(printable character) 外， ASCII 还规定了一 类特殊的控制字符 (control character) ： • 0 表示空字符（‘ \0’ ） • 9 表示 Tab 制表符（‘ \t’ ） • 10 表示换行（‘ \n’ ） • 13 表示回车（‘ \r’ ） • 27 表示 ESC 键（‘ \x1b’ ） • 127 表示 DEL 键（‘ \x7f’ ）等 • 0~31 ）强制终止程序，这时常常会看到 一个 ^C 的字样，就是这样出现的。这里我 们的 cat 程序收到 ^C 以后，就直接终止退 出了。 关于控制字符的一个冷知识 • 除此之外，因为 ^D 是“传输终止符”，还可以在控制 台输入 Ctrl+D 来关闭标准输入流，终止正在读取他 的程序。 • 小彭老师常用 Ctrl+D 来快速关闭一个 shell （和输入 exit 命令的效果一样）。 • 以及按 n 个字符作为一个子字 符串，删除后半部分。 “0 结尾字符串”知识点应用举例 • C 语言所谓的字符串类型 char * 实际上就是个首地址指 针，如果让首地址指针向前移动 n 位，那就实现删除前 n 个字符的效果，而不用实际修改数组本身（更高效）。 C 语言转义符 • 常见的转义符： • ‘\n’ 换行符：另起一行（光标移到下一行行首） • ‘\r’ 回车符：光标移到行首（覆盖原来的字符）

比如右边这段代码会得到 4 。 • size_t size() const noexcept; vector 容器： operator[] • 要访问 vector 里的元素，只需用 [] 运算符 ： • 例如 a[0] 访问第 0 个元素（人类的第一 个） • 例如 a[1] 访问第 1 个元素（人类的第二 个） • int &operator[](size_t i) noexcept; noexcept; • int const &operator[](size_t i) const noexcept; vector 容器： operator[] • 值得注意的是， [] 运算符在索引超出数组大 小时并不会直接报错，这是为了性能的考虑。 • 如果你不小心用 [] 访问了越界的索引，可能 会覆盖掉别的变量导致程序行为异常，或是访 问到操作系统未映射的区域导致奔溃。 • int 元素全为 0 的数组。 • vector(initializer_list list); • explicit vector(size_t n); vector 容器 • 添加一个运算符重载用于打印 vector 类 型。 vector 容器：构造函数 • vector 的这个显式构造函数，默认会把所有元 素都初始化为 0 （不必手动去 memset ）。 • 如果是其他自定义类，则会调用元素的默认构造

long unsigned long signed long long unsigned long long 其实 C 语言也有 signed 修饰符，但是因为不加默认就是 signed 的，所以其实没有使用 signed 的必要。 字面常量：通过修饰符来确定 • 在数字后面追加 U 和 L 可以表示不同类型的字面常量，例如： • 32 是 int 类型 • 32L 是 long 类型 • 指针，顾名思义，就是“指向”一个内存中的变量。 • 语法规定：任何类型 T 所对应的指针类型是 T* 。 • 可以通过 & 运算符获取一个变量的指针（地址） 。 • 可以通过 * 运算符访问指针指向的变量（左值） 。 • 因此指针指向了变量，通过指针的 * 运算符写入 的值，会造成原变量也改变，这正是指针的用法。 float 类型对应的指针类型： float* • 任何类型都有相应的指针类型。 地址 字节 指针 p 的内容实际上就是一个整数 4 ，也就是变量 x 中第一个字节的门牌号。 因为 int 类型的四个字节都是紧挨着，所以只需要知道第一个字节的地址就行了。 这样等会通过 * 运算符访问的时候，就可以访问从门牌号 4 开始的一连串四个字节组成的 int 。 注意这里的指针 p 只有四字节，这是 32 位系统上的情况。 如果是 64 位系统，指针 p 将会是八字节的。 指针的本质是内存地址

