我外婆，在美國

聽外婆講了幾個當初她跟外公到美國去生活發生的笨事，覺得很有趣，記錄下來。

當初外婆跟外公兩個人，年輕的時候，就這樣跑去美國了，英文也不會講，只會很簡單的 yes 跟 no 之類的。但是還是就這樣跑去美國了，準備開始過他們的新生活。

到美國的時候，天氣跟台灣不一樣，空氣很乾，外婆走在路上，覺得臉很不舒服，因為臉都乾掉了，而且也很冷，不知道怎麼辦之際，看到旁邊的百貨公司，竟然有很多沒人要的透明塑膠袋，看起來品質很好，很厚，恨透明，而且還很乾淨，外婆異想天開，想說既然很乾淨、又沒有人要，外婆就把塑膠袋撿來，然後往自己的頭上一套，既可以擋風，又可以保住溼氣，還可以看到外面，所以可以正常走路沒問題。「我真聰明，呵呵」外婆說。塑膠袋套好以後，外婆把原來連帽大衣的帽子也套上，蓋在塑膠袋外面，便更覺溫暖。那知道，一個不小心吸氣的時候，塑膠袋竟然就捂住口鼻了，一下子不能呼吸，外婆急了，就大口吸氣，但是塑膠袋就包的更緊，然後因為急了，也忘記要先把帽子掀開，結果塑膠袋要往上拉開就一直被帽子擋住，塑膠袋一直拉不開阿！一口氣上不來就快要死啦！外婆就狂扯塑膠袋，但是因為塑膠袋的品質很好，竟然扯不破！！！救命啊！最後不知道是怎麼的終於把塑膠袋弄開了 =_= 外婆說「那件事情之後我就有陰影，所以我看到小孩子在玩，把塑膠袋套頭上的時候我都很害怕。」「外婆，還好你沒死，不然很丟臉，塑膠袋套頭上，人家會以為你是自殺的，新聞標題寫『移民疑似生活困難想不開』，被認識的人看到你會被笑死 XD」「真的，還好沒死，哈哈哈哈哈」

有一次，從租屋處下樓出來丟垃圾的時候，把門開著，想說丟完垃圾就回去，結果沒想到就在人在外面的這短短的時間裡，風從房內的窗戶吹來，把門給甩上了，外婆人就被鎖在外面進不去。雖然房東就住在一樓，但是外婆並不想去跟房東拿鑰匙開門，「因為我每次有事去找他，他都會趁機偷抓我的屁股 =_= 我很生氣，寧願坐在外面吹風也不要去跟他拿鑰匙！」房東是個老米，死老不修。結果我外婆就這樣坐在外面，也不知道要幹麻，就一個人在路邊發呆，一直作到晚上，鄰居的華人回來的，看到外婆「阿你怎麼坐在外面？」「我出來丟垃圾，結果門被風關上了進不去」「那怎麼不去跟房東拿鑰匙？」「不想 = =」結果鄰居幫外婆去拿鑰匙，最後外婆才進的了家門 XD

還有一次，又是出來丟垃圾的時候，門又給風關上啦～！這次外婆一樣不想去找房東拿鑰匙，因為不想被摸屁股 XD 但是這次不一樣的是：外婆正在燒開水 XD 如果不趕快進去屋裡把火關掉，整棟房子搞不好燒光光。那怎麼辦捏？外婆住在四樓，想到二樓有一個認識的鄰居，是一對華人夫妻，就跑去三樓敲門，老公出門去了，只剩下老婆在家「那個，你家能不能讓我過一下？我門給風關上了，我想要從窗戶外面爬逃生梯上去」「不行啦！我老公如果知道我讓別人進家門他會打我耶！」「拜託你啦！我正在燒開水，如果進不去的話，整棟房子都要燒掉耶！」結果對方才讓外婆進去，外婆沿著外面逃生梯往上爬，爬到四樓，但是靠著逃生梯的窗戶是鎖著的，開著的是稍微有點距離的另外一扇窗戶（風也就是從這個窗戶灌進來把門甩上的），那個有窗戶有段距離「年輕的時候比較不怕死，我就沿著牆壁邊緣爬過去」沒想到外婆竟然就扮演蜘蛛人了。因為很危險，所以外婆花了很久的時間才爬過去，結果爬到一半的時候，被附近的米國人看到了，以為我外婆是小偷，正在從逃生梯想要爬去窗戶偷東西，結果那個老米報警了，警察來了，找了房東，房東拿了鑰匙，開了我外婆那戶的門，等我外婆好不容易爬進窗戶的時候，警察跟房東已經在家裡面等她了 XD

感恩節到了，朋友送了她們一隻火雞，但是外婆說她不知道火雞要怎麼吃，「好大一隻，中國人又不會吃這種東西，轉送給其他華人朋友也沒有人要 =_=」最後想一想，就決定拿去送給房東。房東夫婦都在，因為外婆不會講英文，外婆就在那邊比手畫腳，說要把火雞給房東，房東大概看懂意思了，就很開心準備要接受，結果我外婆就繼續比手畫腳，作出摸自己屁股的動作，然後跟房東說「No! No! No more!」意思就是「你以後不要再摸我的屁股！」當然房東看的懂是什麼意思，沒想到房東太太也看懂了，結果現場發火，把房東先生打一頓，外婆就很開心的回家去了 XD

有一天鄰居提議要吃炸雞，說他出錢，讓外婆去買，鄰居教外婆，雞的英文叫做「七肯」，外婆記住了，就跑去買炸雞，因為家裡到賣炸雞的距離很遠，外婆走了很久才到，結果走到的時候，已經忘記雞的英文是什麼了「糾竟是七肯還是八肯呢？」想了很久，還是想不起來，外婆最後決定應該是「八肯」，然後就跟店員「八肯、八肯」了很久。當然，不管外婆再怎麼八肯，店員也不會把雞賣給她。外婆只好再走很遠的路回家，再問一次雞的英文到底是七肯還是八肯，然後再跑去買，結果第二次到店裡面的時候，忘記兩人份的「吐」怎麼講了，不過這個比較簡單，後來外婆比了兩根手指，店員：「吐？」外婆：「對！對！對！吐！吐！吐！吐！」就解決這個問題了 XD

