Unix考古记：一个“遗失”的shell
(感谢网友Leo投递此文)
谨以此文纪念伟大的计算机科学巨匠Ken Thompson和Dennis Ritchie，并同时向其他所有为Unix发展做出贡献的黑客致敬。
目录
历史的尘埃
命令结构和规范
解释器的原理与实现
预处理(preprocessor)
词法扫描(lexical scanning)
语法分析(syntax parser)
语义分析(Semantic Analyzer)
执行命令(Executor)
孰优孰劣
Thompson Again Shell?
一些感想
参考资料
历史的尘埃
Unix作为一个举世闻名的操作系统已有40余年的历史，围绕着这个古老的操作系统的发展又衍生出了一系列外围软件生态群，其中一个非常重要的组件就是shell。它是操作系统最外层的接口，负责直接面向用户交互并提供内核服务，包括命令行接口(CLI)或图形界面接口(GUI)两种形式。以CLI为例，它提供一套命令规范，是一种解释性语言，将用户输入经过解释器(interpreter)输出使其转 ...
Linus：利用二级指针删除单向链表
感谢网友full_of_bull投递此文（注：此文最初发表在这个这里，我对原文后半段修改了许多，并加入了插图）
Linus大婶在slashdot上回答一些编程爱好者的提问，其中一个人问他什么样的代码是他所喜好的，大婶表述了自己一些观点之后，举了一个指针的例子，解释了什么才是core low-level coding。
下面是Linus的教学原文及翻译——
“At the opposite end of the spectrum, I actually wish more people understood the really core low-level kind of coding. Not big, complex stuff like the lockless name lookup, but simply good use of pointers-to-pointers etc. For example, I’ve seen too many people who delete a singly-linked list entry by keeping track of t ...
C/C++语言中闭包的探究及比较
（感谢投稿人 @思禽饮霜 ）
这里主要讨论的是C语言的扩展特性block。该特性是Apple为C、C++、Objective-C增加的扩展，让这些语言可以用类Lambda表达式的语法来创建闭包。前段时间，在对CoreData存取进行封装时（让开发人员可以更简洁快速地写相关代码），我对block机制有了进一步了解，觉得可以和C++ 11中的Lambda表达式相互印证，所以最近重新做了下整理，分享给大家。
目录
0. 简单创建匿名函数
1. 从语法上看如何捕获外部变量
2. 从语法上看如何修改外部变量
3. 从实现上看如何捕获外部变量
4. 从实现上看如何修改外部变量（__block类型指示符）
5. 背后的内存管理动作
5.1 拷贝block结构体
5.2 拷贝捕获的变量（__block变量）
5.3 __forwarding指针的作用
参考资料：
0. 简单创建匿名函数
下面两段代码的作用都是创建匿名函数并调用，输出Hello, Worl ...
无锁队列的实现
————注：本文于2019年11月4日更新————
关于无锁队列的实现，网上有很多文章，虽然本文可能和那些文章有所重复，但是我还是想以我自己的方式把这些文章中的重要的知识点串起来和大家讲一讲这个技术。下面开始正文。
目录
关于CAS等原子操作
无锁队列的链表实现
CAS的ABA问题
解决ABA的问题
用数组实现无锁队列
小结
关于CAS等原子操作
在开始说无锁队列之前，我们需要知道一个很重要的技术就是CAS操作——Compare & Set，或是 Compare & Swap，现在几乎所有的CPU指令都支持CAS的原子操作，X86下对应的是 CMPXCHG 汇编指令。有了这个原子操作，我们就可以用其来实现各种无锁（lock free）的数据结构。
这个操作用C语言来描述就是下面这个样子：（代码来自Wikipedia的Compare And Swap词条）意思就是说，看一看内存*reg里的值是不是oldval，如果是的话，则对其赋值newval。
int compa ...
