市面上的“設(shè)計模式“書籍文章,皆針對Java/C++/C#等面向?qū)ο笳Z言,似乎離開了面向?qū)ο蟮姆N種特性,設(shè)計模式就無法實現(xiàn),沒有用武之地了。
是這樣嗎?設(shè)計模式的概念是從建筑領(lǐng)域引入的,本身從沒歧視過面向過程編程語言,它只是對一類問題的普遍解決方案而已。面向?qū)ο笳Z言因為有類、多態(tài)等特點,使得開發(fā)者們?nèi)菀走_(dá)到:隱藏細(xì)節(jié)、封裝變化,而這與設(shè)計模式的目的比較一致,所以大師們愛把設(shè)計模式與面向?qū)ο笳Z言二位一體的使用。然而,存在即合理,C語言直到今日仍然在大型軟件工程中擔(dān)綱主角,其種種設(shè)計方法其實與我們通常見到的設(shè)計模式本質(zhì)是相同的。例如nginx這個純C語言寫就的的高性能WEB服務(wù)器,就有許多地方使用到了市面書籍提到的設(shè)計模式。下面通過nginx源碼來看看C語言是怎么做的。當(dāng)然,UML圖都是我根據(jù)代碼意圖所畫,并不準(zhǔn)確(C語言真沒法畫UML),只用于方便理解,呵呵。
strategy模式:
該模式用于客戶代碼在“無知”狀態(tài)下,可以使用種種不同的實現(xiàn)。下面我們以nginx對網(wǎng)絡(luò)IO操作的封裝部分來看看C語言的實現(xiàn)吧。
設(shè)計模式就是通過封裝變化來解耦,所以,我們先要找出網(wǎng)絡(luò)IO操作的變化點來。nginx是跨平臺的,它會支持linux、freebsd、solaris等操作系統(tǒng),而每個操作系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)IO操作是不同的,這就是變化點了。
所以,nginx首先定義了ngx_os_io_t來封裝這些變化。
- typedef struct {
- ngx_recv_pt recv;
- ngx_recv_chain_pt recv_chain;
- ngx_recv_pt udp_recv;
- ngx_send_pt send;
- ngx_send_chain_pt send_chain;
- ngx_uint_t flags;
- } ngx_os_io_t;
這里有五個函數(shù)指針(*_pt都是函數(shù)指針)和一個變量,用于收發(fā)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù),我把它理解為OO中的abstract class(每個ngx_os_io_t定義的變量都會重新實現(xiàn)這五個函數(shù))。
擁有函數(shù)指針的struct,我通常認(rèn)為它們是OO中的abstract class,實現(xiàn)它們的文件(一堆函數(shù))要對應(yīng)到OO上,我則喜歡把它們當(dāng)做子類來看。對于void*這樣的成員,要根據(jù)意圖來看了,通常我會轉(zhuǎn)換成聚合加繼承的關(guān)系。

ngx_io會在相應(yīng)的ngx_os_specific_init方法中,來策略性的選擇到底使用哪個實現(xiàn)??蛻舸a只需要簡單的調(diào)用ngx_io中的方法即可。
adapter模式:
這個模式用以適配接口,通常都是我們已經(jīng)定義好一種接口了,有一個新的實現(xiàn)卻有著不同的接口,接下來adapter就開始發(fā)力了。下面我們?nèi)匀灰詎ginx對網(wǎng)絡(luò)IO操作的封裝部分來看。
linux平臺下可能存在普通的IO或者異步IO方式。我們在最初已經(jīng)封裝好ngx_os_io_t接口了,客戶代碼都是這么直接使用的。現(xiàn)在linux實現(xiàn)了異步IO,而它的調(diào)用方式與普通的讀寫IO接口完全不同,所以,如果要支持aoi就需要一層adapter來適配ngx_os_io_t,這就是adapter方式了。