有一天走在百貨公司附近的時候，看到兩個米國年輕情侶正在接吻，外婆看到覺得很震驚！因為在台灣不可能有這種事情啊！那個時候民風保守，外婆從來沒見過這件事情，就看傻了眼，雖然眼睛看傻了，腳還在一樣在走路，但是就沒在看路，結果竟然一腳踩進清潔工留在走廊上的水桶！踩進去就算了，外婆想要把腳抽出來，但是卻沒成功，還被水桶絆到！結果整個人一直往前撲跌，最後一張臉直接撞在百貨公司的玻璃上！轟隆的好大一聲！外婆因為很痛，無法痛談，臉貼著玻璃，百貨公司裡面的人因為巨響通通看出來了，看到外婆的臉黏在玻璃上，一隻腳還在水桶裡 XD 外婆爬了起來，沒事一樣的繼續慢慢散步。我：「你沒有快點逃走嗎？很丟臉耶 XD」「有什麼好丟臉的 A_A 美國人又不認得我的臉 A_A」

Multiarray and View

最近有個東西需要用到一個四維陣列，其實本來是用四層的 hash table 下去做的，當然 hash 是不慢，但是因為取值的次數太頻繁，在跑過 profiling 之後確定這邊是一個瓶頸，所以嘗試要重構這個部分。如果為了效能考量，最好的作法就是用一個四維陣列來作。

因為本來 的 code 是有類似 indexed-view 的用法，就是我要固定某一個或是某兩個維度，然後把剩下的維度當作陣列來迭代。之前的 code 在這邊是去迭代那些 hash table，然後把需要的值取出來放到另外一個 hash table 裡面去，所以也不是真的 view，而是重新蒐集值。很慢，但是這份 code 最早是只有兩個維度的，所以當初設計的人這樣做也很合理，只是隨著時間過去，需求的追加，這部分才越來越複雜。

為了效能上的考量，我在考慮這個部分是不是不該重新串值，而是直接使用 view 的手法來取得需要的值，想到這個需求時，我開始思考我要什麼東西，這個過程在我的腦海裡面一直改版。

第一個版本是我要設計一個四維陣列類別，然後另外設計四個 view 類別，分別針對四個維度來 view 那個四維陣列。當然，可想而知，這四個 view 類別的實作會很相似，所以我是不是應該把這四個設計成一個？

所以第二個版本是我要設計一個四維陣列，還有一個 view 類別，接一個參數，用來 view 那個四維陣列，而參數可以指定我要固定的那一個維度。但是如果我想要固定兩個維度怎麼辦？我是不是應該讓這個 view class 可以套用在自己身上，也就是 templating 這個 view class？但是一旦這樣作，view 的維度就不一定是三維，而有可能是一維、二維。所以我應該用個 recursive class template 手法來做這件事？

那第三個版本就是我要設計一個四維陣列，還有一個 resursive class template 的 view 類別，用來 view 我的陣列，還有我的陣列的 view，還有 view 的 view。這樣我幹嘛不把陣列也設計成 recursive class template？這樣以後還可以重複使用，那為了重複使用，我也應該把這個陣列的型別也設計成 template。

所以第四個版本是我 要設計一個 resursive class template 可以用來定義任意維度的陣列，還有一個 view 可以用來 view 任意維度的陣列或是 view（只要我的陣列跟 view 提供相同的 interface）。這樣的話，那我幹嘛不直接用 boost::multiarray 呢？這樣我只需要設計 view 的部份就可以了。ㄟ……等等，如果我是 multiarray 的作者，我應該會想提供 view 的功能，不知道 boost::multiarray 有沒有 view 可以用？查一下好了……嗯……有。

第五個版本：

#include <boost/multi_array.hpp>

心得是那些偉大的心智真的看的很遠很遠。當我想到這個可能性的時候，他們已經做完了。

物理學家在大強子碰撞機中找到反重力物質

（法新社日內瓦）歐洲科學家公佈，去年 11 月 21 日啟動的大強子對撞機，在碰撞之後找到了許多理論中預測存在但是以前沒被觀察到的粒子，其中之一就是「反重力粒子」。

研究中心主任霍爾（Rolf Heuer）表示：「這是最令人興奮的成就之一！人類的運輸方式將從此改變！」一般帶有質量的物質都具有互相吸引的力，稱作「萬有引力」，而反引力物質具有負的質量，根據紐頓提出的萬有引力公式 F = GMm/r^2，這個反引力物質將會與其他物質互斥。「也就是說我們可以利用他來飛行」哈佛大學理論物理學系教授約翰賀蘭（John Holland）表示。

賀蘭表示：「順利的話，利用反重力飛行的技術將在三十年之內成熟。唯一的問題是，我們沒辦法證明這個成果的真實性，因為唯一的那一顆反重力粒子，因為跟重力互斥的關係，已經飛出地球了。根據我們的計算，他現在正越過冥王星的軌道。」

Valgrind Tutorial

有個老笑話說「99% 難纏的 C++ bug 都是來自於動態記憶體配置，剩下那 1% 還是來自動態記憶體配置」。很多程式設計師應該都遇過 access violation 或是 segmentation fault 這樣的記憶體錯誤。這中間絕大部分都是來自於指標的操作不當。要嘛你根本沒去 new 記憶體就直接拿來用，要嘛 new 了沒有 delete，要嘛沒有 new 卻 delete，不然就是 delete 兩次，又或是有 new 也有 delete，但是忘記了又拿來用。雖然每一本 C/C++ 教科書都會耳提面命的、像是催眠一般的不斷喊叫「有 new 就要 delete！」但是程式設計師也是人，難免會犯錯，而且有的時候不是我們故意忘記，而是某些記憶體的所有權錯綜複雜，難以追蹤。一條路是不要使用動態記憶體，但是 C/C++ 不用動態記憶體的話，其實也做不了什麼事情。於是 C/C++ 程式設計師只好每次 new 了記憶體，都得另外消耗幾個腦細胞去記憶這些記憶體什麼時候該被放掉，結果這幾個腦細胞不小心掛啦，程式設計師也忘記要釋放這些記憶體了。而當記憶體錯誤發生的時候，程式設計師就得浪費更多的腦細胞去進行除錯的工作。日復一日的在記憶體錯誤的無間道裡面輪迴。