C++的坑真的多吗？
先说明一下，我不希望本文变成语言争论贴。希望下面的文章能让我们客观理性地了解C++这个语言。（另，我觉得技术争论不要停留在非黑即白的二元价值观上，这样争论无非就是比谁的嗓门大，比哪一方的观点强，毫无价值。我们应该多看看技术是怎么演进的，怎么取舍的。）
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事由
C++真的比C差吗？
C++的坑有多少？
C++的初衷
我对C++的感情
C++的未来
总结
事由
周五的时候，我在我的微博上发了一个贴说了一下一个网友给我发来的C++程序的规范和内存管理写的不是很好（后来我删除了，因为当事人要求），我并非批判，只是想说明其实程序员是需要一些“疫苗”的，并以此想开一个“程序员疫苗的网站”，结果，@简悦云风同学直接回复到：“不要用 C++ 直接用 C , 就没那么多坑了。”就把这个事带入了语言之争。
我又发了一条微博：
@左耳朵耗子 ： 说C++比C的坑更多的人我可以理解，但理性地思考一下。C语言的坑也不少啊，如果说C语言有90个坑，那么C++就是100个坑（另，我看很多人都把C语言上的坑也归到了 ...
一个fork的面试题
前两天有人问了个关于Unix的fork()系统调用的面试题，这个题正好是我大约十年前找工作时某公司问我的一个题，我觉得比较有趣，写篇文章与大家分享一下。这个题是这样的：
题目：请问下面的程序一共输出多少个“-”？
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
int main(void)
{
int i;
for(i=0; i<2; i++){
fork();
printf("-");
}
wait(NULL);
wait(NULL);
return 0;
}
如果你对fork()的机制比较熟悉的话，这个题并不难，输出应该是6个“-”，但是，实际上这个程序会很tricky地输出8个“-”。
要讲清这个题，我们首先需要知道fork()系统调用的特性，
fork()系统调用是Unix下以自身进程创建子进程的系统调用，一次调用，两次返回，如果返回是0，则是子进程，如果返回值>0，则是父进程（ ...
Why C++ ? 王者归来
因为又有人邀请我去Quora的C2C网站去回答问题去了，这回是 关于 @laiyonghao 的这篇有点争议的博文《2012 不宜进入的三个技术点》ActionScript，Thread 和 C++， C++争议的争议最大。（要我说，.NET比C++更需要慎重进入，呵）。我就在这里回复一下这个问题吧。
正好我一个月前看到一个视频，这个演讲视频还比较著名，这个演讲者是Exceptional C++ 和 C++ Coding Standards 的作者，还是ISO C++ 委员会的Chair，C++/CLI首席架构师，还是Microsoft的软件架构师，他叫Herb Sutter，他的这个演讲视频是 C++ and Beyond 2011上的一次公开演讲，题目是——Why C++? （如果你觉得那里的视频比较慢，你可以看优酷上的视频）（英文听力好的同学可以看一样，因为都没有中文字幕）
我觉得这篇文章就足够可以说明很多问题了，所以，我把Herb的演讲幻灯片截了几页放到这里，并做上一些注释，算是一个演讲内容摘要吧。
1） 为什么C++？因为 Performance per $，也就是说per ...
一些有意思的算法代码
Keith Schwarz是一个斯坦福大学计算机科学系的讲师。他对编程充满了热情。他的主页上他自己正在实现各种各样的有意思的算法和数据结构，http://www.keithschwarz.com/interesting/， 目前这个网页上有88个（见下面的列表），但这位大哥要干135个，你可以看看他的To-Do List。
从这个列表上，我们可以看到，他从去年7月份就在自己实现这些东西了，我把他实现的这些算法转过来，
一方面我们可以学习一下这些算法和代码，因为很多东西对我来说都比较新，我以前列举过一些经典的算法，算法和数据结构词典，还有可视化的数据结构和算法， 不过感觉都没有这个全。
另一方面我希望这个事可以影响到一些正在学习编程的人。看看别人是怎么学习编程的，希望对你有借鉴作用。
Name
Link
Date Added
Language
Description
Binomial Heap
(link)
7‑24‑2010
C++
An implem ...
