C++学习 —— 重新认识C++

　　我大概是从读研究生入学那天开始，想要学好C++的，学习C++几乎也成了我每个学期的计划之一。为什么会每个学期都想要学好C++呢？因为每次学习都失败了啊。。。

　　本月，我开始再Coursera上学习Heterogeneous Parallel Programming 以及北京大学的C++。也从此时开始思考C++或者说编程到底是什么，以及如何学习。

1、C++到底是什么

　　我以前一直以为C++是一种语言。我的女朋友很长一段时间都和我说“帮我用VC++写个程序”，显然她觉得C++就是那个VC6.0的IDE了。经过一段时间的学习，我发现C++并不完全是一种语言，它是一种标准。就像汉字，点横竖撇捺组成方块字，每个字都是标准的，你自己不许造，造了就是错别字。如果我们自己造了C++的语法，那当然编译器是不认的。C++仅仅是一堆语法吗？

　　不是的，C++的意义还包括了“特性”，特性和语法其实是两个层面上的东西，语法需要死记硬背，而特性则更容易被理解。C++的特性指的应该是那些比较高级的功能，继承、组合、委托、封装、泛型、模版......这些功能是为了更好的帮助我们完成程序设计。包括更少的编码，更好的管理、重用代码，更利于阅读等等。这些特性强依赖于标准，必须以标准的方式来表达，才能使用这些特性。C++强大是因为它的特性方便吗？

　　也不完全是，C++的强大还在于它历史悠久，效率高，有很多可以使用的“库函数”。库与特性又不一样，库更接近我们的专业知识，比如PCL, OPENCV, Boost, Eigen, BLAS，这些都是基于C/C++的库。它离我们的专业知识仅有一步之遥。很多时候我们解决专业问题会想着使用库，然后程序编译失败，程序崩溃，最终自己也崩溃了。开始质疑人生质疑价值观。这怪C++吗？

　　这还真不怪C++，编译失败可能是语法不符合C++的标准，可能是使用某特性时没有很好的理解导致程序太乱，自己无法收场。可能是库函数本身不靠谱，可能时自己没有读明白库函数的API文档。可能是自己对专业知识的理解有问题，建模失败，导致程序里的变量和你期望的值不一样。

2、学习C++

　　C++本身强调松耦合，然后我们在学习C++的时候，各个环节却是紧耦合的... 任何一个层面出问题，都会崩盘...

　　我觉得学习C++应该是一个使用的过程，天天写些hello world除了能验证工具链正确，偶尔在语法层面做些验证以外，没有任何作用。关键的关键，就是需要一个足够大的项目，能够让C++的各种特性有用武之地，能够提升自己对C++特性的理解。至于标准层面的学习，应该是在编译器不停的报错中学会处理的吧。强大的面向对象工具 = 特性+标准。这个工具和我们的专业知识，或者其他库函数并不耦合，不妨先用matlab完成专业知识的训练，一边训练C++的技能。一定曾都的时候将专业知识代码移植到C++上，来感受C++的效率以及自己的能力。

　　我觉得学习C++就应该从特性入手，到大型程序里取体会。没写过个一两千行代码，是没法聊C++的特性的。总而言之，I have a plan, attack.

3、面向对象

　　在完成第三周魔兽世界相关的作业后，我对类和对象又有了新的认识。C++需要我们做的就是抽象，不停的找到共性，具体的每个对象再分配特性。共性的部分就是类的成员变量名，特性的部分就是成员变量的取值不同。货车轿车本质是一类，只不过“载重”这个成员变量的取值不同。轿车消防车却不是一类，轿车并没有一个成员变量叫做”载水量“ 啊。C++的特性就是为了让我们能把心里想好的抽象能够实现出来。特性只能帮助我们实现脑子里的抽象，它并不能替我们抽象，自己脑子里都不知道应该怎样抽象，不能怪C++的特性难啊。总之面向对象是一种思路。

　　最后附上第三周作业的一些代码，这些代码不能通过考核，因为Coursera 的平台不支持C++11.