其實程式設計師的日子可以不用過的這麼苦。除了「眼睛用力看」以外，我們的生命還可以過的輕鬆一點。而 Valgrind 就是這樣一個工具，可以幫助我們抓出程式碼裡面關於動態記憶體的錯誤。

這篇文章會用一個簡單的範例程式，介紹 Valgrind 的用法，一步一步的，一次除去一個記憶體錯誤。而因為 Valgrind 用起來很簡單，所以文章內容也不會多，所以看完大概也學不到太多東西，但是話說回來，simple is good，Valgrind 的簡單就是他的優點，像我這樣腦損傷的人也可以順利使用。

因為 Valgrind 其實已經是很普遍的工具了，大部分的 linux dist 都內含有 Valgrind，所以這邊就跳過安裝 Valgrind 的過程，直接開始使用它。如果你發現你的機器上面沒有 Valgrind 的話，請自己另外先安裝起來。那使用 Windows 的使用者請注意到這裡，因為 Valgrind 沒有支援 Windows，出口在左手邊。

下面這個短短的程式就是我們要用來示範用的程式，裡面包含很多錯誤，而且寫的很蠢，但是因為這只是個範例，所以我們就不要太計較了。

 1 #include  <iostream>
 2 
 3 int main(int argc, char *argv[])
 4 {
 5     // new an array to store the random value
 6     int *a = new int[10] ;
 7     for ( size_t i=1; i<=10; ++i ) {
 8         a[i] = rand() ;
 9     }
10 
11     // calculate the sum the those number
12     int sum ;
13     for ( size_t i=1; i<=10; ++i ) {
14         sum += a[i] ;
15     }
16 
17     // output the result
18     std::cout << sum << std::endl ;
19 }

眼尖的人可能已經看到所有的錯誤了，那太好啦，你也可以先把這個錯誤修好再繼續下一步。下一步就是要編譯這個原始檔並且執行它，編譯的時候記得加上 -g 產生除錯訊息，這樣 valgrind 輸出的報告會給出錯誤的行號，方便我們修正程式碼。

[yoco_xiao@yoco yoco_xiao/test]$ g++ -g test.cc
[yoco_xiao@yoco yoco_xiao/test]$

現在編譯完成之後，就可以使用 Valgrind 來進行除錯的部份。Valgrind 本質上是一個 virtual machine，工作原理就是模擬一個機器來執行你的程式碼，並且監控每一行程式，如果這段碼跟記憶體的使用有關，valgrind 就會對他進行檢錯，並且在有錯誤的時候回報出來。使用 Valgrind 的方法很簡單，你不需要重新 compile，不需要定義什麼新的 macro，不需要重新 link 額外的函式庫，你只要直接使用 Valgrind 去執行你的程式。

[yoco_xiao@yoco yoco_xiao/test]$ valgrind --leak-check=full --log-file=vglog ./a.out
[yoco_xiao@yoco yoco_xiao/test]$ 

這邊 Valgrind 接了兩個參數，一個是 --leak-check=full，這是用來告訴 Valgrind 要進行完整的 memory leak 檢查，valgrind 看到這個參數的話，就會 backtrace memory leak 發生的點，有這些資訊我們比較好進行除錯。如果沒有這個參數，Valgrind 就只會輸出 memory leak 的 summary（總共漏失了多少記憶體），不會有詳細的報告。

另外一個參數是 --log-file=vglog，這是讓 Valgrind 把結果輸出到我們指定的檔案，以這個例子來說，我就把報告輸出到 vglog 這個檔案。如果不給這個參數，Valgrind 預設會把報告輸出到螢幕上。我比較推薦輸出到檔案，一來是 log 可能很長，在螢幕上可能不容易看，二來是 vim 有支援 Valgrind 的 syntax highlight，閱讀起來比較清楚。關於 Valgrind 完整的參數設定說明可以參考這邊。