深入理解C语言
Dennis Ritchie 过世了，他发明了C语言，一个影响深远并彻底改变世界的计算机语言。一门经历40多年的到今天还长盛不衰的语言，今天很多语言都受到C的影响，C++，Java，C#，Perl， PHP， Javascript， 等等。但是，你对C了解吗？相信你看过本站的《C语言的谜题》还有《谁说C语言很简单？》，这里，我再写一篇关于深入理解C语言的文章，一方面是缅怀Dennis，另一方面是告诉大家应该如何学好一门语言。（顺便注明一下，下面的一些例子来源于这个slides）
首先，我们先来看下面这个经典的代码：
int main()
{
int a = 42;
printf(“%d\n”, a);
}
从这段代码里你看到了什么问题？我们都知道，这段程序里少了一个#include <stdio.h> 还少了一个return 0;的返回语句。
不过，让我们来深入的学习一下，
这段代码在C++下无法编译，因为C++需要明确声明函数
这段代码在C的编译器下会编译通过，因为在编译期，编译器会生成一个printf的函数定义，并生成.o文件，链接时 ...
C语言中史上最愚蠢的Bug
本文来自“The most stupid C bug ever”，很有意思，分享给大家。我相信这样的bug，就算你是高手你也会犯的。你来看看作者犯的这个Bug吧。。
首先，作者想用一段程序来创建一个文件，如果有文件名的话，就创建真正的文件，如果没有的话，就调用?tmpfile()?创建临时文件。他这段程序就是HTTP下载的C程序。code==200就是HTTP的返回码。
else if (code == 200) { // Downloading whole file
/* Write new file (plus allow reading once we finish) */
g = fname ? fopen(fname, "w+") : tmpfile();
}
但是这个程序，只能在Unix/Linux下工作，因为 Microsoft 的?tmpfile()的实现?居然选择了 C:\ 作为临时文件的存放目录，这对于那些没有管理员权限的人来说就出大问题了，在Windows 7下，就算你有管理员权限也会有问题。所以，上面的程序在Windows平台下需要用 ...
C++11 中值得关注的几大变化（详解）
源文章来自前C++标准委员会的 Danny Kalev 的 The Biggest Changes in C++11 (and Why You Should Care)，赖勇浩做了一个中文翻译在这里。所以，我就不翻译了，我在这里仅对文中提到的这些变化“追问为什么要引入这些变化”的一个探讨，只有知道为了什么，用在什么地方，我们才能真正学到这个知识。而以此你可以更深入地了解这些变化。所以，本文不是翻译。因为写得有些仓促，所以难免有问题，还请大家指正。
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Lambda 表达式
自动类型推导 auto
自动化推导 decltype
auto 和 decltype 的差别和关系
统一的初始化语法
Delete 和 Default 函数
nullptr
委托构造
右值引用和move语义
C++ 11 STL 标准库
线程库
新型智能指针
新的算法
Lambda 表达式
Lambda表达式来源于函数式编程，说白就了就是在 ...
在函数外存取局部变量的一个比喻
在StackOverflow上一这样一个关于C/C++的问题，问问题的人给了一个代码如下：
int * foo()
{
int a = 5;
return &a;
}
int main()
{
int* p = foo();
cout << *p;
*p = 8;
cout << *p;
}
你可以编译并运行这个代码（编译时会有一个Warning），结果是：5 8。看上去你可以存取一个函数内的局部变量。但这和我们理解的不一样——函数内的变量在函数退出时就被释放了，不应该在外部还可以被引用。当然，对于C/C++熟悉的人都知道其实并不是真正的释放，你依然还可以通过内存地址去进行操作，这是C/C++的内存管理的不安全性——指针可以用来乱指。
这个问题的解答是比较简单的，但是这个问题有一个答案中的比喻非常精彩。这个比喻是这样的——
你在某个酒店订了一个房，你入住的时候，你放了一本书在这个酒店的抽屉里，但是你走的时候，你忘了这本书。而且，你还没有把这个房间的钥匙还回去。于是，你在未来某个时候，偷偷地回来，打开这个 ...
