4月 2020 ~ Aim for the stars

2020年4月19日星期日

Computer Science - MSB LSB

MSB = Most Significant Bit

簡單來說等於最左邊的 Bit，第 2^{n-1} 位的 Bit

LSB = Least Significant Bit

簡單來說等於最右邊的 Bit，第 0 位的 Bit

MS Byte、LS Byte

Bit 換成 Byte 的概念。

function pointer 概念

基本上有 data 的 pointer 就會有 function 的 pointer。

正確的 ( 回傳 int 的 function )

    int (*pfi)();

錯誤的 ( 回傳 int pointer 的 function )

    int *pfi();

function pointer 宣告

利用 typedef，然後一樣用 & 取 function pointer

    extern int f1();
    
    typedef int (*funcptr)();
    funcptr pfi;
    pfi = &f1;

實際上你可以省略 &，因為 function 若不呼叫，他就只能回傳 pointer ( 原文 : When you mention the name of a function but are not calling it, there's nothing else you could possibly be trying to do except generate a pointer to it. )

    pfi = f1;

function pointer 呼叫

正確的 ( 回傳 int 的 function )

    int (*pfi)(arg1, arg2);

錯誤的 ( 回傳 int pointer 的 function )

    int *pfi(arg1, arg2);

省略的 ( 原理同上，function pointer 除了 Call function 只能 assign 另一 pointer 或比較其值，所以 Compiler 會將 pfi 視為 (*pfi)。) ( 原文 : There's nothing you can do with a function pointer except assign it to another function pointer, compare it to another function pointer, or call the function that it points to. )

    int pfi(arg1, arg2);

C/C++ - Function Pointer 應用 CallBack Function

參考資料 :
https://www.eskimo.com/~scs/cclass/int/sx10a.html

    typedef unsigned int size_t // 通常定義在 stddef.h

    int8     : -128 ~ 127
    int16    : -32768 ~ 32767
    int32    : -2147483648 ~ 2147483647
    int64    : -9223372036854775808 ~ 9223372036854775807
    
    uint8    : 0 ~ 255
    uint16   : 0 ~ 65535
    uint32   : 0 ~ 4294967295
    uint64   : 0 ~ 18446744073709551615

    uint8_t  : 0xFF
    uint16_t : 0xFFFF
    uint32_t : 0xFFFFFFFF
    uint64_t : 0xFFFFFFFFFFFFFFFF

malloc 跟 free

一般來說要將函式結果回傳是不能用 pointer，因為一旦函式結束 stack 的空間就會被釋出，所以 pointer 會指向的資料是危險的。這時就會先動態地宣告一個位址給 pointer，但這類的記憶體會被存放在 heap 而非 stack，所以開發者必須自行釋放。

pointer.c

    void
    showMalloc(int pointerValue)
    {
        int *p = malloc(sizeof(int));

        printf("Address : %p\n", p);
        printf("Value   : %d\n", *p);

        *p = pointerValue;

        printf("Address : %p\n", p);
        printf("Value   : %d\n", *p);
        
        free(p);
    }

output

    Address : 00682B90
    Value   : 6826496
    Address : 00682B90
    Value   : 100

calloc

會幫你初始值的 malloc

pointer.c

    void
    showMalloc(int pointerValue)
    {
        int *p = calloc(1, sizeof(int));

        printf("Address : %p\n", p);
        printf("Value   : %d\n", *p);

        *p = pointerValue;

        printf("Address : %p\n", p);
        printf("Value   : %d\n", *p);

        free(p);
    }

output

    Address : 00722B90
    Value   : 0
    Address : 00722B90
    Value   : 100

參考資料 :
https://openhome.cc/Gossip/CGossip/MallocFree.html

#ifndef 用途

在 .h 檔確保只會被編譯一次

    #ifndef HELLO_H // 有些人會定義成 _HELLO_H_
    #define HELLO_H // 但目的就是不會被重複編譯

    #include <stdlib.h>

    int helloIntro(char** str);
    int main() __attribute__((weak));

    #endif

編譯多個含有 main function 的 C code

理論上是不行，GCC 無法自行繞過某某函式去編譯，通常是給條件去讓編譯器來達到 "只有一個你想要的 main function" 編譯目的。有人會問為什麼會有多個 main function，我想多半是因為想 Debug。

1. 利用 #ifdef

other.c

    #ifdef DEBUG
    int main ()
    {
        return 0;
    }
    #endif

    gcc -DEBUG other.c -o other.x

2. 利用 attribute((weak))

other.h ( __attribute__((weak)) 只能在宣告 function 時作 )

    int main() __attribute__((weak));

other.c

    int main ()
    {
        return 0;
    }

參考資料 :
https://stackoverflow.com/questions/35510670/compile-c-code-without-its-main-function

C 語言 - sprintf / snprintf

sprintf (char s, const char format, ...)