下面就是 Valgrind 輸出的報告。

 1 ==12723== Memcheck, a memory error detector
 2 ==12723== Copyright (C) 2002-2009, and GNU GPL'd, by Julian Seward et al.
 3 ==12723== Using Valgrind-3.5.0 and LibVEX; rerun with -h for copyright info
 4 ==12723== Command: a.out
 5 ==12723== Parent PID: 12641
 6 ==12723== 
 7 ==12723== Invalid write of size 4
 8 ==12723==    at 0x400A2B: main (test.cc:8)
 9 ==12723==  Address 0x4a3f068 is 0 bytes after a block of size 40 alloc'd
10 ==12723==    at 0x4905A9D: operator new[](unsigned long) (vg_replace_malloc.c:264)
11 ==12723==    by 0x400A00: main (test.cc:6)
12 ==12723== 
13 ==12723== Invalid read of size 4
14 ==12723==    at 0x400A56: main (test.cc:14)
15 ==12723==  Address 0x4a3f068 is 0 bytes after a block of size 40 alloc'd
16 ==12723==    at 0x4905A9D: operator new[](unsigned long) (vg_replace_malloc.c:264)
17 ==12723==    by 0x400A00: main (test.cc:6)
18 ==12723== 
19 ==12723== Conditional jump or move depends on uninitialised value(s)
20 ==12723==    at 0x3744B81589: std::ostreambuf_iterator<char, std::char_traits<char> > std::num_put<char, std::ostreambuf_iterator<char, std::char_traits<char> > >::_M_insert_int<long>(std::ostreambuf_iterator<char, std::char_traits<char> >, std::ios_base&, char, long) const (in /usr/lib64/libstdc++.so.6.0.3)
21 ==12723==    by 0x3744B816F8: std::num_put<char, std::ostreambuf_iterator<char, std::char_traits<char> > >::do_put(std::ostreambuf_iterator<char, std::char_traits<char> >, std::ios_base&, char, long) const (in /usr/lib64/libstdc++.so.6.0.3)
22 ==12723==    by 0x3744B86F3F: std::ostream::operator<<(long) (in /usr/lib64/libstdc++.so.6.0.3)
23 ==12723==    by 0x400A74: main (test.cc:18)
24 ==12723== 
25 ==12723== Use of uninitialised value of size 8
26 ==12723==    at 0x3744B74554: ??? (in /usr/lib64/libstdc++.so.6.0.3)
27 ==12723==    by 0x3744B81597: std::ostreambuf_iterator<char, std::char_traits<char> > std::num_put<char, std::ostreambuf_iterator<char, std::char_traits<char> > >::_M_insert_int<long>(std::ostreambuf_iterator<char, std::char_traits<char> >, std::ios_base&, char, long) const (in /usr/lib64/libstdc++.so.6.0.3)
28 ==12723==    by 0x3744B816F8: std::num_put<char, std::ostreambuf_iterator<char, std::char_traits<char> > >::do_put(std::ostreambuf_iterator<char, std::char_traits<char> >, std::ios_base&, char, long) const (in /usr/lib64/libstdc++.so.6.0.3)
29 ==12723==    by 0x3744B86F3F: std::ostream::operator<<(long) (in /usr/lib64/libstdc++.so.6.0.3)
30 ==12723==    by 0x400A74: main (test.cc:18)
31 ==12723== 
32 ==12723== Conditional jump or move depends on uninitialised value(s)
33 ==12723==    at 0x3744B74565: ??? (in /usr/lib64/libstdc++.so.6.0.3)
34 ==12723==    by 0x3744B81597: std::ostreambuf_iterator<char, std::char_traits<char> > std::num_put<char, std::ostreambuf_iterator<char, std::char_traits<char> > >::_M_insert_int<long>(std::ostreambuf_iterator<char, std::char_traits<char> >, std::ios_base&, char, long) const (in /usr/lib64/libstdc++.so.6.0.3)
35 ==12723==    by 0x3744B816F8: std::num_put<char, std::ostreambuf_iterator<char, std::char_traits<char> > >::do_put(std::ostreambuf_iterator<char, std::char_traits<char> >, std::ios_base&, char, long) const (in /usr/lib64/libstdc++.so.6.0.3)
36 ==12723==    by 0x3744B86F3F: std::ostream::operator<<(long) (in /usr/lib64/libstdc++.so.6.0.3)
37 ==12723==    by 0x400A74: main (test.cc:18)
38 ==12723== 
39 ==12723== 
40 ==12723== HEAP SUMMARY:
41 ==12723==     in use at exit: 40 bytes in 1 blocks
42 ==12723==   total heap usage: 1 allocs, 0 frees, 40 bytes allocated
43 ==12723== 
44 ==12723== 40 bytes in 1 blocks are definitely lost in loss record 1 of 1
45 ==12723==    at 0x4905A9D: operator new[](unsigned long) (vg_replace_malloc.c:264)
46 ==12723==    by 0x400A00: main (test.cc:6)
47 ==12723== 
48 ==12723== LEAK SUMMARY:
49 ==12723==    definitely lost: 40 bytes in 1 blocks
50 ==12723==    indirectly lost: 0 bytes in 0 blocks
51 ==12723==      possibly lost: 0 bytes in 0 blocks
52 ==12723==    still reachable: 0 bytes in 0 blocks
53 ==12723==         suppressed: 0 bytes in 0 blocks
54 ==12723== 
55 ==12723== For counts of detected and suppressed errors, rerun with: -v
56 ==12723== Use --track-origins=yes to see where uninitialised values come from
57 ==12723== ERROR SUMMARY: 22 errors from 6 contexts (suppressed: 4 from 4)

很長一串，很煩，但是沒關係，很多東西可以跳過，比方說開頭那幾行摘要，不用鳥他，還有每一行前面的 ==12723== 這是 process id，現在也不用鳥他，等你有多執行緒的時候再來鳥他。我們一個一個看，一次對付一個。就從第一個開始，讓我們看到第 7 行。

 7 ==12723== Invalid write of size 4
 8 ==12723==    at 0x400A2B: main (test.cc:8)
 9 ==12723==  Address 0x4a3f068 is 0 bytes after a block of size 40 alloc'd
10 ==12723==    at 0x4905A9D: operator new[](unsigned long) (vg_replace_malloc.c:264)
11 ==12723==    by 0x400A00: main (test.cc:6)

Valgrind 跟我們說我們有一個非法的寫入，他還很佛心的告訴我們這個非法的寫入是在 test.cc 這個檔案的第 8 行。Valgrind 還知道我們在第 6 行配置了一塊大小是 40 個 byte 的記憶體，而這個非法的寫入的位置，剛剛好超過了這塊記憶體 0 個 byte！（超過 0 byte 不是沒有超過，而是剛剛好超過。）那我們就去看 test.cc 的第 8 行……

 6     int *a = new int[10] ;
 7     for ( size_t i=1; i<=10; ++i ) {
 8         a[i] = rand() ;
 9     }

這個錯誤實在太明顯啦，連我都覺得不好意思了。就是 off by one 啦。大小為 n 的陣列，其索引範圍是 0~n-1，不是 1~n。不要笑，很多人幫字元陣列結尾的時候就是會寫 str[len] = '\0' ; 我老實承認很多人其實就是我自己。把它修好吧。