编程题＃4：魔兽世界之一：备战

注意：总时间限制: 1000ms 内存限制: 65536kB

描述

魔兽世界的西面是红魔军的司令部，东面是蓝魔军的司令部。两个司令部之间是依次排列的若干城市。

红司令部，City 1，City 2，……，City n，蓝司令部

两军的司令部都会制造武士。武士一共有 dragon 、ninja、iceman、lion、wolf 五种。每种武士都有编号、生命值、攻击力这三种属性。

双方的武士编号都是从1开始计算。红方制造出来的第n个武士，编号就是n。同样，蓝方制造出来的第n个武士，编号也是n。

武士在刚降生的时候有一个生命值。

在每个整点，双方的司令部中各有一个武士降生。

红方司令部按照iceman、lion、wolf、ninja、dragon的顺序循环制造武士。

蓝方司令部按照lion、dragon、ninja、iceman、wolf的顺序循环制造武士。

制造武士需要生命元。

制造一个初始生命值为m的武士，司令部中的生命元就要减少m个。

如果司令部中的生命元不足以制造某个按顺序应该制造的武士，那么司令部就试图制造下一个。如果所有武士都不能制造了，则司令部停止制造武士。

给定一个时间，和双方司令部的初始生命元数目，要求你将从0点0分开始到双方司令部停止制造武士为止的所有事件按顺序输出。

一共有两种事件，其对应的输出样例如下：

1) 武士降生

输出样例： 004 blue lion 5 born with strength 5,2 lion in red headquarter

表示在4点整，编号为5的蓝魔lion武士降生，它降生时生命值为5，降生后蓝魔司令部里共有2个lion武士。（为简单起见，不考虑单词的复数形式）注意，每制造出一个新的武士，都要输出此时司令部里共有多少个该种武士。

2) 司令部停止制造武士

输出样例： 010 red headquarter stops making warriors

表示在10点整，红方司令部停止制造武士

输出事件时：

首先按时间顺序输出；

同一时间发生的事件，先输出红司令部的，再输出蓝司令部的。

输入

第一行是一个整数，代表测试数据组数。

每组测试数据共两行。

第一行：一个整数M。其含义为，每个司令部一开始都有M个生命元( 1 <= M <= 10000)。

第二行：五个整数，依次是 dragon 、ninja、iceman、lion、wolf 的初始生命值。它们都大于0小于等于10000。

输出

对每组测试数据，要求输出从0时0分开始，到双方司令部都停止制造武士为止的所有事件。

对每组测试数据，首先输出"Case:n" n是测试数据的编号，从1开始。

接下来按恰当的顺序和格式输出所有事件。每个事件都以事件发生的时间开头，时间以小时为单位，有三位。

样例输入　　　　　　　　　　　　

1
20
3 4 5 6 7

　　　　　　　　　样例输出

Case:1
000 red iceman 1 born with strength 5,1 iceman in red headquarter
000 blue lion 1 born with strength 6,1 lion in blue headquarter
001 red lion 2 born with strength 6,1 lion in red headquarter
001 blue dragon 2 born with strength 3,1 dragon in blue headquarter
002 red wolf 3 born with strength 7,1 wolf in red headquarter
002 blue ninja 3 born with strength 4,1 ninja in blue headquarter
003 red headquarter stops making warriors
003 blue iceman 4 born with strength 5,1 iceman in blue headquarter
004 blue headquarter stops making warriors