C 語言並沒有其他語言方便的 container 去作字串轉換，所以 sprintf 就顯得強大許多。原理就是 printf 但輸入到字串。但會有 overflow 的 issue 產生。

    int main()
    {
        char str[5];
        sprintf(str, "ABC");
        printf("%s\n", str); // output : ABC
        return 0;
    }

    int main()
    {
        char str[5];
        sprintf(str, "ABCDEF");
        printf("%s\n", str); // output : ABCDEF
        return 0;
    }

snprintf (char s, size_t maxlen, const char format, ...)

snprintf 多了一個參數去限制寫入長度(包含'\0')，安全許多。另外我是用 gcc 編譯的，snprintf 會回傳寫入字串的長度 (不包含'\0')，所以當回傳值大於等於 maxlen，則代表字串被切了。

    int main()
    {
        int ret;
        char str[5];
        ret = snprintf(str, 5, "ABC");
        printf("%s\n", str); // output : ABC
        printf("%d\n", ret); // output : 3
        return 0;
    }/code>

    int main()
    {
        int ret;
        char str[5];
        ret = snprintf(str, 5, "ABCDEF");
        printf("%s\n", str); // output : ABCD
        printf("%d\n", ret); // output : 6
        return 0;
    }

參考資料：
https://blog.xuite.net/tzeng015/twblog/113272245-snprintf
https://linux.die.net/man/3/snprintf

C 語言 - Linux System Log

Linux - System Log

Linux 當事件發生會產生 log，通常會存在 /var/log 底下。優先度如下。

debug
info
notice
warning
err
crit
alert
emerg/panic

C 實作 - void syslog(int priority, const char *format, ...)

    #include<stdio.h>
    #include<stdlib.h>
    #include<syslog.h> 
    syslog(LOG_INFO, "hello %s", "woring");
    syslog(LOG_ERR,  "hello %s", "test");

底下為參數 int priority

LOG_USER	: A miscellaneous user process
LOG_MAIL	: Mail
LOG_DAEMON	: A miscellaneous system daemon
LOG_AUTH	: Security (authorization)
LOG_SYSLOG	: Syslog
LOG_LPR	: Central printer
LOG_NEWS	: Network news (e.g. Usenet)
LOG_UUCP	: UUCP
LOG_CRON	: Cron and At
LOG_AUTHPRIV	: Private security (authorization)
LOG_FTP	: Ftp server
LOG_LOCAL(0~7)	: Locally defined

參考資料 :
https://ithelp.ithome.com.tw/articles/10159084
http://yu-minspace.blogspot.com/2007/09/linux-syslogd-openlogsyslogdsyslog.html

C 語言 - enum

enum - 列舉

    enum direction
    {
        North, // 0
        South, // 1
        East,  // 2
        West   // 3
    };

可搭配 typedef

    typedef enum direction Direction;

    enum direction
    {
        North,
        South,
        East,
        West
    };

    int main(void)
    {
        Direction dest = East;

        return 0;
    }

參考資料 :
https://michaelchen.tech/c-programming/enumeration/

# define - 文本替換

    #define Max 10

# define - 定義函式

    #define MAX(a,b) ((a) > (b) ? (a) : (b))

    #define MINUS(a,b) a - b   // 注意這個 a-b 沒加括號很容易出錯
    #define MINUS(a,b) (a - b) // Good.