 6     int *a = new int[10] ;
 7     for ( size_t i=0; i<10; ++i ) {
 8         a[i] = rand() ;
 9     }

現在讓我們把修好的 code 重新編譯執行一次……

[yoco_xiao@yoco yoco_xiao/test]$ g++ -g test.cc
[yoco_xiao@yoco yoco_xiao/test]$ valgrind --leak-check=full --log-file=vglog ./a.out

 1 ==12723== Memcheck, a memory error detector
 2 ==12723== Copyright (C) 2002-2009, and GNU GPL'd, by Julian Seward et al.
 3 ==12723== Using Valgrind-3.5.0 and LibVEX; rerun with -h for copyright info
 4 ==12723== Command: a.out
 5 ==12723== Parent PID: 12641
 6 ==12723== 
13 ==12723== Invalid read of size 4
14 ==12723==    at 0x400A56: main (test.cc:14)
15 ==12723==  Address 0x4a3f068 is 0 bytes after a block of size 40 alloc'd
16 ==12723==    at 0x4905A9D: operator new[](unsigned long) (vg_replace_malloc.c:264)
17 ==12723==    by 0x400A00: main (test.cc:6)
18 ==12723== 
19 ==12723== Conditional jump or move depends on uninitialised value(s)
20 ==12723==    at 0x3744B81589: std::ostreambuf_iterator<char, std::char_traits<char> > std::num_put<char, std::ostreambuf_iterator<char, std::char_traits<char> > >::_M_insert_int<long>(std::ostreambuf_iterator<char, std::char_traits<char> >, std::ios_base&, char, long) const (in /usr/lib64/libstdc++.so.6.0.3)
21 ==12723==    by 0x3744B816F8: std::num_put<char, std::ostreambuf_iterator<char, std::char_traits<char> > >::do_put(std::ostreambuf_iterator<char, std::char_traits<char> >, std::ios_base&, char, long) const (in /usr/lib64/libstdc++.so.6.0.3)
22 ==12723==    by 0x3744B86F3F: std::ostream::operator<<(long) (in /usr/lib64/libstdc++.so.6.0.3)
23 ==12723==    by 0x400A74: main (test.cc:18)
24 ==12723== 
25 ==12723== Use of uninitialised value of size 8
26 ==12723==    at 0x3744B74554: ??? (in /usr/lib64/libstdc++.so.6.0.3)
27 ==12723==    by 0x3744B81597: std::ostreambuf_iterator<char, std::char_traits<char> > std::num_put<char, std::ostreambuf_iterator<char, std::char_traits<char> > >::_M_insert_int<long>(std::ostreambuf_iterator<char, std::char_traits<char> >, std::ios_base&, char, long) const (in /usr/lib64/libstdc++.so.6.0.3)
28 ==12723==    by 0x3744B816F8: std::num_put<char, std::ostreambuf_iterator<char, std::char_traits<char> > >::do_put(std::ostreambuf_iterator<char, std::char_traits<char> >, std::ios_base&, char, long) const (in /usr/lib64/libstdc++.so.6.0.3)
29 ==12723==    by 0x3744B86F3F: std::ostream::operator<<(long) (in /usr/lib64/libstdc++.so.6.0.3)
30 ==12723==    by 0x400A74: main (test.cc:18)
31 ==12723== 
32 ==12723== Conditional jump or move depends on uninitialised value(s)
33 ==12723==    at 0x3744B74565: ??? (in /usr/lib64/libstdc++.so.6.0.3)
34 ==12723==    by 0x3744B81597: std::ostreambuf_iterator<char, std::char_traits<char> > std::num_put<char, std::ostreambuf_iterator<char, std::char_traits<char> > >::_M_insert_int<long>(std::ostreambuf_iterator<char, std::char_traits<char> >, std::ios_base&, char, long) const (in /usr/lib64/libstdc++.so.6.0.3)
35 ==12723==    by 0x3744B816F8: std::num_put<char, std::ostreambuf_iterator<char, std::char_traits<char> > >::do_put(std::ostreambuf_iterator<char, std::char_traits<char> >, std::ios_base&, char, long) const (in /usr/lib64/libstdc++.so.6.0.3)
36 ==12723==    by 0x3744B86F3F: std::ostream::operator<<(long) (in /usr/lib64/libstdc++.so.6.0.3)
37 ==12723==    by 0x400A74: main (test.cc:18)
38 ==12723== 
39 ==12723== 
40 ==12723== HEAP SUMMARY:
41 ==12723==     in use at exit: 40 bytes in 1 blocks
42 ==12723==   total heap usage: 1 allocs, 0 frees, 40 bytes allocated
43 ==12723== 
44 ==12723== 40 bytes in 1 blocks are definitely lost in loss record 1 of 1
45 ==12723==    at 0x4905A9D: operator new[](unsigned long) (vg_replace_malloc.c:264)
46 ==12723==    by 0x400A00: main (test.cc:6)
47 ==12723== 
48 ==12723== LEAK SUMMARY:
49 ==12723==    definitely lost: 40 bytes in 1 blocks
50 ==12723==    indirectly lost: 0 bytes in 0 blocks
51 ==12723==      possibly lost: 0 bytes in 0 blocks
52 ==12723==    still reachable: 0 bytes in 0 blocks
53 ==12723==         suppressed: 0 bytes in 0 blocks
54 ==12723== 
55 ==12723== For counts of detected and suppressed errors, rerun with: -v
56 ==12723== Use --track-origins=yes to see where uninitialised values come from
57 ==12723== ERROR SUMMARY: 22 errors from 6 contexts (suppressed: 4 from 4)

Invalid write 那行錯誤果然不見了！這個錯誤被我們修好啦！那有人可能會問：「為什麼這次執行的 process id 跟之前的一樣呢？」太神奇了！原因當然是因為我根本沒有去跑阿，我直接把之前那個 log 檔拿來改一改而已，你看那個不連續的行號就漏餡了。但是真的修好了啦，你們要自己動手做看看就知道了，不能只依賴我。接下來要看第二個錯誤……

