C++ on Lishengxie

LJson

Wed, 16 Aug 2023 10:42:01 +0800

LJSon

A C++ library for json parse/creation/update
package地址：https://github.com/lishengxie/LJson

开发原因

最近在复习C++相关的知识，想要通过一个项目来巩固C++和算法的一些相关知识，但是网上推荐的相关C++项目大多比较复杂，很难下手。刚好最近实验室项目中频繁使用json文件，想到是否可以使用C++来实现一个json的解析库，在github上搜索后看到了一些现有的json仓库，初步了解后开始进行实现。

参考仓库

https://github.com/510850111/cJSON/tree/master，在这个项目中学习了json对象的表示以及如何操作json对象；
https://github.com/ACking-you/MyUtil/tree/master/json-parser，在这个项目中学习了如何从json字符串中解析数据，服用了部分解析json字符串的代码；
https://github.com/nlohmann/json，著名的json处理库，从中学习了如何使用初始化列表来实现类Python的方式创建和更新json对象。

json文件格式

这里只做简单介绍，具体的格式可以参考json官网http://www.json.org。

json主要基于两种结构，分别是“键值对集合”和“值的有序列表”，前者可以看做字典或哈希表，后者可以看做数组。

对象是无序的键值对集合，一个对象被包含在{}中，每个键值对的格式为key:value，其中key是字符串，value可以是字符串、布尔类型(true/false)、null、数值(整数或浮点数)、对象、数组；键值对之间使用,分隔，对象应该使用key索引对应的值；
数组是值的有序集合，包含在[]中，值可以是前面提到的字符串、布尔类型(true/false)、null、数值(整数或浮点数)、对象、数组，值之间使用,分隔；

通过使用对象、数组以及支持两者之间的嵌套，json可以支持复杂的数据格式定义和传递。

使用数据结构表示json对象

前面提到了json文件的格式，一种很自然的表示json对象的方式应该是使用字典表示对象，字典的值本身也可以是一个json对象，有一些json解析库中使用了这种方式，可以参考Python中json库对json文件的读写。我们使用了另外一种方式，即使用树形结构来表示整个json对象，如下图所示：对应的C++定义如下，对象中的每个键值对以及数组中的每个值都使用一个JsonObject对象来表示，整个对象/数组的键值对/值使用双向链表进行表示，遍历整个双向链表即可以遍历整个json对象或数组。

enum JsonType {
    T_FALSE=0, T_TRUE, T_NULL, T_INT, T_FLOAT, T_STRING, T_ARRAY, T_OBJECT
};

class JsonObject {
    /* next和prev分别指向前一个对象和后一个对象 */
    JsonObject *next, *prev;
    /* Object和Array类型对象需要设置child指针 */
    JsonObject *child;
    /* Object的类型 */
    JsonType type;
    /* String对象的值 */
    char *valueString;
    /* 整数对象的值 */
    int valueInt;
    /* 浮点数的值 */
    double valueDouble;
    /* 键值对的键 */
    char *key;
}

以上图为例，假设有如下的json对象

Gdb调试学习

Sun, 30 Apr 2023 08:40:25 +0800

前言

使用linux进行systemc的开发时经常出现core dump的文件，对于较大的项目vscode无法很快地进行debug，clion对makefile的支持不是很好，此时想到使用gdb进行调试并学习了一些基本的操作。以下的内容主要参考这篇博客和gdb debug的参考文档。

参考资料：

启动调试

GDB需要一个带有调试信息的可执行文件进行调试，因此编译过程中出现的错误无法使用GDB进行排除。通常对于C或者C++程序来说，在编译时加上-g参数可以保留调试信息，否则不能使用GDB进行调试。使用cmake时，可以在CMakeLists.txt文件中添加以下指令以支持GDB调试。

SET(CMAKE_BUILD_TYPE "Debug")
SET(CMAKE_CXX_FLAGS_DEBUG "$ENV{CXXFLAGS} -O0 -Wall -g2 -ggdb")
SET(CMAKE_CXX_FLAGS_RELEASE "$ENV{CXXFLAGS} -O3 -Wall")

如果程序不是自己编译的，那么如何判断文件中是否带有调试信息呢，这篇博客中给出了几种调试的方法。

使用gdb

$ gdb main
Reading symbols from main...