# define - 多行定義

    #define MACRO(arg1, arg2) \
    do                    \
    {                     \
        test1;            \
        test2;            \
    } while (0)

參考資料 :
https://pxnet2768.pixnet.net/blog/post/143425336

使用的情境

假設我們不知道外部是否會提供 foo() 這個 function，若沒有則用自己的 foo()。

    extern int func(void);
    int __attribute__((weak)) func(void)
    {
        return 0;
    }

備註 - 不會在動態函式庫 (.so) 中生效

string.so

    void real_func()
    {
        printf("strong func\n");
    }

weak.so

    void real_func() __attribute__((weak))
    {
        printf("weak func\n");
    }

main.c

    extern void real_func();
    void main()
    {
        real_func();
    }

結果 :

    // 動態連結無效，只看順序
    gcc main.c -lstrong -lweak // 輸出 : strong func
    gcc main.c -lweak -lstrong // 輸出 : weak func

    // 正常 .o 檔
    gcc main.c weak.o strong.o // 輸出 : strong func
    gcc main.c strong.o weak.o // 輸出 : strong func

參考資料 :
https://www.itread01.com/content/1541531526.html

char 與 unsigned char 的區別

單看兩個變數類型是沒有差別的， char -128 ~ 127， unsigned char 0 ~ 255，範圍大小一樣，並沒差別。唯一差別是在賦值的時候。

賦值的時候 char 與 unsigned char 的區別

(signed) char 有符號 bit ，這會導致你在賦予值時，(signed) char 會依照情況去賦予值。

    void unsignedcharTest(unsigned char value)
    {
        char c = value;
        unsigned char uc = value;
        int char_to_int = c;
        int unchar_to_int = uc;
        unsigned int char_to_unint = c;
        unsigned int unchar_to_unint = uc;
        printf("%%c: %c, %c\n", c, uc);
        printf("%%X: %X, %X\n", c, uc);
        printf("%%d: %d, %d\n", char_to_int, unchar_to_int);
        printf("%%u: %u, %u\n", char_to_unint, unchar_to_unint);
    }

    int main()
    {
        unsignedcharTest(0x7F); // 0111 1111 符號 bit 為 0 不會擴展
        unsignedcharTest(0x80); // 1000 0000 符號 bit 為 1 會擴展，補 1  
        return 0;
    }

結果 :

    %c: , 
    %X: 7F, 7F
    %d: 127, 127
    %u: 127, 127
    %c: , 
    %X: FFFFFF80, 80
    %d: -128, 128
    %u: 4294967168, 128

參考資料 :
https://www.itread01.com/content/1547130625.html

static - Introduction

靜態變數（Static Variable）在電腦編程領域指在程式執行前系統就為之靜態分配（也即在執行時中不再改變分配情況）儲存空間的一類變數。與之相對應的是在執行時只暫時存在的自動變數（即局部變數）與以動態分配方式取得儲存空間的一些物件，其中自動變數的儲存空間在呼叫棧上分配與釋放。

static + 變數

(1) 宣告在 function 內 ( 記憶體模式 )
這是比較經典的 Case，因為 Static 參數不會隨著 function 結束而消逝，所以可以用來計算 function 被呼叫的次數。

    #include "hello.h"

    int count(){
        static int count = 0;
        ++count;
        return count;
    }

(2) 宣告在 function 外 ( 連結模式 )
假設 a.h 跟 b.h 都設了 void foo() 這個函式，這樣你在 main.c 同時 include 時就會編譯錯誤。你有可能會說那我把 void foo() 個別放在 a.c 跟 b.c 就行，但編譯依然會錯誤。因為在連結 .o 檔時編譯器依然會發現。這時 static 就可避免此情況，有點類似 private 的概念，只有自己看得到就不會產生 ambiguous 的問題。

參考資料 :
https://zh.wikipedia.org/wiki/
https://medium.com/@alan81920/

2020年4月19日 星期日

MSB = Most Significant Bit

LSB = Least Significant Bit

MS Byte、LS Byte

function pointer 概念

function pointer 宣告

function pointer 呼叫

malloc 跟 free

calloc

#ifndef 用途

編譯多個含有 main function 的 C code

1. 利用 #ifdef

2. 利用 __attribute__((weak))

2020年4月14日 星期二

sprintf (char *s, const char *format, ...)

snprintf (char *s, size_t maxlen, const char *format, ...)

2020年4月13日 星期一

Linux - System Log

C 實作 - void syslog(int priority, const char *format, ...)

2020年4月12日 星期日

enum - 列舉

可搭配 typedef

# define - 文本替換

# define - 定義函式

# define - 多行定義

使用的情境

備註 - 不會在動態函式庫 (.so) 中生效

char 與 unsigned char 的區別

賦值的時候 char 與 unsigned char 的區別

static - Introduction

static + 變數

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2. 利用 attribute((weak))

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sprintf (char s, const char format, ...)

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