13 ==12723== Invalid read of size 4
14 ==12723==    at 0x400A56: main (test.cc:14)
15 ==12723==  Address 0x4a3f068 is 0 bytes after a block of size 40 alloc'd
16 ==12723==    at 0x4905A9D: operator new[](unsigned long) (vg_replace_malloc.c:264)
17 ==12723==    by 0x400A00: main (test.cc:6)

Valgrind 說 test.cc 的第 14 行有一個 Invalid read。這個錯誤也很明顯，跟上一個一樣是 off by one，請自己嘗試把它修好，然後重新編譯，再用 Valgrind 執行一次……

[yoco_xiao@yoco yoco_xiao/test]$ g++ -g test.cc
[yoco_xiao@yoco yoco_xiao/test]$ valgrind --leak-check=full --log-file=vglog ./a.out

 1 ==12723== Memcheck, a memory error detector
 2 ==12723== Copyright (C) 2002-2009, and GNU GPL'd, by Julian Seward et al.
 3 ==12723== Using Valgrind-3.5.0 and LibVEX; rerun with -h for copyright info
 4 ==12723== Command: a.out
 5 ==12723== Parent PID: 12641
 6 ==12723== 
19 ==12723== Conditional jump or move depends on uninitialised value(s)
20 ==12723==    at 0x3744B81589: std::ostreambuf_iterator<char, std::char_traits<char> > std::num_put<char, std::ostreambuf_iterator<char, std::char_traits<char> > >::_M_insert_int<long>(std::ostreambuf_iterator<char, std::char_traits<char> >, std::ios_base&, char, long) const (in /usr/lib64/libstdc++.so.6.0.3)
21 ==12723==    by 0x3744B816F8: std::num_put<char, std::ostreambuf_iterator<char, std::char_traits<char> > >::do_put(std::ostreambuf_iterator<char, std::char_traits<char> >, std::ios_base&, char, long) const (in /usr/lib64/libstdc++.so.6.0.3)
22 ==12723==    by 0x3744B86F3F: std::ostream::operator<<(long) (in /usr/lib64/libstdc++.so.6.0.3)
23 ==12723==    by 0x400A74: main (test.cc:18)
24 ==12723== 
25 ==12723== Use of uninitialised value of size 8
26 ==12723==    at 0x3744B74554: ??? (in /usr/lib64/libstdc++.so.6.0.3)
27 ==12723==    by 0x3744B81597: std::ostreambuf_iterator<char, std::char_traits<char> > std::num_put<char, std::ostreambuf_iterator<char, std::char_traits<char> > >::_M_insert_int<long>(std::ostreambuf_iterator<char, std::char_traits<char> >, std::ios_base&, char, long) const (in /usr/lib64/libstdc++.so.6.0.3)
28 ==12723==    by 0x3744B816F8: std::num_put<char, std::ostreambuf_iterator<char, std::char_traits<char> > >::do_put(std::ostreambuf_iterator<char, std::char_traits<char> >, std::ios_base&, char, long) const (in /usr/lib64/libstdc++.so.6.0.3)
29 ==12723==    by 0x3744B86F3F: std::ostream::operator<<(long) (in /usr/lib64/libstdc++.so.6.0.3)
30 ==12723==    by 0x400A74: main (test.cc:18)
31 ==12723== 
32 ==12723== Conditional jump or move depends on uninitialised value(s)
33 ==12723==    at 0x3744B74565: ??? (in /usr/lib64/libstdc++.so.6.0.3)
34 ==12723==    by 0x3744B81597: std::ostreambuf_iterator<char, std::char_traits<char> > std::num_put<char, std::ostreambuf_iterator<char, std::char_traits<char> > >::_M_insert_int<long>(std::ostreambuf_iterator<char, std::char_traits<char> >, std::ios_base&, char, long) const (in /usr/lib64/libstdc++.so.6.0.3)
35 ==12723==    by 0x3744B816F8: std::num_put<char, std::ostreambuf_iterator<char, std::char_traits<char> > >::do_put(std::ostreambuf_iterator<char, std::char_traits<char> >, std::ios_base&, char, long) const (in /usr/lib64/libstdc++.so.6.0.3)
36 ==12723==    by 0x3744B86F3F: std::ostream::operator<<(long) (in /usr/lib64/libstdc++.so.6.0.3)
37 ==12723==    by 0x400A74: main (test.cc:18)
38 ==12723== 
39 ==12723== 
40 ==12723== HEAP SUMMARY:
41 ==12723==     in use at exit: 40 bytes in 1 blocks
42 ==12723==   total heap usage: 1 allocs, 0 frees, 40 bytes allocated
43 ==12723== 
44 ==12723== 40 bytes in 1 blocks are definitely lost in loss record 1 of 1
45 ==12723==    at 0x4905A9D: operator new[](unsigned long) (vg_replace_malloc.c:264)
46 ==12723==    by 0x400A00: main (test.cc:6)
47 ==12723== 
48 ==12723== LEAK SUMMARY:
49 ==12723==    definitely lost: 40 bytes in 1 blocks
50 ==12723==    indirectly lost: 0 bytes in 0 blocks
51 ==12723==      possibly lost: 0 bytes in 0 blocks
52 ==12723==    still reachable: 0 bytes in 0 blocks
53 ==12723==         suppressed: 0 bytes in 0 blocks
54 ==12723== 
55 ==12723== For counts of detected and suppressed errors, rerun with: -v
56 ==12723== Use --track-origins=yes to see where uninitialised values come from
57 ==12723== ERROR SUMMARY: 22 errors from 6 contexts (suppressed: 4 from 4)

當然，這次的 process id 也是一樣的。

我們還剩下好幾個錯誤訊息，接下來看第三個：Conditional jump or move depends on uninitialised value(s) 在 test.cc 第 18 行。

