edition does not support x64 toolchain

Visual C++ Editions - MSDN

純筆記

A way to use C++ object in C callback

前幾天在用 libFLAC 的時候^[?]，它要求 client 註冊一個 callback 給它，prototype 長這樣：

typedef FLAC__StreamDecoderWriteStatus
(* FLAC__StreamDecoderWriteCallback)
(const FLAC__StreamDecoder *decoder,
const FLAC__Frame *frame,
const FLAC__int32 *const buffer[],
void *client_data);

看起來很複雜，其實不會，就是個 function pointer 的 typedef 而己^[?]。
可以看到最後一個 void * client_data 是用來接受 client 的資料用的，先接 void * 再轉成自己要的型別，算是 C 的老手法了。

Well, 在 C++ 上使用時就沒有那麼簡單。第一個問題是 member function 需要實體才能使用。

簡單一個想法是宣告一個 struct，把實體和 pointer to member function 包起來，再傳給這個 callback function。不過一來這有點麻煩，二來你不能呼叫用 protected 或 private 修飾的 members。
沒關係，我們有 friend！
嗯，不好意思，這的確是可以動，不過真的很爛。

還好我們還有另一顆子彈，就是 static member function。static member 不需要實體，且 member function 可以存取 class 內所有 member，這樣就一次解決了兩個問題。
所以我們的 callback 會長這樣：

static FLAC__StreamDecoderWriteStatus
FlacReader::writeCallback_
(const FLAC__StreamDecoder *decoder,
const FLAC__Frame *frame,
const FLAC__int32 *const buffer[],
void *client_data) {
    FlacReader * self = static_cast< FlacReader * >( client_data );
    // blah blah
}

client_data 那裡傳 this 就好。
不要譴責我沒用 dynamic_cast，我百分之百確定 client_data 是 FlacReader 好嗎？

如何讓你的程式更難理解(5)

int uglystrieq( const char * l, const char * r ) {
    while(*l&&*r&&(*l++|32)==(*r++|32));return *l--||*r--||(*l|32)!=(*r|32);
}

Compare the equivalence of two strings. Case insensitive.
[Edit]
This implementation while crash when passing a 0-lengthed string. Another version:

int _(const char*l,const char*O) {
    return ((*l|32)-(*O|32))?1:*l?_(l+1,O+1):0;
}

C++ 的多緒安全性

《C++0x漫谈》系列之：多线程内存模型

簡單的說，因為標準給編譯器優化的限度太寬鬆，導致編譯器可以很大程度地調換指令的順序，因此 critical section 也有可能無法完全包好。不少人以為 volatile 可以禁止優化，從而確保正確順序，但其實它只保證單緒的順序，多緒的狀況還是無法保證；連鬼才 Andrei Alexandrescu 都在他的神作 Morden C++ Design 裡犯了這個錯誤（我也不認為他示範的 Singleton 真的有 thread-safe）。
也許等 C++0x（呃，可能會變成 C++1X） 釋出之後，可以帶給我們更複雜的 C++ 吧。XD

Compile C or C++ code from stdin

偶而你會懶得存檔，因此有方法可以直接編出來：

# for C
gcc -xc -
# for C++
g++ -xc++ -

# for example
echo 'main(){puts("Hello world!");}' | gcc -xc - && ./a.out

Export DLL symbols to LIB

Importing and Exporting

用 gcc 如果要發佈成 dll，只要編譯器加點選項，就可以發佈給別人連結了。但是 Visual C++ 卻要在每個 symbol 上加上關鍵字 __declspec(dllexport) 才會匯出到 lib，然後才能連結。

__declspec(dllexport) void blah();
class __declspec(dllexport) Blah {};

不管怎麼說，微軟的確是這方面的天才。

該死

我實在不知道該怨恨誰了，就讓我恨天吧...(?)

故事的開頭，是在我想把程式port到Windows的時候發生的。
首先我遇到了TR1和C99名稱缺省的問題，沒關係，我知道每次都要跟上標準很累，VC沒有<cstdint>，gcc也沒實作std::tr1::regex，一人一次很公平，打平了，還好我還有Boost，不怕你。
然而沒想到魔王其實不在這裡，而是Unicode。

先簡單的介紹一下一般處理系統字串的方法好了。
大家都知道早期各國為了顯示自己的文字，定了各種了不起的編碼方式來對應字型，Big5的許功蓋就是這段歷史下的偉大人物，大概比踢牙齒老奶奶這位史詩級人物還要再個高一級左右。
夫天下大勢，分久必合合久必分，某個大有為的組織看不慣這種戰國亂象，於是制定了Unicode的編碼標準，以對應全人類的偉大文化產物，又生出了各種對應Unicode的編碼方式，希望能夠平息亂碼之亂。要注意的是，編碼標準和編碼方式不同，每個文字在Unicode裡只有一種編碼標準，再根據各種不同的編碼方式，比方說UTF-8或UTF-16，UCS4等編成不同的編碼。

那麼我們在程式裡是怎麼處理各種不同的輸入和輸出呢？
最常用的方法就是，把輸入字串解碼成Unicode字串，如此一來就可以在程式裡方便地處理字串，在輸出時再編碼成需要的輸出字串。
那要怎麼存Unicode字串呢？C和C++都提供了wchar_t來存寬字元，你可以用它來存放Unicode化過的字元。但是有趣的地方也在這裡，Windows和其他系統的wchar_t的寬度是不一樣的，Windows是2 bytes，Linux等是4 bytes，因此在Windows上你可能要選擇UTF-16，而在Linux上要用UCS4。

這還不是最糟糕的。
Linux的系統函式都沒有提供wchar_t的版本，因為現在系統上的編碼都是用UTF-8，就算用locale的編碼也不會漏失字元。
但是Windows就提供了另一套w開頭的API，以提供wchar_t的版本，同時系統函式分成兩系，一是W結尾，使用wchar_t，一是A結尾，使用char，而且要編成本地編碼。

於是當某個你碰不到的程式碼內部使用fopen時，在Windows上你一點辦法都沒有，根本不能讀取non-ascii的路徑。

Find all gcc predefined macros

echo | gcc -dM -E -

部置Visual C++程式

部署 (C++)

翻成"部署"還真是怪怪的....
我看就很麻煩，而且還失敗很多次....果然是DLL hell。

如何讓你的程式更難理解(3)

char * strcpy( char * dst, const char * src ) {
    char * tmp = dst;
    while( *dst++ = *src++ );
    return tmp;
}

Self initialization

int i = i;

這樣做gcc竟然沒問題....

再來看看C++的例子:

struct Test {
    Test() : i_( 0 ) {
        std::cout << "Default constructor" << std::endl;
    }
    Test( const Test & rhs ) : i_( rhs.i_ ) {
        std::cout << "Copy constructor" << std::endl;
    }
private:
    int i_;
};
int main() {
    Test a( a );
    return 0;
}

可以看到只印出一個Copy contructor出來....而內部的變數是未定義的。

Linux IPC programming

HERE

Debug Assembly Language With GDB

gcc -S blah.c                   # if you want generate from C
as blah.s --gstabs -o blah.o    # --gstabs enables debug flags
gcc blah.o -o blah              # link object file
gdb blah                        # now you can debug it