  1 #include <iostream>
  2 #include <vector>
  3 #include <string>
  4 #include <iomanip>
  5 using namespace std;
  6 
  7 
  8 class warrior{
  9 public:
 10     warrior(int life_,string name_,int num_=0):life(life_),name(name_),num(num_){}
 11     int getLife()    const {return this->life;}
 12     string getName() const {return this->name;}
 13     int getNum()     const {return this->num;}
 14     void addOne(){this->num += 1;}
 15 private:
 16     int num;
 17     const string name;
 18     const int life;    
 19 };
 20 
 21 
 22 class headquarter{
 23 public:
 24     headquarter(const string quarterName_,int ALLLIFE_,vector<warrior> warriorList_):quarterName(quarterName_),
 25                                                                               ALLLIFE(ALLLIFE_),
 26                                                                               warriorList(warriorList_){}
 27     bool warriorBurn(int time);
 28 private:
 29     inline void __successPrint(int time,const warrior &current_warrior) const;
 30     inline bool __warriorBurn(warrior & burnwarrior);
 31     
 32     const string quarterName;
 33     int ALLLIFE;
 34     vector<warrior> warriorList;
 35 };
 36 
 37 
 38 void headquarter::__successPrint(int time,const warrior &current_warrior) const{
 39     
 40      cout<< setfill('0') << setw(3) << time;
 41     cout<<' '
 42         <<this->quarterName
 43         <<' '<<current_warrior.getName()
 44         <<' '
 45         <<(time+1)
 46         <<" with strength"
 47         <<current_warrior.getLife()
 48         <<", "
 49         <<current_warrior.getNum()
 50         <<' '
 51         <<current_warrior.getName()
 52         <<" in"
 53         <<this->quarterName
 54         <<" headquarter"
 55         <<endl;
 56 }
 57 
 58 bool headquarter::warriorBurn(int time){
 59 
 60     int current = time;
 61     while(!__warriorBurn(warriorList.at(time%5)))
 62     {
 63         time++;
 64         if(current+5 == time)
 65             {
 66                 cout<<this->quarterName<<" stop making warriors"<<endl;
 67                 return false;
 68             }
 69     }
 70     this->__successPrint(current,warriorList.at(time%5));
 71     return true;
 72 }
 73 
 74 
 75 bool headquarter::__warriorBurn(warrior & burnwarrior){
 76     
 77     int totalLife = ALLLIFE;
 78     totalLife -= burnwarrior.getLife();
 79     if(totalLife > 0)
 80     {
 81         ALLLIFE = totalLife; 
 82         burnwarrior.addOne();
 83         return true;
 84     }
 85     return false;
 86 }
 87 
 88 
 89 int main(int argc, char const *argv[])
 90 {
 91 
 92 
 93 
 94     int Case;
 95     int alllife,lionlife,ninjialife,dragonlife,wolflife,icemanlife;
 96 
 97     cin>>Case;
 98     cin>>alllife;
 99     cin>>dragonlife>>ninjialife>>icemanlife>>lionlife>>wolflife;    
100     cout<<"case:"<<Case<<endl;
101 
102 
103 
104     warrior lion(lionlife,"lion");
105     warrior ninja(ninjialife,"ninja");
106     warrior dragon(dragonlife,"dragon");
107     warrior wolf(wolflife,"wolf");
108     warrior iceman(icemanlife,"iceman");
109 
110     std::vector<warrior> red_list;
111     red_list.push_back(iceman);
112     red_list.push_back(lion);
113     red_list.push_back(wolf);
114     red_list.push_back(ninja);
115     red_list.push_back(dragon);
116 
117 
118     std::vector<warrior> blue_list;
119     blue_list.push_back(lion);
120     blue_list.push_back(dragon);
121     blue_list.push_back(ninja);
122     blue_list.push_back(iceman);
123     blue_list.push_back(wolf);
124 
125     headquarter red("red",alllife,red_list);
126     headquarter blue("blue",alllife,blue_list);
127 
128     int time = 0;
129     bool red_result = true;
130     bool blue_result = true;
131     while(1)
132     {    
133         if(red_result)
134             red_result = red.warriorBurn(time);
135         if(blue_result)
136             blue_result = blue.warriorBurn(time);
137         if(red_result || blue_result)
138         {
139             time++;
140             continue;
141         }
142         break;
143     }
144     
145     return 0;
146 }

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