18     std::cout << sum << std::endl ;

看不出來為什麼錯，也看不是很懂那個錯誤訊息，不知道他在講啥，不過沒關係，看的懂 "uninitialised value" 就好了。重點就是有人沒有初始化就被拿來用了。是誰勒，這邊的話當然就是 sum。可以看看 log 的最後，他還有告訴你如果打開選項 --trace-originals=yes 的話就可以 dump 出當初這塊記憶體是哪裡來的。不過因為這個例子很簡單，我們知道 sum 這個變數是哪裡來的。

12     int sum ;

把它修好……

12     int sum = 0 ;

重新編譯再執行……

[yoco_xiao@yoco yoco_xiao/test]$ g++ -g test.cc
[yoco_xiao@yoco yoco_xiao/test]$ valgrind --leak-check=full --log-file=vglog ./a.out

 1 ==12174== Memcheck, a memory error detector
 2 ==12174== Copyright (C) 2002-2009, and GNU GPL'd, by Julian Seward et al.
 3 ==12174== Using Valgrind-3.5.0 and LibVEX; rerun with -h for copyright info
 4 ==12174== Command: a.out
 5 ==12174== Parent PID: 12091
 6 ==12174== 
 7 ==12174== 
 8 ==12174== HEAP SUMMARY:
 9 ==12174==     in use at exit: 40 bytes in 1 blocks
10 ==12174==   total heap usage: 1 allocs, 0 frees, 40 bytes allocated
11 ==12174== 
12 ==12174== 40 bytes in 1 blocks are definitely lost in loss record 1 of 1
13 ==12174==    at 0x4905A9D: operator new[](unsigned long) (vg_replace_malloc.c:264)
14 ==12174==    by 0x400A00: main (test.cc:6)
15 ==12174== 
16 ==12174== LEAK SUMMARY:
17 ==12174==    definitely lost: 40 bytes in 1 blocks
18 ==12174==    indirectly lost: 0 bytes in 0 blocks
19 ==12174==      possibly lost: 0 bytes in 0 blocks
20 ==12174==    still reachable: 0 bytes in 0 blocks
21 ==12174==         suppressed: 0 bytes in 0 blocks
22 ==12174== 
23 ==12174== For counts of detected and suppressed errors, rerun with: -v
24 ==12174== ERROR SUMMARY: 1 errors from 1 contexts (suppressed: 4 from 4)

來看這個 log，剛剛一堆錯誤都不見了，因為那些錯誤都因為來自於那個沒有初始化的變數，所以修好一個就少掉一堆錯誤訊息。看起來只剩下一個錯誤啦 40 bytes in 1 blocks are definitely lost in loss record 1 of 1。重點來啦！這是一個沒有被釋放的記憶體！這塊記憶體是在 test.cc 的第 6 行被配置的！沒有初始化的變數所造成的錯誤都可以很快被發現，因為他通常會有錯誤的結果，比方說如果你們剛剛真的有下去跑的話，就會發現每次輸出的總和值都很明顯是錯的。而且沒有初始化的變數通常編譯器都會給予警告。但是沒有被釋放的記憶體不有什麼立即的錯誤，編譯器也會一聲不吭的就放行。所以我們才需要記憶體除錯工具來幫助我們抓到這類 bug。現在讓我們動手來釋放他……

13     for ( size_t i=1; i<=10; ++i ) {
14         sum += a[i] ;
15     }
16 
17     // output the result
18     std::cout << sum << std::endl ;

13     for ( size_t i=0; i<10; ++i ) {
14         sum += a[i] ;
15     }
16     
17     delete a ;
18 
19     // output the result
20     std::cout << sum << std::endl ;

重新編譯再執行……

[yoco_xiao@yoco yoco_xiao/test]$ g++ -g test.cc
[yoco_xiao@yoco yoco_xiao/test]$ valgrind --leak-check=full --log-file=vglog ./a.out

 7 ==25463== Mismatched free() / delete / delete []
 8 ==25463==    at 0x4906174: operator delete(void*) (vg_replace_malloc.c:346)
 9 ==25463==    by 0x400B07: main (test.cc:17)
10 ==25463==  Address 0x4a3f040 is 0 bytes inside a block of size 40 alloc'd
11 ==25463==    at 0x4905A9D: operator new[](unsigned long) (vg_replace_malloc.c:264)
12 ==25463==    by 0x400A90: main (test.cc:6)

Memory leak 的錯誤不見了，但是又多了一個本來沒看過的錯誤，Mismatched free() / delete / delete []。Valgrind 說這個錯誤發生在 test.cc 的第 17 行，而且這個記憶體是在第 6 行被配置的，讓我們看一下第 17 行跟第 6 行是啥。

 6     int *a = new int[10] ;

17     delete a ;

忘記了，new[] 的記憶體要用 delete[] 來釋放，不能單純只用 delete，C++ 標準說這樣的用法會導致未定義的行為，就是在不同的編譯器上面會有不同的結果，比方說：雖然這塊記憶體被釋放了，但是可能只有第一個物件呼叫了建構子，剩下的都沒有，而這不會是我們希望的結果。讓我們修好他，然後重新編譯再執行……

17     delete[] a ;

[yoco_xiao@yoco yoco_xiao/test]$ g++ -g test.cc
[yoco_xiao@yoco yoco_xiao/test]$ valgrind --leak-check=full --log-file=vglog ./a.out

 1 ==26986== Memcheck, a memory error detector
 2 ==26986== Copyright (C) 2002-2009, and GNU GPL'd, by Julian Seward et al.
 3 ==26986== Using Valgrind-3.5.0 and LibVEX; rerun with -h for copyright info
 4 ==26986== Command: a.out
 5 ==26986== Parent PID: 26904
 6 ==26986== 
 7 ==26986== 
 8 ==26986== HEAP SUMMARY:
 9 ==26986==     in use at exit: 0 bytes in 0 blocks
10 ==26986==   total heap usage: 1 allocs, 1 frees, 40 bytes allocated
11 ==26986== 
12 ==26986== All heap blocks were freed -- no leaks are possible
13 ==26986== 
14 ==26986== For counts of detected and suppressed errors, rerun with: -v
15 ==26986== ERROR SUMMARY: 0 errors from 0 contexts (suppressed: 4 from 4)