上圖中,ngx_os_aio適配了原生的異步IO接口,這樣,用戶代碼仍然像以前一樣,只要直接使用ngx_io中的五個接口方法,當(dāng)nginx的IO部分支持linux aio后,用戶代碼不需要修改。
bridge橋模式:
橋模式用于將抽象和實現(xiàn)分離,各自都能獨立的變化。下面以nginx的核心概念module舉例,雖然有些牽強,因為nginx的代碼從來沒這么用過:通常都是一個抽象module context只對應(yīng)著一個實現(xiàn)module來用,但是,畢竟這種結(jié)構(gòu)下還是可以達(dá)到抽象與實現(xiàn)分離的目的,橋模式只好對應(yīng)到這上面了。
nginx是以module的概念貫穿始終的。它有一個基本的抽象層ngx_core_module_t(從意圖上判斷,context有抽象接口的功能,雖然簡單從語法上看不出)。然后,nginx module有三個基本類型,分別是event(處理各種事件模型,如epoll/select等),http(處理各種http協(xié)議的事件),mail(處理mail相關(guān)的事件)。針對每種類型的module,都有許多個實現(xiàn),比如event module就有9個實現(xiàn),這里的每個實現(xiàn)其實也是個子類。
但是,在我們理解橋模式時,這些子類暫時要被看成是event module的實例。代碼中看,像ngx_epoll_module這樣的子類中,還是把一些通用的細(xì)節(jié)隱藏給ngx_event_core_module來做(管理這個詞更合適)了。從這個角度可以認(rèn)為,通過context接口,把三個基本module實現(xiàn)分開了。來看看類圖:

nginx自己用時,是以ngx_module_t中的type成員來決定使用哪個實現(xiàn)的。目前的nginx代碼中,如果用了一種接口就一定會指定相應(yīng)的type??墒菍嶋H上,這也可以用來展示橋模式。以事件module為例來看看:

由于UML本就是針對OO語言的,所以以上我畫的類圖都比較牽強,什么是繼承?什么是聚合?在C語言中,往往都是通過幾個函數(shù)指針,或者void*指針實現(xiàn)各種封裝和多態(tài)。沒有什么語法上的關(guān)聯(lián),我就只能從代碼意圖中來判斷了。而代碼意圖這個比較虛,因為不同的角度理解出來都不一樣,所以這個確實不好畫。太靈活了點,我只能從一個便于說明的角度來看,例如:上面的ngx_devpoll_module其實就是一個ngx_module_t,呵呵,但是,實際上它最關(guān)心的是ngx_event_actions_t的實現(xiàn),如果完全根據(jù)語法來看,根本說不通的。但從代碼意圖中看,這些module并不關(guān)心ngx_module_t,所以我認(rèn)為,它們只是在實現(xiàn)ngx_event_module_t了。
當(dāng)然以上只是一家之言,不必當(dāng)真,如果對nginx源碼有研究的話,歡迎各位拍磚。
客觀的說,C語言確實在封裝上很差,就像nginx,如果我們要開發(fā)一個處理http協(xié)議的module嵌入進nginx進程,必須了解ngx_http_module里到底做了什么,真沒隱藏啥細(xì)節(jié),module開發(fā)者們表示很郁悶。上面的這些設(shè)計模式,只是做到了代碼上的解藕。如果nginx用C++寫的話,我相信,現(xiàn)在第三方module都能數(shù)以萬計了。
原文地址:
http://blog.csdn.net/russell_tao/article/details/7220237
我再次強調(diào),完全脫離編程環(huán)境的C/C++學(xué)習(xí)方法,不是好的方法,現(xiàn)在所謂的環(huán)境中立理論就是“什么都不學(xué)”理論,VC、GCC,主流的就兩個,精通其中一個就能吃遍天下,教材里就應(yīng)該選擇一個大講特講!