如果提示no debugging symbols found, 那么不可以使用gdb调试该可执行文件。 2. readelf

# main是可执行文件名称
$ readelf -S main | grep debug

file查看strip状况

$ file main

如果输出内容为xxx stripped, 那么说明该文件的调试信息已经被去除，不能使用gdb调试。但是not stripped的情况不能说明该文件可以被调试。

启动调试

无参数程序

$ gdb main
(gdb) run

输入run命令即可运行程序。

Makefile使用学习

Sun, 30 Apr 2023 08:37:37 +0800

参考教程

原文：https://makefiletutorial.com/ 中文翻译：https://makefiletutorial.vercel.app

Makefile常用内容

本文主要基于以上教程记录一些平时阅读Makefile可能会用到的信息。

Makefile基础使用

首先，Makefile用于帮助决定一个大型程序的哪些部分需要重新编译，如果有任何文件的依赖项发生改变，那么该文件将会重新编译。Makefile通常由一组规则组成，规则通常如下所示：

target: prerequisites
	command
	command
	command

target是文件名，以空格分隔，通常每个规则只有一个。
command通常是用于制作目标的一系列步骤，需要以制表符Tab而不是空格开头。
prerequisites也是文件名，称为依赖项，以空格分隔，在运行针对目标的命令之前，这些文件需要存在。

下面是一个Makefile的实例：

blah: blah.o
	gcc blah.o -o blah # Runs third

blah.o: blah.c
	gcc -c blah.c -o blah.o # Runs second

# Typically blah.c would already exist, but I want to limit any additional required files
blah.c:
	echo "int main() { return 0; }" > blah.c # Runs first

使用make时默认会执行第一个目标blah，或者可以指定目标进行生成make blah。上面的Makefile在执行make指令后按照一系列步骤进行调用：

Cmake 常用指令学习

Sun, 30 Apr 2023 08:36:41 +0800

参考教程

Cmake Cookbook:https://www.bookstack.cn/read/CMake-Cookbook/README.md
Cmake官方文档:https://cmake.org/cmake/help/latest/guide/tutorial/index.html
Cmake入门实战: https://www.hahack.com/codes/cmake/
CMake 生成静态库与动态库：https://blog.csdn.net/zhiyuan2021/article/details/129032343

Cmake介绍

Cmake是一种支持跨平台编译的工具，允许通过配置独立的配置文件CMakeList.txt来定制编译流程，随后在不同的平台上进一步生成本地的Makefile和工程文件(Linux平台的Makefile和Windows平台的Visual Studio工程等)。在linux平台下使用Cmake编译程序的主要流程是：

编写CMakeLists.txt；
执行cmake PATH生成Makefile；
执行make编译生成可执行程序或动态/静态链接库。

Cmake使用

基础案例

# CMake 最低版本号要求
cmake_minimum_required (VERSION 2.8)

# 项目信息
project (project_name)

# 指定生成目标
add_executable(project_name main.cc)

CMakeLists.txt的语法由命令、注释和空格组成，命令不区分大小写，#后面的内容是注释。命令由命令名称、小括号和参数组成，参数之间使用空格进行间隔。上面的示例中CmakeLists.txt中使用了几个常用的命令，依次是

cmake_minimum_required：指定运行当前配置文件需要的最低的Cmake版本；
project：指定项目名称
add_executable：将main.cc源文件编译成名为project_name的可执行文件。

实际使用中可能有多个源文件，逐个添加源文件是一件非常麻烦的事情，可以使用aux_source_directory命令来获取指定目录下的所有源文件，并将结果存到指定变量名中，使用示例如下：

# 查找当前目录下的所有源文件
# 并将名称保存到 DIR_SRCS 变量
aux_source_directory(. DIR_SRCS)

# 指定生成目标
add_executable(Demo ${DIR_SRCS})

Cmake生成动态和静态链接库

静态和动态链接库的主要目的是为了提供接口供其他程序调用，两者的主要区别在于：

静态链接库的拓展名通常为.a或.lib，在编译时会直接整合到目标程序中，编译成功的可执行文件可以独立运行（不再需要静态库）；
动态链接库的拓展名通常为.so或.dll，在编译时不会放到目标程序中，可执行文件无法离开动态链接库单独执行。

Cmake用于生成动态和静态链接库的命令为

# 动态链接库
add_library(project_name SHARED ${SRC_FILE})
# 静态链接库
add_library(project_name STATIC ${SRC_FILE})

Cmake引用外部库文件

Cmake中另外一个常用的使用场景是使用外部库，对于外部库，我们通常需要进行两步操作，即引入头文件和添加链接库，具体示例如下所示：

# 引入头文件所在路径
include_directories{include_path}
# 添加链接库
target_link_libraries(project_name lib_name)

其他常见的Cmkae命令

# 设置C++标准为C++14
set(CMAKE_CXX_STANDARD 14)