※ [本文转录自 Gossiping 看板 #1SFuJUH6 ] 作者: jserv (松鼠) 看板: Gossiping 标题: Re: [问卦] C语言最难的部分是哪一个 时间: Thu Jan 17 03:24:08 2019 ※ 引述《yuponkimo (皇甫尊)》之铭言： : 内葛， (学期即将结束，我终於有空上来发废文了) 葛，是豆科多年生草本植物，茎长二、三丈，缠绕他物上，花紫红色。用途多样， 茎可编篮做绳，纤维可织葛布。根可提制淀粉，又供药用。葛根，能解饥退热， 治高血压、颈项强痛、冠心病等。 《诗经．国风．周南．葛覃》开头写道「葛之覃兮，施于中谷，维叶萋萋」，意思是 长长的葛藤生长，蔓延到谷中，伴随着茂盛的叶子。兄台用「葛」来点题，诉说 C 语言近 50 年历久弥新的发展，实在高竿啊！ : 我自己觉得是Linked list啦， : 射来射去的豆页真的疼， : 花了好长时间才写出一题来， : 好好的structure为什麽要再加上指到自己的指标呢? 这里又用「豆」提醒大家，「葛」属於豆科，用心良苦。 Linux 核心之父 Linus Torvalds 在 TED 2016 的访谈 [1] 中，用 linked list 程式码 作为解说「程式设计的品味」，在有限的访谈中，Linus 不去解释程式码的运作，而仅用 程式码的长度变化，让会众体验到「一个目的有着多条路径，但我们该如何取舍呢？」， 我想，这也是 C 语言程式设计中，最为困难的地方，也就是「品味」。 考虑以下自给定的 linked list 中删去特定节点的程式码: (占用 10 行) void remove_list_node(List *list, Node *target) { Node *prev = NULL; Node *current = list->head; while (current != target) { prev = current; current = current->next; } if (!prev) list->head = target->next; else prev->next = target->next; } 但 Linus 说，其实可改写为以下功能一致，但更有「品味」的实作: (仅用 4 行) void remove_list_node(List *list, Node *target) { Node **indirect = &list->head; while (*indirect != target) indirect = &(*indirect)->next; *indirect = target->next; } 上述程式码从「要更新什麽位置的资料」思考，无论是 head 或者非 head，更新的是 同一类型的资料，不用特别操作，自然省下额外的处理。 也许你会好奇，那麽新增节点的程式码是否也可运用类似技巧呢？当然可以！请见以下: void insert_list_node(List **head, int val) { while (*head) { head = &((*head)->next); } *head = calloc(1, sizeof(List)); (*head)->val = val; } 要掌握这样的「品味」之前，务必先征服 C 罩杯。依据 Wikipedia 的解说 [2]: > 根据制造商的不同，版型可能有所不同因而穿着效果上有所差异。 > 罩杯尺寸大致是下列公式换算可得知：罩杯尺寸 = 上胸围 - 下胸围 上述「上围」和「下围」就对应到 C 语言规格的 data type，而在 C 语言中基础运算 型态和对应修饰字均有资料范围规范，千万不要小看数值范围对程式设计的影响，倾家 荡产或国破家亡都有可能。 1996 年 6 月 4 日，在风和日丽的法属盖亚那太空中心 (法文: Centre Spatial Guyanais)，欧洲太空总署发射了一艘名为 Ariane 5 的火箭，预计运送 4 颗太阳风观察 卫星到轨道。火箭本身加上载运的人造卫星及科学仪器值 USD 7.5 billion (台币约2250 亿)。Ariane 名称来源於神话人物阿丽雅杜妮 (Ariadne) 的法语拼写。 在当时，Ariane 系列火箭承包了全球商业卫星的发射约 50% 的业务量，而人们万万没想 到，Ariane 5 发射後 37 秒，升空到 4 公里处，火箭偏离预定飞行轨迹，解体并爆炸， 2 名法国士兵当场死亡。 失事调查报告指出：水平加速侦测仪传了一个 64-bit 浮点数给电脑，但飞行电脑用 16-bit 有号整数来接受这个浮点数，很不巧传来的数字大於 32767，发生溢位 (Overflow) 例外，这样的软体设计缺失很常见，但对 Ariane 5 来说，下场竟是火箭的推进向量喷嘴 忽然朝某个方向转到底，在高速偏航後，最终火箭解体。 开发 Ariane 5 火箭的软体工程师在前一代 Ariane 4 中，小心翼翼地确认数值分布， 确保水平速率的数值绝不会超过 16-bit 表达范围以外。这些工程师在 Ariane 5 系统 沿用这段程式码，却没有检查前述假设是否符合新的设计。 上述 Ariane 5 火箭事故对应的展示用 C 语言程式如下: void show_info(double d, int16_t n) { n = (int16_t) d; printf("d = %f, n = %d \n", d, n); } int main() { double d1 = 32767.0, d2 = 32768.0; int16_t n = 0; show_info(d1, n); show_info(d2, n); return(0); } 第 1 个输出是 n = 32767; 第 2 个输出则是 n = -32768 差之毫厘，失之千里! 更多这类软体缺失造成巨大危害的案例可见 [3]，问题的根源竟然是「没掌握好罩杯」， 你说，是不是该诚实面对自己，学好数值系统呢？可参照线上讲座 [4] 回到之前提及的 linked list，这不全然是资料结构相关议题，在真实世界中，我们还要 讨论这类非连续记忆体的资料操作效率和正确性，尤其是 Throughput (吞吐量; 单位时 间内可处理多少的资料量) 和 Scalability (扩展性; 随着硬体资源的投入，可处理越来 越多的资料或工作时的能力或潜力)，相当值得大书特书，可参见线上讲座 [5] [6]。 欢迎关注「你所不知道的 C 语言」系列讲座: http://hackfoldr.org/dykc/ [1] https://www.ted.com/talks/linus_torvalds_the_mind_behind_linux Linus 在 2001 年之後几乎就没有公开演讲，只接受访谈对话形式，这次在 TED 竟然出动了 TED 总监 Chris Anderson 来访谈，可能是头一遭 [2] https://zh.wikipedia.org/wiki/%E7%BD%A9%E6%9D%AF [3] https://hackmd.io/s/B1eo44C1- [4] https://hackmd.io/s/BkRKhQGae [5] https://hackmd.io/s/SkE33UTHf [6] https://hackmd.io/s/H19V4eyfV --

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