作為VC的代表,今天我給大家介紹VC中的編譯器選項,全面介紹不需要,MSDN里從頭到尾都介紹完了,今天我只講對生成的exe文件大小和速度有影響的。
用VC就得用IDE,我也以IDE的工程設(shè)置里面的排列順序介紹,某些選項需要自己手動添加的最后介紹,我后面說的默認(rèn)值是release的,debug版本一般不需要調(diào)選項。
項目 - 屬性 - 配置屬性 - C/C++,這是編譯器選項。 優(yōu)化:
通常,算法程序選擇最大化速度(/O2),界面程序選擇最小化大小(/O1),可以獲得最佳的效果。
優(yōu)選大小或速度,只有在使用完全優(yōu)化(/Ox)時才有效,完全優(yōu)化一般不推薦使用,用處就是可以生成速度與/O2基本相當(dāng),但是體積更小的代碼(選速度優(yōu)先的話)。 其他幾個選項實際上已包含在/O1、/O2之中,具體請看MSDN。
代碼生成:
啟用字符串池(/GF),會將相同的字符串合并,當(dāng)然可以減小空間占用,雖然本項目默認(rèn)沒有打開,但是默認(rèn)的/Zi選項會自動打開/GF,這里打不打開一樣。
啟用C++異常:該項默認(rèn)打開,在C++項目中(比如MFC中),
會大大增加程序體積,增加約30%,關(guān)閉并不代表try不能用了,但會一定程度上降低健壯性,對于空間要求較高的程序,建議關(guān)閉。對于正式項目,請參見MSDN,看看會不會造成不利影響。
運行庫:默認(rèn)多線程DLL(/MD),
體積最優(yōu)的方案,如果對方?jīng)]有VS運行時庫,選擇/MT會將C/C++運行庫靜態(tài)編譯,體積增加不少,因此,我的選擇一般是程序與redist包一起發(fā)布,也就幾M,而且以后永遠(yuǎn)可以接受/MD版本了。
緩沖區(qū)安全檢查:關(guān)閉的話,減少0.5K~1K體積(默認(rèn)情況,VC的段長度512字節(jié),因此程序體積變化的最小單位是0.5K)。
啟用增強指令集:真想用SSE3的話去用Intel C++,VS2008只支持到SSE2,而且,在我的機器上貌似使用默認(rèn)設(shè)置就能達(dá)到選擇SSE2的相同速度,
如果安裝了Intel C++ 11,可集成與VS2008,同樣的地方選擇SSE3效果超群。
浮點模型:精確還是快速理論上肯定對速度有影響,但是我極少使用浮點編程,我的方向是系統(tǒng)、安全和密碼,都是整數(shù)的天下。
高級:
編譯為C還是C++影響不大,這充分說明了C++簡單面向?qū)ο筇匦院虲效率差不多(如重載,默認(rèn)情況下,編譯器會檢查擴展名決定目標(biāo)代碼類型,對于cpp文件,所有的函數(shù)都會編譯為可重載的類型,但是對效率幾乎沒有影響)。
項目 - 屬性 - 配置屬性 - 鏈接器,這是鏈接器選項。 輸入:
忽略庫只有在庫沖突時候才有用,VC絕對不會連接沒有調(diào)用到的庫,哪怕你明確指定了。
清單文件:
完全使用API編程可以不生成清單。減少約1K體積。
一般情況下,關(guān)閉UAC的那一項,可減少0.5K。
調(diào)試:
關(guān)閉“生成調(diào)試信息(/DEBUG)”,
根據(jù)程序規(guī)模,可減少1K~幾十K。
優(yōu)化:
release模式,默認(rèn)情況下已經(jīng)該組已經(jīng)最優(yōu)了,/OPT:REF和/OPT:ICF已經(jīng)打開,注意,VS2005、VS2008中Windows 98優(yōu)化那一項沒用,不像VC6取消Windows 98優(yōu)化可以大大減小體積。因為VS2005、VS2008中段大小已經(jīng)是512字節(jié),VC6默認(rèn)4K。
高級:
指定入口點,
可以大大減小程序體積,但是不調(diào)用CRT的入口無法自動處理參數(shù),可用GetCommandLine和CommandLineToArgvW這兩個API來處理參數(shù)。
隨機基址:默認(rèn)模式啟用映像隨機化(/DYNAMICBASE),會大大增加程序體積,因為這是個增加程序防反編譯、防破解能力的選項。如無需求,請選擇禁用映像隨機化(/DYNAMICBASE:NO),
文件越大,體積縮小越明顯,至少30%。
命令行:
小程序,可以指定段大小/ALIGN,/O1編譯的化最小可以使用/ALIGN:4,這個選項不推薦,第一有點規(guī)模的程序就不能用太小的段,/O2優(yōu)化的也不能用小段,而且默認(rèn)的512字節(jié)段可以使用UPX壓縮,再小就不能了,除非咱們編譯那種600字節(jié)的Hello World,這個選項意義不大,因此微軟才沒有給他一個圖形選項。
同樣,編譯600字節(jié)hello world還需要/merge合并段選項,同樣不推薦使用。
有些選項VS2005和VS2003沒有,VS2003還包括幾個VS2008廢除的選項,實際上VC里面程序優(yōu)化效率最高的個人感覺是VS2003。VC6的界面差別比較大,選項有一定差異,但畢竟都是微軟的產(chǎn)品,差別不大,甚至于MASM這個匯編編譯器,連接選項大都與VC相同……
再說一點,VS2008SP1的MFC工程會自動生成巨大的256*256真彩圖標(biāo),因此默認(rèn)的MFC對話框程序都有近100K,建議刪除多余的圖標(biāo),配合上述選項能減到10多K
原文地址:
http://blog.csdn.net/jackyjkchen/article/details/4676635