3. 指明地点
我们很多同学在编程的过程中,可能会写出一大堆重复性很强的代码,在最近看的 pa 中,举了这样一个例子,你不需要看懂只需要感受到就可:
if (strcmp(s, "$0") == 0)
return cpu.gpr[0]._64;
else if (strcmp(s, "ra") == 0)
return cpu.gpr[1]._64;
else if (strcmp(s, "sp") == 0)
return cpu.gpr[2]._64;
else if (strcmp(s, "gp") == 0)
return cpu.gpr[3]._64;
else if (strcmp(s, "tp") == 0)
return cpu.gpr[4]._64;
else if (strcmp(s, "t0") == 0)
return cpu.gpr[5]._64;
else if (strcmp(s, "t1") == 0)
return cpu.gpr[6]._64;
else if (strcmp(s, "s2") == 0)
return cpu.gpr[7]._64;
else if (strcmp(s, "s0") == 0)
return cpu.gpr[8]._64;
else if (strcmp(s, "s1") == 0)
return cpu.gpr[9]._64;
else if (strcmp(s, "a0") == 0)
return cpu.gpr[10]._64;
else if (strcmp(s, "a1") == 0)
return cpu.gpr[11]._64;
else if (strcmp(s, "a2") == 0)
return cpu.gpr[12]._64;
else if (strcmp(s, "a3") == 0)
return cpu.gpr[13]._64;
else if (strcmp(s, "a4") == 0)
return cpu.gpr[14]._64;
else if (strcmp(s, "a5") == 0)
return cpu.gpr[15]._64;
else if (strcmp(s, "a6") == 0)
return cpu.gpr[16]._64;
else if (strcmp(s, "a7") == 0)
return cpu.gpr[17]._64;
else if (strcmp(s, "s2") == 0)
return cpu.gpr[18]._64;
else if (strcmp(s, "s3") == 0)
return cpu.gpr[19]._64;
else if (strcmp(s, "s4") == 0)
return cpu.gpr[20]._64;
else if (strcmp(s, "s5") == 0)
return cpu.gpr[21]._64;
else if (strcmp(s, "s6") == 0)
return cpu.gpr[22]._64;
else if (strcmp(s, "s7") == 0)
return cpu.gpr[23]._64;
else if (strcmp(s, "s8") == 0)
return cpu.gpr[24]._64;
else if (strcmp(s, "s8") == 0)
return cpu.gpr[25]._64;
else if (strcmp(s, "s10") == 0)
return cpu.gpr[26]._64;
else if (strcmp(s, "t2") == 0)
return cpu.gpr[27]._64;
else if (strcmp(s, "t3") == 0)
return cpu.gpr[28]._64;
else if (strcmp(s, "t4") == 0)
return cpu.gpr[29]._64;
else if (strcmp(s, "t5") == 0)
return cpu.gpr[30]._64;
else if (strcmp(s, "t5") == 0)
return cpu.gpr[31]._64;
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以下是某论文的代码节选,可以说是错误的范例:
fx = torch.cat((xs[0], fs[0], xs[1], fs[1], xs[2], fs[2], xs[3], fs[3], xs[4], fs[4], xs[5], fs[5], xs[6], fs[6], xs[7], fs[7],
xs[8], fs[8], xs[9], fs[9], xs[10], fs[10], xs[11], fs[11], xs[12], fs[12], xs[13], fs[13], xs[14], fs[14], xs[15], fs[15],
xs[16], fs[16], xs[17], fs[17], xs[18], fs[18], xs[19], fs[19], xs[20], fs[20], xs[21], fs[21], xs[22], fs[22], xs[23], fs[23],
xs[24], fs[24], xs[25], fs[25], xs[26], fs[26], xs[27], fs[27], xs[28], fs[28], xs[29], fs[29], xs[30], fs[30], xs[31], fs[31]), 1)
bx = torch.cat((xs[0], bs[0], xs[1], bs[1], xs[2], bs[2], xs[3], bs[3], xs[4], bs[4], xs[5], bs[5], xs[6], bs[6], xs[7], bs[7],
xs[8], bs[8], xs[9], bs[9], xs[10], bs[10], xs[11], bs[11], xs[12], bs[12], xs[13], bs[13], xs[14], bs[14], xs[15], bs[15],
xs[16], bs[16], xs[17], bs[17], xs[18], bs[18], xs[19], bs[19], xs[20], bs[20], xs[21], bs[21], xs[22], bs[22], xs[23], bs[23],
xs[24], bs[24], xs[25], bs[25], xs[26], bs[26], xs[27], bs[27], xs[28], bs[28], xs[29], bs[29], xs[30], bs[30], xs[31], bs[31]), 1)
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更可怕的是,这种编码模式可能会导致意想不到的 bug。
当你发现这些代码有 bug 的时候,噩梦才刚刚开始。也许花了好几天你又调出一个 bug 的时候,才会想起这个 bug 你好像之前在哪里调过。你也知道代码里面还有类似的 bug, 但你已经分辨不出哪些代码是什么时候从哪个地方复制过来的了。