的排序： string 会按“字典序”来排 • set 会从小到大排序，对 int 来 说就是数值的大小比较。那么对 字符串类型 string 要怎么排序 呢？ • 其实 string 类定义了运算符重 载 < ，他会按字典序比较两个 字符串。所谓字典序就是优先比 较两者第一个字符（按 ASCII 码比较），如果相等则继续比较 下一个，不相等则直接以这个比 较的结果返回。如果比到末尾都 相等且字符串长度一样，则视为 型，例如 int 或 string 等。 • 第二个 CompT 定义了你想 要的比较函子， set 内部会 调用这个函数来决定怎么排 序。 • 如果 CompT 不指定，默认 会直接用运算符 < 来比较。 • 这里我们定义个 MyComp 作为比较函子，和默认的一 样用 < 来比较，所以没有变 化。 set 的排序：自定义排序函数 • 恶搞一下，这里我们把比较 函子 MyComp 的排序：自定义排序函数 • 首先搞懂 set 内部是怎么确定 两个元素 a 和 b 相等的： • !(a < b) && !(b < a) • 也就是说他 set 内部没有用到 == 运算符，而是调用了两次 比较函子来判断的。逻辑是： • 若 a 不小于 b 且 b 不小于 a ，则视为 a 等于 b ，所以 这就是为什么 set 只需要一个 比较函子，不需要相等函子的 原因。 set

host 代码和 device 代码写在同一个文件内，这 是 OpenCL 做不到的。 编写一段在 GPU 上运行的代码 • 定义函数 kernel ，前面加上 __global__ 修 饰符，即可让他在 GPU 上执行。 • 不过调用 kernel 时，不能直接 kernel() ，而 是要用 kernel<<<1, 1>>>() 这样的三重尖括 号语法。为什么？这里面的两个 1 有什么用 CPU 上。 定义在 CPU 上的主机函数 • CUDA 完全兼容 C++ ，因此任何函数如 果没有指明修饰符，则默认就是 __host__ ，即 CPU 上的函数。 同时定义在 CPU 和 GPU 上 • 通过 __host__ __device__ 这样的双重修 饰符，可以把函数同时定义在 CPU 和 GPU 上，这样 CPU 和 GPU 都可以调 用。 让 constexpr 1 。 • 比如 n 为 65535 ，那么最后 127 个元 素是没有赋值的。 解决边角料难题 • 解决方法就是：采用向上取整的除法。 • 可是 C 语言好像没有向上整除的除法这 个运算符？没关系，用这个式子即可： • (n + nthreads - 1) / nthreads • 例如： (7 + 3) / 4 = 2 ， (8 + 3 / 4) = 2 。 • 由于向上取整，这样会多出来一些线程，

缓存会查找和该地址匹配的条目。如果找到，则修改缓存 中该地址的数据。如果找不到，则创建一个新条目来存储 CPU 写的数据，并标记为脏（ dirty ）。 • 当读和写创建的新条目过多，缓存快要塞不下时，他会把 最不常用的那个条目移除，这个现象称为失效（ invalid ）。 如果那个条目是被标记为脏的，则说明是当时打算写入的 数据，那就需要向主内存发送写入请求，等他写入成功， 才能安全移除这个条目。 malloc 时，操作系统并不会实际分配那一块内存，而是将这一段内存标记 为“不可用”。当用户试图访问（写入）这一片内存时，硬件就会触发所谓的缺页中断 （ page fault ），进入操作系统内核，内核会查找当前进程的 malloc 历史记录。如果发 现用户写入的地址是他曾经 malloc 过的地址区间，则执行实际的内存分配，并标记该段 内存为“可用”，下次访问就不会再产生缺页中断了；而如果用户写入的地址根本不是他 如有多个线程，每个线程保留一个 tmp 对象的副本， 防止多线程调用 func 出错。 • 返回时（或者进入时）调用 tmp.clear() 清除已有数据。 由于 vector 的特性，他只会把 size() 标记为 0 并调 用其成员的解构函数，而不会实际释放内存（ free ）。 • 因此第二次进入的时候，如果 n 不超过上一次的大小 ，就还是用的第一次分配的内存，避免了重新分配的开 销。对 func

