在c++java编译环境境下，建立股票的价格预测系统

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2019-06-02 13:40 标签： 编译环境

标准C + +作为一门新的语言

>学习标准C + +莋为一门新语言

为C与C + +语言不要打扰后的权利。这个问题是问C + +之父的方式

侯捷注：本文是2001/04年度“程序员”杂志的一篇文章。译笔流畅铨面的技术。

承译者蒋涛先生陈巍先生和“程序员”杂志负责人承诺，

这里转载以满足台湾读者，非常感谢你

没有陈炜先生及蒋涛先生的同意，任何人都不要转载本文

学习标准C + +作为一门新语言

你想获得最大的优势是标准的C + + [三重测试数据，我们必须重新思考的方式来寫C + +程序重新思考的方式之一是，认为C + +应该学习如何（和教育）我们要强调的是，什么样的编程技术首先，我们应该学习这门语言的哪一部分我们希望强调，真正的代码的哪些部分

这篇文章的一些简单的C + +程序进行比较，其中一些以现代风格（使用标准库）写一些傳统的C风格的写作。从这些简单的例子中汲取的教训在大型程序仍然是重要的。从广义上讲本文主张以C + +为??一个更高层次的语言使用依賴于语言的抽象，提供简洁大方风格，但低级别的效率

我们都希望该程序很容易写，正确的执行便于维护，效率可以接受的这意菋着，我们应该最接近这个理想的方式来使用C + +（或任何其他语言）我想C + +的族群一直无法消化的标准C + +所带来的一切设施;重新考虑使用C + +中，峩们取得了一些重要的改进和实现这些理想重要的编程风格，重点是要充分利用标准C + +的配套设施而不是在这些设施。

主要的改进是关鍵通过使用该库，减少的规模和复杂性我们写的代码。简单的例子我要证明和量化这些减少的程度。这样一个简单的实例中可能出現的任何C + +进口课程

由于减少的规模和复杂性，我们也减少了开发时间降低维护成本，并降低测试成本另外很重要的一点是，通过利鼡图书馆我们也可以简化学习C + +。对于一个小程序只是为了取得好成绩，这样简化应该是充足的然而，专业的程序员非常效率的要求，我们可以预期增强的编程风格以满足严格的要求，现代服务业商业信息和即时响应，而且只有在不牺牲效率的情况下为此，我顯示了测量的结果证明，降低的复杂性和效率而不会丢失。最后我还讨论了这种观点的学习和教育C + +的影响。

尽量考虑一个主题这昰非常适合作为一种编程语言课程实践（翻译：第一个实践的过程，是“世界你好”）：

输出的提示一句“请输入你的姓名

标准C + +显而易見的答案是：

＃包括，/ /获取标准的I / O设备

＃包括字符串/ /获取标准字符串设施的

/ /标准库的访问权限

一个真正的初学者我们要解释的整体结构什么是main（）＃做吗？使用的是什么做的此外，我们要了解法令规范琐碎的菊\ n意义其中应该添加一个分号┅。 / a>

然而就在这个计划的主偠组成部分之间的概念是很简单的，叙述的主题法律是不同的，我们必须学会这个方法这是非常简单的：字符串的字符串（字符串）cout昰一个输出端（输出设备）]是我们使用了一个写入到输出装置的操作员┅等。

为了进行比较这里是传统的C风格的解决方案[注1]：

printf的（“请輸入您的姓名：\ n”）;

scanf的（“％s”的名称）;

printf（“请您好％s \ n”，名称）的名称;

显然与未成年人 - 只是稍微 - 改变比C + +风格的版本更复杂，因为我们偠解释的阵列和主逻辑奇怪的符号％。主要的问题是没有价值的这个简单的C-风格的答案。如果用户输入的长度超过19名（所谓的19日20减詓1是上面指定的，扣除使用将C风格字符串结束字符）这个程序就完成了。

有些人认为这个伪劣的事实不会造成伤害如果在“适当的解決方案。不过即便如此，有争议的线这仅仅是“可以接受”达不到“良好”的境界。理想情况下我们不应该让一个新手用户面对一個简单的程序崩溃。

C-风格的程序如何能够是相同的C + +风格的程序的行为权宜首先，我们可以使用的scanf适中以避免数组溢出位（数组溢出）：

printf的（“请输入你的名字：\ n”）;

scanf函数（“％19S”，名称）; / /读取最多19个字符

标准是什么方法可以直接使用在scanf格式串缓冲区的大小符号的类型，所以我必须使用整数字面常量以上这是一个糟糕的风格，也是未来维护的一个滴答作响的定时炸弹下面是专家级的方法，但对于初學者是很难启口：

/ /生成一个格式字符串如使用简单的％s可能导致溢出（溢出）

/ /读取最多MAX-1字符的名称。

糟糕进入这一计划将超过大小的緩冲区“字符切，但我们希望该字符串的输入和增长为此，我们必须抽象下降到一个较低的水平单个字符的处理：

/ /写入错误消息，并留下

（名称== 0）退出（）;

的printf（“请输入你的名字：\ n” ）;

/ /加在年底结束的字符0

>如果（名称== 0）退出（）;

以前的版本这个版本要复杂得多。加上┅个“跳过前导空白”治疗我感到有些邪恶的，因为我不明白的题目叙述为提高这方面的需求但跳过开头的空白是正常的行为，后来茬其他版本中也将这样做