如何写出无法维护的代码
酷壳里有很多我觉得很不错的文章，但是访问量最大的却是那篇《6个变态的Hello World》，和它能在本站右边栏“全站热门”中出现的还有“如何加密源代码”，以及编程真难啊等这样的文章。可见本站的读者们的偏好，我也相信你们都是“身怀绝技”的程序员。所以，今天给大家推荐这篇文章，相信一定能触动大家的兴奋点。
这篇文章的原文在这里（http://mindprod.com/jgloss/unmain.html），我看完后我想说——
什么叫“创造力”，创造力就是——就算是要干一件烂事都能干得那么漂亮那么有创意的能力。
什么叫“抓狂”，抓狂就是——以一种沉着老练的不屈不挠的一本正经的精神一点一点把你推向崩溃的边缘。
我把文章节选了一些，也并没有完全翻译，简译一下，也加入了一些自己的调侃。对于有下面这些编程习惯的朋友，请大家对号入座。另外，维护程序的朋友们，你们死定了！！
If builders built buildings the way programmers write programs, then the first woodpecker that came along wo ...
又一个有趣的面试题
大家还记得前些天的那个火柴棍式的面试题吗？很有趣吧。下面是我今天在StackExchange上看到的一个有趣的面试题。大家不妨一起来思考一下。问题如下——
有两个相同功能代码如下，请在在A，B，C是什么的情况下，请给出三个原因case 1比case 2快，还有三个原因case 2会比case 1要执行的快。（不考虑编译器优化）
for (i=0; i<N; ++i){
A;
B;
C;
}
for (i=0; i<N; ++i){
A;
}
for (i=0; i<N; ++i){
B;
}
for (i=0; i<N; ++i){
C;
}
我的第一个反应是——
case1 要快一些，因为只有一个i++的i<N的操作，而case 2却有三个，这在点上，case 1就比case 2要快。
case2如果要快的话，有一个原因是，A, B, C其中一个需要去先获得一个资源（比如一个锁），在case1下，每次都要去拿这个资源，而case2下，只需要拿一次然后。但这个可能是不对的，因为我无法想出一个相同 ...
如何学好C语言
有人在酷壳的留言版上询问下面的问题
keep_walker :
今天晚上我看到这篇文章。http://programmers.stackexchange.com/questions/62502/small-c-projects
我也遇到了和提问的老外一样的问题。。能给像遇到这样烦恼的程序员一点建议嘛？谢谢！
我相信，这可能是很多朋友的问题，我以前也有这样的感觉，编程编到一定的时候，发现能力到了瓶颈，既不深，也不扎实，半吊子。比如：你长期地使用Java和.NET ，这些有虚拟机的语言对于开发便利是便利，但是对于程序员来说可能并不太好，原因有两个：
虚拟机屏蔽了操作系统的系统调用，以及很多底层机制。
大量的封装好的类库也屏蔽了很多实现细节。
一段时间后，你会发现你知其然，不知所以然。。我以前在CSDN上写过一篇《Java NIO类库Selector机制解析（上，下，续）》，在那篇文章中我说提到过（有讥讽的语气）Java的程序员不懂底层实现，所以很难把技术学得更扎实。此时，一部分程序员会不自然地想学学底层的技术，很自然的，C语言就被提了上来。
下面是我给这位朋友的一些 ...
“火柴棍式”程序员面试题
有时候，有些面试题是很是无厘头，这不，又有一个，还记得小时候玩的的“火柴棍游戏”吗，就是移动一根火柴棍改变一个图或字的游戏。程序面试居然也可以这么玩，看看下面这个火柴棍式的程序面试题吧。
下面是一个C程序，其想要输出20个减号，不过，粗心的程序员把代码写错了，你需要把下面的代码修改正确，不过，你只能增加或是修改其中的一个字符，请你给出三种答案。
int n = 20;
for(int i = 0; i < n; i--){
printf("-");
}
不要以为这题不是很难，我相信你并不那么容易能找到3种方法。我觉得，如果你能在10分钟内找出这三种方法，说明你真的很聪明，而且反应很快。当然，15分钟内也不赖。不过，你要是30分钟内找不到三种方法，当然，不说明你笨了，最多就是你的反应还不够快。嘿嘿。就当是玩玩吧。
下面是我的答案：
//第一种解法：在for循环中给n加一个负号
for(int i = 0; i < -n; i--)
//第二种解法：把 n 初始化成 -20
int n = -20;
//第三种解法：把for循环中的 i 初始化成40
for( ...
