Cpp 面向对象——成员函数中的 this
整理一下关于C++类的成员函数所拥有的特殊的this指针的知识，并且学习C++23中的新内容：显式推导this。 隐式this 基础 this指针是C++面向对象编程中的重要机制，在自定义类型的非静态成员函数中，都存在这一个自动传递的this指针指向当前对象自身，例如 12345678910111213#include <iostream>struct Test { int data = 0; void call() { std::cout << "call: " << data << "\n"; }};int main() { Test test{1}; test.call(); return 0;} 对于编译器来说，这里的定义和调用过程等效于下面的形式（因为this是关键词，在代码中使用this_来代表） 1234567891011121314#include...
Cpp 未定义行为
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编程语言中的整除和取余
整除和取余是两个看起来非常简单明确的基本数学运算，但是在不同编程语言的实现中，其实存在着很多的差异，需要注意一下。 数论中的整除和取余 我们从这两个概念的数学定义出发，在数论中的整除和取余定义为：对于整数 \(a,b \in \mathbb{Z}\)，其中 \(b \neq 0\)，存在唯一的商 \(q\in \mathbb{Z}\) 和余数 \(r \in \mathbb{Z}\)，使得 \[ a = b \,q + r \] 对于余数要求 \(0 \le r < b\)，即余数是一个非负的且不超过除数的整数。 虽然初等数论主要关注的都是整数，通常不会涉及对实数的整除和取余运算，但是我们仍然可以直接将上述定义推广到实数中：对于实数 \(a,b \in \mathbb{R}\)，其中 \(b \neq 0\)，存在唯一的商 \(q\in \mathbb{Z}\) 和余数 \(r \in \mathbb{R}\)，使得 \[ a = b \,q + r \] 对于余数要求 \(0 \le r...
编程语言中的整数和浮点数
整理一下编程语言中的整数和浮点数的相关内容，针对的情景是科学计算。 整数 整数模型 编程语言中的整数类型不同于数学意义上的整数，而只是它的一个有限子集，因为计算机为了计算效率，会使用固定的字节数来存储一个整数数据，例如 \(n\) 个字节，这意味这只有 \(2^{8n}\) 个不同状态，只能表示 \(2^{8n}\) 个整数。 将 \(n\) 个字节所对应的 \(8n\) 比特的值依次记作 \(a_i \in \{0,1\}\)，这里 \(i=0,\dots,8n-1\)，那么通常有两类方案： 第一种方案是无符号整数，表示的值 \(V\) 为 \[ V = 2^0 a_0 + 2^1 a_1 + \dots + 2^{8n-2} a_{8n-2} + 2^{8n-1} a_{8n-1} \] 表示的范围为 \[ [0,2^{8n}-1] \] 第二种方案是有符号整数，表示的值 \(V\) 为 \[ V = 2^0 a_0 + 2^1 a_1 + \dots + 2^{8n-2} a_{8n-2} - 2^{8n-1} a_{8n-1} \] 表示的范围为...
C语言 weak弱符号（GCC扩展）
__attribute__((weak)) 是 GCC 和 Clang 提供的一个特性，用于声明一个符号为 "弱符号"（weak symbol），在链接层面提供更多的灵活性。注意并不是 C 语言标准的一部分，MSVC并不支持，但是提供了一个类似的特性：#pragma weak。 概述 编译器将一个符号（函数名，变量名）区分为强符号（strong symbol）和弱符号（weak symbol），通常绝大多数的符号都是强符号，重复出现会导致链接错误。在定义时使用 __attribute__((weak)) 可以将其设置为弱符号，语法如下（在符号声明时不需要） 1<符号类型> __attribute__((weak)) <符号名称>; 这可以使得它在链接过程中具有较低的优先级： 如果在链接过程中找到了同名的强符号和弱符号，弱符号会被强符号覆盖。 如果找到多个同名的强符号，会导致链接错误（link...