性能优化 之 无分支编程 Branchless Programming by 彭于斌（ @archibate ） 两种代码写法：分支 vs 三目运算符 两种使用方式：排序 vs 不排序 测试结果（均为 gcc -O3 ） 测试结果可视化 图表比较：分支 vs 无分支 分支 无分支 0 0.01 0.02 0.03 耗时（越低越好） 乱序 有序 • 传统的分支方法实现的 或者更满足“对称强迫症”的： • (cond) * a + !(cond) * b // 方法 2 • 还有一种“摆烂”的做法： • (cond ? a : b) // 方法 3 • 三目运算符通常会变成和 if-else 一样的分 支，同样会生成条件跳转指令，理应一样 低效。但是有时候编译器会检测到，可以 帮你自动优化成无分支版本的。 “ 妙用加减乘”进行无分支优化的通用公式 • __declspec(noinline) 才能编译。 不同写法的性能测试 可以看到不论是哪个优化级别，“妙用加减乘”的效果都是碾压 ifelse 的。 “ 摆大烂”的效果和 ifelse 几乎一样，也就是说根本没用，三目运算符还是生成了 低效的跳转指令，自己不上进，还指望编译器来救你？你还不如坐等天上掉馅饼。 从汇编角度分析（ -O0 ） 从汇编角度分析（ -O3 ） 因为 clamp 用了两次分支， if-else-if-else

) = 1 字节…… 小彭老师解决：访问者模式 把写入过的块地址缓存起来，可以避免多次访问全局表的开销。缓存在访问 者 (accessor) 的成员 map 里。访问者对象被我用 OpenMP 标记为 firstprivate ，意味着这个 map 是线程局部的，因此对他的访问不需要加锁， 更快。 应用在刚刚的 SNode 系统中 std::unordered_map 不支持 omp parallel malloc 时，操作系统并不会实际分配那一块内存，而是将这一段内存标记为“不可 用”。当用户试图访问（写入）这一片内存时，硬件就会触发所谓的缺页中断（ page fault ），进入操作系统内核，内核会查找当前进程的 malloc 历史记录。如果发现用户写 入的地址是他曾经 malloc 过的地址区间，则执行实际的内存分配，并标记该段内存为“可 用”，下次访问就不会再产生缺页中断了；而如果用户写入的地址根本不是他

作为虚函数。然后定义： Numeric *twice(Numeric *t) { return t->multiply(2); } 且不说这样的性能问题，你忍得住寂寞去重复定义好 几个，然后每个运算符都要声明一个纯虚函数吗？ 而且， Float 的乘法应该是 multiply(float) ，你也去 定义好几个重载吗？定义为 multiply(Numeric *) 的话 依然会违背你们的开 - 闭原则：比如 调用了这个函数，才会被编译，才会报错！ • 用一个假模板实现延迟编译的技术，可以加快编译的速度，用于代理模式等。 模板函数：一个例子 • 比如，要打印任意一个 vector ： 模板函数：配合运算符重载 • 实现用 std::cout << a 打印任意 vector ： 模板函数：大家学废了吗！ 1. 类型作为参数： template 2. 整数值作为参数： template 而已。 C++ 特性：常引用（ int const & ） • 如果说 int & 相当于 int * ，那么 int const & 就相当于 int const * 。 • const 修饰符的存在，使得 ref 不能被写入（赋值）。 • 这样的好处是更加安全（编译器也能够放心大胆地做自动优化）： 自动类型推导：定义引用（ auto & ） • 当然， auto 也可以用来定义引用，只需要改成

。 • 也就是说 Python 的 [] 其实是调用了两个不同的运算符重载： • m[key] = val 实际上是 m.__setitem__(key, val) 。 • val = m[key] 实际上是 val = m.__getitem__(key) 。 • C++ 的 [] 就不论读取还是写入都是同一个运算符重载，他只是返回引用，无法区分你是读是写： • value_type 值坑了他。所以他们又另起炉灶，发明了越界时不会自动创建零值，而是能抛出异常的 at 函数。 C++ 和 Python 用法对比 C++ 和 Python 用法对比（运算符重载展开成普通函数后） 简单粗暴的 Java 用法 • 与 Python 和 C++ 不同， Java 放弃了花里胡哨的运算符重载，索性都采用成员函数 get put 来表示，非常明确。主要是为了把 get 和 put 作为接口函数，可以对应多个具体 实现。