这种糟糕的编程习惯叫 Copy-Paste, 经过上面的分析,相信你也已经领略到它的可怕了。事实上,周源源教授的团队在 2004 年就设计了一款工具 CP-Miner, 来自动检测操作系统代码中由于 Copy-Paste 造成的 bug. 这个工具还让周源源教授收获了一篇系统方向顶级会议 OSDI 的论文,这也是她当时所在学校 UIUC 史上的第一篇系统方向的顶级会议论文。
后来周源源教授发现,相比于操作系统,应用程序的源代码中 Copy-Paste 的现象更加普遍。于是她们团队把 CP-Miner 的技术应用到应用程序的源代码中,并创办了 PatternInsight 公司。很多 IT 公司纷纷购买 PatternInsight 的产品,并要求提供相应的定制服务,甚至 PatternInsight 公司最后还被 VMWare 收购了。
这个故事折射出,大公司中程序员的编程习惯也许不比你好多少,他们也会写出 Copy-Paste 这种难以维护的代码。但反过来说,重视编码风格这些企业看中的能力,你从现在就可以开始培养。
传统上,文本冒险是由(许多)不同位置组成的虚拟世界。虽然这不是必需的(一些冒险发生在一个房间里!),但这是解释数据结构使用的好方法。
我们首先定义一个结构来表示一个位置。它包含两个简单的属性开始(稍后可能会有更多的属性)。
- 描述:对物品进行描述
- 标记:具体的对其进行标记
struct location {
const char *description;
const char *tag;
};
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🤔 思考题:
我们为什么要用结构体来保存位置?
这样子做有什么好处?
const 又是什么?
接下来,我们定义一个位置数组。目前,我们保持它非常简单:只有两个位置。
struct location locs[2];
我们还可以使用初始值设定项立即填充所有静态数据。
struct location locs[2] = {
{"an open field", "field"},
{"a little cave", "cave"}
};
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让我们把它付诸实践。在上一章(parsexec.c) 的代码示例中,我们更改了第 4、18 和 22 行)。
parsexec.c
#include <stdbool.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include "location.h"
bool parseAndExecute(char *input)
{
char *verb = strtok(input, " \n");
char *noun = strtok(NULL, " \n");
if (verb != NULL)
{
if (strcmp(verb, "quit") == 0)
{
return false;
}
else if (strcmp(verb, "look") == 0)
{
executeLook(noun);
}
else if (strcmp(verb, "go") == 0)
{
executeGo(noun);
}
else
{
printf("I don't know how to '%s'.\n", verb);
}
}
return true;
}
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接下来,我们将一个新模块添加到项目中
location.h
extern void executeLook(const char *noun);
extern void executeGo(const char *noun);
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location.c
#include <stdio.h>
#include <string.h>
struct location {
const char *description;
const char *tag;
}
locs[] = {
{"an open field", "field"},
{"a little cave", "cave"}
};
#define numberOfLocations (sizeof locs / sizeof *locs)
//欸?这个是干啥呢?
static unsigned locationOfPlayer = 0;
void executeLook(const char *noun)
{
if (noun != NULL && strcmp(noun, "around") == 0)
{
printf("You are in %s.\n", locs[locationOfPlayer].description);
}
else
{
printf("I don't understand what you want to see.\n");
}
}
void executeGo(const char *noun)
{
unsigned i;
for (i = 0; i < numberOfLocations; i++)
{
if (noun != NULL && strcmp(noun, locs[i].tag) == 0)
{
if (i == locationOfPlayer)
{
printf("You can't get much closer than this.\n");
}
else
{
printf("OK.\n");
locationOfPlayer = i;
executeLook("around");
}
return;
}
}
printf("I don't understand where you want to go.\n");
}
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在 C 语言中,你可以使用单个语句来定义类型(结构位置),声明变量(locs)并用其初始值填充它。
思考题:变量 locs 是静态分配的,什么是静态分配?
静态分配和动态分配有什么不同之处?
复杂思考题:13 行宏定义好像实现了一个函数!很神奇!为什么不用函数来做这个知识呢?
提示:这个问题涉及编程从代码到可执行文件的四个步骤,希望你可以认真学习和思考,如果你用 Linux 去完成。你可以尝试用 gcc 逐步输出编译结果。
测试样例:
Welcome to Little Cave Adventure. You are in an open field.
--> go cave OK. You are in a little cave.
--> go field OK. You are in an open field.
--> go field You can't get much closer than this.
--> look around You are in an open field.
--> go kitchen I don't understand where you want to go.
--> quit
Bye!