作者： Solrex

接着上一篇的讨论，上次给吴老师发过去，老师回答的时候顺便提了一下，在VC6.0中，如果Optimization Switches选择maximum speed或者minimum size的方式来编译的话，计算结果b就是9。我试了一下，不管是用release或者debug mode,如果选择default或者Disables optimizations，结果就是7，如果选择maximum speed或者minimum size，结果就是9。

本来想反编译一下看看原理的，可当有优化时，从代码实在看不出来，debug调了半天也没有看到哪句是关键语句，感觉全是系统调用,只好作罢。

查了下MSDN，说是如果选择优化的话会有Local and global common subexpression elimination和Automatic register allocation。自动分配寄存器的解释是：This optimization allows the compiler to store frequently used variables and subexpressions in registers; the register keyword is ignored.鬼知道它怎么用的寄存器，难不成它在make的时候已经把结果给算出来了？

用VC写的程序可真大呀，拿这个为例，default是168k（172,083B）,maximum speed和minimum size是104k(106,547B)。调程序的时候看到好多系统信息字符串，像service pack 2之类的，还有许多错误提醒的程序分支，它好多的工夫放在了对系统的识别和错误的处理上了。有感于此就顺便看了一下TC的表现:

用TC3.0编译上个程序，按C++方式，大小：5.96k（6,108B），汇编核心代码：
:0001.0298 33F6 xor si, si
:0001.029A C746FE0000 mov word ptr [bp-02], 0000
:0001.029F 46 inc si
:0001.02A0 46 inc si
:0001.02A1 46 inc si
:0001.02A2 8BC6 mov ax, si
:0001.02A4 03C6 add ax, si
:0001.02A6 03C6 add ax, si
:0001.02A8 8946FE mov [bp-02], ax
前面0001是反编译程序后来加上的，本来应该只有后面的偏移量的。TC3.0还是用的16位寄存器，而且只在存储空间里保存了b的值，a的值就只用寄存器si了，而且结果明显也是9。

用TC3.0编译，不选择优化，大小：5.99k(6,135B)，核心代码：
:0001.0297 C746FE0000 mov word ptr [bp-02], 0000
:0001.029C C746FC0000 mov word ptr [bp-04], 0000
:0001.02A1 FF46FE inc word ptr [bp-02]
:0001.02A4 FF46FE inc word ptr [bp-02]
:0001.02A7 FF46FE inc word ptr [bp-02]
:0001.02AA 8B46FE mov ax, [bp-02]
:0001.02AD 0346FE add ax, [bp-02]
:0001.02B0 0346FE add ax, [bp-02]
:0001.02B3 8946FC mov [bp-04], ax
如果不选择优化，则可以看到它给了两个变量内存地址，但是运算结果还是没变，仍然是9。

用TC2.01编译，按C语言方式，大小：4.22k（4,325B），核心代码：
:0001.01FF 33F6 xor si, si
:0001.0201 33FF xor di, di
:0001.0203 46 inc si
:0001.0204 46 inc si
:0001.0205 46 inc si
:0001.0206 8BFE mov di, si
:0001.0208 03FE add di, si
:0001.020A 03FE add di, si
TC2.0就直接用两个寄存器si,di，根本不用存储空间，倒真是干净。结果显然也是9。

这样觉得其实它们做的都对。因为如果按照C++的标准语法，+是Left to right，而Pre-increment“++"是Right to left。按照优先级，()最高，先计算，Left to right，三个括号中计算完了，再计算+，Left to right,然后才是赋值=，Right to left，把值给b。这样说的话，结果等于7的时候倒是有些违反C++语法了。
就算是把()去掉，因为规定，++与()优先级一样，也是应该先算三个++，结果还是9。

结论：

看来，这个争论似乎不是编译器的问题，而是通常理解的语法与程序规范语法的抵触。计算机不可能像人一样具有抽象的推理能力，只能给它先固定好语法的模式，它只按照规范来执行，而不管语义的多样性。

但是有一个问题是，VC的不优化处理难道不根据C++语法来吗？是不是为了某些需要，每几个运算符的结合来做的？还是还有其它的一些原因。估计这个问题可以请教一下学“编译原理”的。

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今天计算技术基础课上有同学提出一个问题，C++里，a=0,(++a)+(++a)+(++a)为什么会等于7？