總算！終於功德圓滿修成正果啦～全部的錯誤都不見啦～可喜可賀！可喜可賀！才怪。

其實呢，記憶體偵錯只是 Valgrind 的其中一個功能，Valgrind 是一個 virtual machine，可以透過掛上不同的 tool 來執行，目前為止我們用的都是 Valgrind 內建的一個叫做 memcheck 的 tool，Valgrind 還有像是 callgrind（用來做 profiling），cachegrind（用來模擬 CPU cache hit/miss）的功能，這個以後再說，當然，等不及的人直接 Google 就有一堆教學啦。

有錯不要罵我。

建置工具阿...

最早是寫 Quick Basic 跟 Turbo C++，之後用 Visual Studio/Dev-C++/Code::Blocks，其實一直以來都不需要自己撰寫 makefile，雖然要寫也是會寫，但是可以的話還是交給工具直接作。隨著時間過去會想要控制一些建置的細節，所以想找一套好的建置工具，功能不用超強大，但是希望簡單好用。進行了一些調查...

Make，有時候實在覺得不好用，所以才會想去找別的工具。

bjam，講實話真是難學難用，除了「可以一次編出多個binary」也沒真的感覺到他有什麼特點與眾不同。重點是文件一是不足，二是不好，這真是致命傷。

SCons，有趣，跟我心裡想的方向一致。如果建置想要良好的彈性，那 script 本身的描述力最好要足夠強大方便，Make script 完全不及格，jam language 算是堪用，但是都不及 SCons 直接使用 Python 當作 script language 來用的好。

CMake，最近真是紅耶。稍微看了一下，好似不錯，但是我的心思已經偏向 SCons 啦～

回頭想了一下，其實仿造 SCons 自己打造一個建構工具也沒很難，我不需要寫 parser 什麼鬼的東西，單純寫成一個 Pyhton package 就可以簡單使用了，老實說不只是不難，而是非常簡單。

bjam 難學到爆，但是自動徵測 header file 的能力 SCons 沒有，bjam 的文件有講實作原理，其實超簡單就是用 grep 直接抓，這樣我可以輕鬆實作出這點，可以補足 SCons 不足的地方。對於現代的 C++ 來說，generic programming 很常見，寫程式的過程很多時候都是要改動 header 而不改動 source。很明顯 bjam 這個專為 boost 設計的建置工具是考慮到這點了。

以後就用自己的建置工具好了。最簡單的開頭就是...

## yocomake.py
import os
def exe ( target, source ) :
cmd = 'g++ -o a.out ' + ' '.join(source)
print cmd
os.system(cmd)

## ymake
from yocomake import exe
exe ( 'a.out', ['test.cc'] )

耶，馬上就可以用了～事情總是簡單～以後要什麼功能再慢慢加上就好！這樣好像要打比 make 跟 bjam 還有更多字喔？管他的！爽就好！

想了一下以後可能需要做的東西，再多看了 SCons 兩眼，發現 SCons 的設計還真是符合我要的 XD 那我還是直接拿來改就好了 XD

路面電車

因為一段時間沒回家了，所以想說找個週末回家，於是這個週末就去火車站搭上火車前往中壢，本來還差一點趕不上這般電車的，死命的跑後來追上了。

電車開著開著，不知道為什麼覺得鐵軌兩邊的周圍的護欄都不見了，而且周圍的人也越來越多，電車的速度也變慢了，軌道也變了，變成路面電車的那種輕軌。我發現自己其實搭的是雙層的電車，雙層的路面電車，於是我走下去，想去一樓看看，結果一下去就看到司機，是俁之，然後一樓的乘客都是俁之的親戚啦，原來這是他們出遊的專車，我是不小心搭錯車搭到的。

然後就跟俁之開始聊天，俁之就一邊跟我聊天一邊開路面電車（好孩子不要學，請勿在電車行使中跟駕駛談話，當然，駕駛也請不要一邊駛車一邊跟大學同學聊天）。路面電車發展的非常完整，幾乎所有的大街小巷都有軌道，還好幾軌，真正實現 Door to Door 的軌道運輸，開電車就像是開汽車一樣方便。

後來開著開著就開到俁之台南家了，電車停在他家門口，說會在這邊吃完晚餐以後就要繼續出發。俁之說等等會駛往澎湖，問我要不要去，我說沒辦法，因為我本來是要回中壢的，來到台南已經是反方向了。

醒了，因為我並不想搭乘路面電車去澎湖 =,=

C++ 沒有 split

C++ 沒有 split()。很多 script language 都有 split 這個好用的東西，但是 C++ 沒有，使用 boost::xpressive 我們可以用七行程式碼實作一個。

std::vector<std::string> split ( const std::string &s ) {
    using namespace boost::xpressive ;
    sregex_token_iterator begin( s.begin(), s.end(), +_s, -1 ), end;
    std::vector<std::string> v ;
    std::copy( begin, end, std::back_inserter(v) );
    return std::move(v) ;
}

split ( "A B C" ) ;             // ["A", "B", "C"]
split ( "A BB\tCCC\n\nDDDD" ) ; // ["A", "BB", "CCC", "DDDD"]

跟 Python 的 split 一樣，切割字元是三種空字元 ' ', '\t', 還有 '\n'，而且連續的空白會被忽略。

順帶提一下，這個函數不採用由外部傳入 std::vector<std::string>> 接收 tokens 的設計，而是用 std::move() 把結果傳出來，使用上更直覺簡單，感謝 C++0x 帶給 C++ 更強大的表述能力。