如何调试makefile变量
六、七年前写过一篇《跟我一起写Makefile》，直到今天，还有一些朋友问我一些Makefile的问题，老实说，我有一段时间没有用Makefile了，生疏了。回顾，这几年来大家问题我的问题，其实很多时候是makefile的调试问题。所以，就像我在之前的那篇关于GDB的技巧的文章中做的一样，在这里向大家介绍一个小小的调试变量的技巧。相信一定对你有用。
对于Makefile中的各种变量，可能是我们比较头痛的事了。我们要查看他们并不是很方便，需要修改makefile加入echo命令。这有时候很不方便。其实我们可以制作下面一个专门用来输出变量的makefile（假设名字叫：vars.mk）
%:
@echo '$*=$($*)'
d-%:
@echo '$*=$($*)'
@echo ' origin = $(origin $*)'
@echo ' value = $(value $*)'
@echo ' flavor = $(flavor $*)'
这样一来，我们可以使用make命令的-f参数来 ...
打印质数的各种算法
打印质数的算法应该是学习计算机编程的一个经典的问题，在这里想给大家展示一些方法，相信这些方法会对你的编程有一定的启发作用。请你注意几点，
实际应用和教学应用有很大的差别。
最后的那个使用编译时而不是运行时的方法大家可以重点看看。
目录
教科书的示例
较好的算法
实际应用的算法
使用编译时而不是运行时
教科书的示例
首先，先给一个教科书的示例。下面这个示例应该是教科书（至少是我上大学时的教科学）中算法复杂度最好的例子了。其想法很简单，先写一个判断是否是质数的函数isPrime()，然后从1到n分别调用isPrime()函数来检查。检查是否是质数的算法是核心，其简单的使用从2到n的开根的数作为除数。这样的算法复杂度几乎是O(n*log(n))，看上去不错，但其实很不经济。
#include <iostream>
using namespace std;
bool isPrime(int nr)
{
for (int d = 2; (d * d) < (nr + 1); ++d){
...
C语言函数实现的另类方法
在前面看过那个BT的Javascript程序后，我们来看一个C语言的，相信大家还记得输出从1到1000的数最后的那个示例，本站还有很多这样的示例，如：变态的hello word，如何教新手编程，还有恐怖的C++，在下面这个示例面前，神马都是浮云。
下面这个示例向你展示了如何写一个swap()函数（把两个值交换），这段代码在我的Linux下的 gcc v4.1.1下可以正确编译通过，连一个Warning都没有，而且可以正确工作。我能说什么？！C语言并不疯狂，疯狂的是程序员。
#include <stdio.h>
void(*swap)() = (void(*)()) "\x8b\x44\x24\x04\x8b\x5c\x24\x08\x8b\x00\x8b\x1b\x31\xc3\x31\xd8\x31\xc3\x8b\x4c\x24\x04\x89\x01\x8b\x4c\x24\x08\x89\x19\xc3";
int main(){ // works on GCC 3+4
int a = 37, b = 13;
swap(& ...
Android将允许纯C/C++开发应用
对于Android，长期以来，我一直有两件事搞不懂，
一个是为什么Android要选用Java。对于嵌入式开发，CPU和内存都很宝贵，居然还使用Java。
一个是为什么Android的开发站点要被墙。这只是一个技术网站啊。
最近，在一个Android开发人员的Blog上证实了在NDK r5使用C/C++进行开发。（以前，Android 对C/C++开发的支持仅限于用C/C++开发动态链接库，然后在Java中以JNI的形式来调用）现在，你可以用纯C/C++开发了（参看下面的程序代码）。还有一段完整的代码示例在这里（墙，还有XML的manifest，又见XML）。看来，Google终于明白为什么使用Android的手机（如：Moto, 三星、索爱和HTC）的触摸体验远远不及object C搞出来的iPhone。
void android_main(struct android_app* state) {
// Make sure glue isn't stripped.
app_dummy();
// loop waiting for stuff to ...