当时想可能就是自己想的，但不确定，回来后把程序反汇编一下，发现和自己想的是一样的。对此问题的解释如下：

C＋＋程序为：

int main()
{
int a = 0;
int b = 0;
b = (++a) + (++a) + (++a);
return 0;
}

反汇编以后的主要语句代码如下：

[01]:00401028 C745FC00000000 mov [ebp-04], 00000000
[02]:0040102F C745F800000000 mov [ebp-08], 00000000
[03]:00401036 8B45FC mov eax, dword ptr [ebp-04]
[04]:00401039 83C001 add eax, 00000001
[05]:0040103C 8945FC mov dword ptr [ebp-04], eax
[06]:0040103F 8B4DFC mov ecx, dword ptr [ebp-04]
[07]:00401042 83C101 add ecx, 00000001
[08]:00401045 894DFC mov dword ptr [ebp-04], ecx
[09]:00401048 8B55FC mov edx, dword ptr [ebp-04]
[10]:0040104B 0355FC add edx, dword ptr [ebp-04]
[11]:0040104E 8B45FC mov eax, dword ptr [ebp-04]
[12]:00401051 83C001 add eax, 00000001
[13]:00401054 8945FC mov dword ptr [ebp-04], eax
[14]:00401057 0355FC add edx, dword ptr [ebp-04]
[15]:0040105A 8955F8 mov dword ptr [ebp-08], edx

下面是对每句指令的分析（注：＋是右运算符，是从左向右计算）：

[01]：将0赋给a，a所在的地址为[ebp-04]，int型变量在内存中占四个字节
[02]：将0赋给b，b的地址为[ebp-08]
[03]：把a放到寄存器eax中，eax中值为0，dword ptr代表以双字(4字节)放入
[04]：寄存器eax中数值+1，计算结果是：++0=1,应该是计算第一个括号里的++a
[05]：把寄存器计算结果放入内存，a所在的地址。——此时a即地址[ebp-04]中的值为1
[06]：把a放到寄存器ecx中，ecx中值为1
[07]：寄存器ecx中数值+1，计算结果是：++1=2,应该是计算中间括号里的++a
[08]：把寄存器计算结果放入内存，a所在的地址。——此时a即地址[ebp-04]中的值为2
[09]：把a放到寄存器edx中，edx中值为2
[10]：把edx寄存器中的值加上a的值，实际是为了计算(++a)+(++a),计算结果是：edx:2+2=4
[11]：把a放到寄存器eax中，eax中值为2
[12]：寄存器eax中数值+1，计算结果是：++2=3，应该是计算最后一个括号里的++a
[13]：把寄存器计算结果放入内存，a所在的地址。——此时a即地址[ebp-04]中的值为3
[14]：把a的值加到edx上，计算第一个括号外面的加号，得：edx:3+4=7
[15]：把edx中的计算结果放入b所在的地址，[ebp-08]

结论：

由此可见，之所以会产生a=0,(++a)+(++a)+(+ +a)=7的情况，是由语句的执行顺序决定的，语句执行时候先计算“+”号两边的值，然后再把它们的计算结果相加。当两边都是++a时，两次++先执行，再执行+，这样就造成了“+”号两边的值是一样的，2+2=4，其他的依次类推。
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做计算技术基础课吴老师的作业时候发现的一些问题和解决办法，留做备份。

作业如下：

1.两个输入文件：grade.txt及grade2.txt. grade.txt每行如："0211111001 张三丰 99"
grade2.txt也有多行，每行形如："0201121002 周伯通 老玩童 100"
2.用已提供的MyStl.h文件。
3.定义一个输出文件，名为“你的学号＋result.txt“。
4.创立一个名为Homework.cpp的文件。
5.在Homework.cpp中用Grade 的CArray, CList, CMap, vector, list, queue, map分别做：
<A>读入grade.txt, grade2.txt于容器(即上述CArray, Clist 等)。
<B>将内容输出至输出文件（见４）。
<C>如果容器可以排序，将内容排序，再将结果输出至输出文件。
<D>删除所有grade==100的记录，再将结果输出至输出文件。

问题一：MFC库的使用

由于平常只是建立空文档，很少使用到MFC库。但当程序中使用到MFC的容器类之后，如果没有选择使用MFC库，会在link时候报出"error LNK2001"错误。
解决办法是在建立Win32 Console Application的时候在向导的第二个对话框里选择"Using MFC as shared dll"复选框。已经建立好工程的，在"工程"->"设置"->"常规"选项卡里找到"Microsoft Fundation Class"下拉框，选择"using MFC as shared dll"即可。