时间离散的潜在问题
概述 在数值求解ODE和PDE时，我们通常需要进行时空离散： 空间离散看起来就很麻烦：处理方式与具体的求解格式相关，但是都会涉及到网格剖分，网格加密，单元之间的数据交换，边界处理等； 时间离散看起来就很简单：只需要加上一层for或者while循环，最多加上时间步长的自适应调整即可。 但是就算是看起来非常简单的时间离散，在具体编程中也可能存在一些潜在的问题，下面先回顾一下几种最简单的时间离散情况，然后给出一个由格式和浮点数模型共同造成的最后时间步问题。 固定时间步数 固定时间步数是最简单的情况，在固定时间步数为 \(N\) 时，我们可以直接生成 \(N\) 次循环即可，例如 123456789const int N = 20;const double Tend = 1.0;double tnow = 0;double dt = Tend / N;for (int i = 0; i < N; ++i) { update(&data, tnow, dt); // from tnow to tnow+dt tnow = tnow +...
Zotero 7 配置笔记
磨刀不误砍柴工，文献管理软件这把刀确实是值得打磨的，选择Zotero而非其它文献管理工具，主要是看重了它的免费和可配置性，适合重度使用。 最新版 Zotero 7 在 Zotero 6 的基础上，进行了升级，包括非常多的优化，例如最基础的UI看着更漂亮了，等我把它的各种插件和配置都鼓捣好了，就更有动力（但愿吧）打开来看文献了。 网上关于Zotero有很多分享教程，但是绝大部分都是入门级的配置笔记，参考价值并不大，本文最主要的参考是Zotero非官方中文社区。 基础 本地安装 直接从官网下载 Zotero 7，然后傻瓜式安装即可，需要注意的是两个位置： 首先是软件安装位置，可以使用自定义安装方式，挑一个合适的位置即可，例如D:\ProgramMain\Zotero7； 然后是本地数据存储位置，默认是~/Zotero。 数据存储位置比较占地方，我想将其迁移到别的位置，例如E:\<user>\Documents\Zotero7，首先需要在设置中更改 1编辑 -> 设置 -> 高级 ->...
Cpp lambda表达式笔记
在另一篇关于可调用对象的笔记中已经对lambda表达式的语法本质和应用情景进行了整理， 这篇笔记主要是整理lambda表达式的语法细节，假定读者对lambda表达式已经有了基本的概念。 虽然早在C++11中就提出了lambda表达式，但是相关的语法细节始终在不断地发展和完善（C++实在是太复杂了！）， 本文以C++20已经支持的语法为主，对于最新的C++23增加的语法不作讨论，例如Deducing This等内容。 基础 基本捕获 首先介绍两种隐式捕获符： [=]：全部按值捕获 [&]：全部按引用捕获 它们会自动地捕获在lambda表达式中所有实际被使用的局部变量，无需我们逐个列出被使用变量对应的名称。 这里存在一个问题：如果当前处于一个普通成员函数中，如何处理特殊的this/*this所代表的当前对象？见下文中的讨论。 在默认捕获符的基础上，我们可以进行一些微调，例如： [=, &a, &b]：表示除了后面明确提到的这些变量按引用捕获，其它情况下默认按值捕获 [&, a,...
Cpp 可调用对象笔记
概述 在C++中，可调对象（Callable Objects）是指可以像函数一样被调用的对象，通常包括： 函数指针 仿函数 std::function lambda...
高精度时间戳的获取
获取毫秒级的高精度时间戳是一个很常见的需求，尤其在向日志文件中输出信息时通常需要附带格式化的时间戳， 下面在不同的语言中尝试生成形如[2024-07-30 00:52:47.379]的高精度时间戳。 C++ 对于C++，标准库chrono可以获取高精度的时间， 然后通过localtime函数进行格式化，由于它不支持毫秒部分的格式化，我们还需要对毫秒进行额外处理。 下面是一个生成时间戳的示例函数 12345678910111213141516static std::string time_stamp() { // unsafe auto now = std::chrono::system_clock::now(); auto now_time_t = std::chrono::system_clock::to_time_t(now); auto now_ms = std::chrono::duration_cast<std::chrono::milliseconds>( ...