问题二：头文件的包含关系

由于作业涉及到MFC和STL，很多东西老的库和新的都会有冲突，还有命名空间的问题，最好对每个类别建立一个头文件和源程序文件，能尽量的避免出错。
我的方法是，用MFC来处理数据的程序为一个源文件，并在头文件里只包含和MFC有关的东西，其中要包含的系统头文件有：
#include <afx.h> //包含许多基类的声明，例如：CObject,CString
#include <afxtempl.h> //包含模板类的定义
#include <iostream.h> //标准输入输出流
#include <string.h> //包含字符串处理函数
#include <fstream.h> //文件输入输出流
用STL来处理数据的源程序的头文件包括：
#include <fstream> //文件输入输出流，标准C++
#include <iostream> //标准输入输出流，标准C++
#include <string> //字符串，串处理函数，串模板，STL
#include <algorithm> //算法，STL
#include <vector> //向量模板，STL
#include <list> //列表模板，STL
#include <queue> //队列模板，STL
#include <map> //散列表（准确的来说散列表是hash_map，但这里暂且这么称呼）模板，STL
using namespace std; //使用标准名字空间
#pragma warning(disable:4786) //不提示4786号警告，因为VC6.0与标准C++的不全相容性，对长名有警告

问题三：类的定义

由于显然性的两个文件的关系，定义类的时候可以采用继承的方法，注意变量尽量声明成protected类型，这样在派生类里可以直接访问父类的变量。其实在这里并不是完全有必要把数据封装起来，但封装会有很大的好处。比如说，通过重载函数来增加程序的一致性和可读性，重载运算符对算法的支持。下面是在MFC环境下的类定义，相应在标准C++环境下不同的地方主要是CString变为string，BOOL变为：bool，char*也可变为:string。
class cSwordsman
{
public:
cSwordsman(char* Sworder_ID = "",char* Sworder_NAME = "",int Sworder_SCORE = 0)；
~cSwordsman()；
CString GetId()；
CString GetName()；
int GetScore()；
void SetId(char* Sworder_ID)；
void SetName(char* Sworder_NAME)；
void SetScore(int Sworder_SCORE)；
BOOL operator<(cSwordsman& y)；
BOOL operator>(cSwordsman& y)；
BOOL operator==(cSwordsman& y)；
void FileOut(ofstream& fout)；
void ScreenOut()；
protected:
CString id;
CString name;
int score;
};
class cLongSwordsman:public cSwordsman
{
public:
cLongSwordsman(char* Sworder_ID = "",char* Sworder_NAME = "",char* Sworder_MONIKER = "",int Sworder_SCORE = 0)；
~cLongSwordsman()；
CString GetMoniker()；
void SetMoniker(char* Sworder_MONIKER)；
void FileOut(ofstream& fout)；//对父类成员函数的重载
void ScreenOut()；
protected:
CString moniker;
};

问题四：文件输入和输出流的参数不同

文件输入输出流其实是一个类，平常所用的：ifstream fin("grade.txt",ios::in|ios::nocreate);其实是对象的初始化。所以在上面可以在FileOut函数的参数里设为：ofstream& fout。这样在函数里就可以直接用fout输出了，通过用ofstream对象的引用做函数参数，避免了频繁的打开文件。
在<fstream.h>和<fstream>中对文件流的定义是相似但不同的，最主要的一个方面表现在打开参数上，<fstream.h>中定义的打开模式是ios::in(输入)形式的参数，而<fstream>中是以ios_base::app(添加)形式的参数。
而且<fstream.h>和<fstream>的成员方法有些使用上差别很大，比如getline。

问题五：函数重载的使用减少工作量

比如由上面两个类的定义，可以使处理相应的类型数据的函数使用相同的名字，而在参数中使用两个不同的类引用作为参数，这样就能通过参数的不同调用不同的函数，而函数名是相同的，减少记忆和出错的可能。

问题六：运算符重载以使用已有算法

在STL的<algorithm>中定义了许多现成算法，比如：sort，就是根据类中"<"的重载来排序的。

问题七：文本文件的读取

文本文件可以用标准输入输出流来读，假如已经定义了ifstream fin("grade.txt",ios::in|ios::nocreate);,就可以像cin一样读取数据，但有时候可能需要更完善的方法，还可以用fin.getline来读入一行，然后再用字符串处理函数对这和串进行处理。

问题八：STL中iterator的使用

iterator实际是一种类型的变量，定义的时候根据模板的不同而不同。在vector,list和queue中，可以把iterator当作指向成员类的指针，用iterator->PublicVar，来使用公有成员变量，用(*iterator).MemFunctions,来使用成员函数。但在map中要注意iterator指向的是一个pair,pair是map模板中定义的一个类，有两个公有成员变量，first和second。其中iterator->first，代表使用的key,iterator->second才是模板成员类的对象。用iterator->second.MemFunctions，来调用成员函数。

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