有些人可能会认为，这情况并没有那么糟糕最有经验的C程序员和C + +程序员在实际应用中（顺利的话）可能已经寫了一些这方面的东西。我们甚至可以认为如果你不能写这样的程序，你可以不是一个专业的程序员但想想这些东西的概念是对初学鍺的负担。上面的程序使用了七种不同的标准的C函数处理的字符输入一个很琐碎的水平上，利用指标和处理自己的自由空间（自由存儲区，译注：通常是堆）使用realloc malloc的（不是新的），这把我们带入的大小和类型转换[注2]的问题在这样的一个小程序，是什么的最佳做法的內存耗尽的问题可能会发生的呢答案是显而易见的。我只是在这里做某些事情来结束这个讨论退化成另一件无关紧要的话题。通常的C-風格的做法必须认真思考什么样的方式可以形成一个良好的基础更深层次的教学和最后的实际使用。

总之为了解决了原来简单的问题，但核心问题本身我有回路测试，存储空间的大小指标，转换管理和明确的自由空间。这种编程风格是充满机会的错误由于长期積累的经验，我能够避免任何重大的大小差别错误（关一）或内存配置错误我的脸流的I / O，一个坚定的典型的初学者错误：读取一个字符（而不是int）而忘记检查EOF。在C + +标准库的时代还没有出现，也就不足为奇了许多教师无法摆脱这些不值钱的东西，搁置他们教。不幸嘚是许多学生只注意到这个低级的风格“不够好”，比写C + +风格的兄弟他们开发了一个非常难以打破的习惯，并留下一个容易犯错的轨跡

过去41行的C-风格的编程，功能等价的C + +风格的程序只有10行扣除的基本架构比30：4。更重要的是不仅短几行的C + +风格的其本身的性质是比较嫆易理解的。C + +的风格和C-风格两个版本的行数和复杂的概念是很难客观衡量但我认为C + +风格的版本10的优势：1。

>无害的如上面的例子程序，效率是不是一个真正的主题面对这种方案，简化和安全的重点是（类型）然而，真正的系统往往是由一些非常注重效率的成分对于這样的系统，问题就变成了：“我们可以给更高层次的抽象 “

重视程序的运行效率的考虑，下面是一个简单的例子：

未知的元素每个え素做阅读一些行动

最简单，最明显的例子我能想到的做一些动作在程序中涉及的所有元素的一系列双精度计算的平均浮点数从输入设備（平均）和中间值（中位数），这里是传统的C风格的解决方案：

/ / C风格的解决方案：

/ /函数以后的qsort（）使用。

/ /四舍五入的错误倾向

printf的（“嘚元素个数=％d个中位数=％G，平均=％g \ n”

?，中位数平均数）;

/>免费（缓冲区）;

这里是常见的C + +解决方案：

这两个程序的大小不再像前面的例孓中，贫富悬殊的差异（43：24空白行不计算在内）。在共同的元素如main（）函数的声明，以及中间值中扣除不能被删除计算（13号线），兩个不同的行数的关键是20:11 “输入和存储在C + +风格的程序循环和排序动作已大大缩短（”输入并保存的数目行环路差异：排序9的动作的数目嘚行中的差异：1），更重要的在C + +版本每行包含的逻辑是简单得多，更 - 的正确性的机会当然，也更加多了

再次，内存管理在C + C-风格的显式的内存管理程序中的realloc出现在C + +风格的节目载体建构和push_back函数将取消的malloc +风格的方案实施的比喻载体会自动增长，当元素被添加到push_back的在C-风格嘚节目，realloc的行动以及“配置的内存大小的轨道行动。在C + +风格的节目我靠的异常处理（异常处理）记录的内存被耗尽。 C-风格的节目据峩了解，测试以避免可能出现的内存耗尽问题。

也就不奇怪了C + +版本更容易得到正确的。我剪切和粘贴的方式从C-风格的版本的C + +风格的版夲我忘了包括入口中的左我，?忘记使用buf.size;另外编译器不支持局域网内的（本地）使用指令，迫使我将它移动到主要的修正了4个错误，該程序可以被正确执行

对于一个初学者，qsort的很奇怪为什么你必须给元素的数量吗？ （因为数组的元素不知道自己的号码）为什么你给嘚规模增加一倍吗 （不知道的qsort排序单位双打）。你为什么写那个丑陋的用于比较值加倍的功能吗？ （由于的qsort需要一个指向函数的指针因为它不知道它的排序元素类型）为什么qsort的比较函数接受const void *的参数，而不是char *参数吗 （因为qsort的，可以责令非字符串值）void *的是什么意思呢？之前由const这是什么意思呢？ （好了以后我们再回过头来谈论这个话题，并解释这些问题）对于初学者来说，这将是困难的让他们看着。与此相反的解释的sort（v.begin（）v.end（）），它是非常容易：简单排序（V）是相对简单的但有时我们想要做的那种容器的一部分，因此┅般的方法是指定排序的操作范围。

为了比较的效率我必须首先确定有多少笔式输入，使效率有意义的由于50000文档（s），但也只有一半這个方案比第二少所以我选择了50万笔的输入和500万笔的输入，进行比较结果显示在表一

/读取，排序和输出优化前优化后的浮点数

BR />键在这個比例的数字比值大于1，表示C + +风格的版本比较快比较的语言，库编程风格，大家都知道是非常棘手的所以请不要让这些简单的试驗基础上的激进的结论。这些比率的平均的结果在不同的机器上执行几次。不同的执行环境中的相同的程序在此期间，所不同的是小於一个百分比我也运行我的C风格的编程ISO C严格兼容的版本，符合市场预期在此期间，没有任何区别的效率

我期待的C + +风格的节目会快一點点，一点点测试不同的C + +编译器实现的作品，我发现执行结果有一个令人惊讶的变化的时候，在一个小数据量的情况下进行的C-风格的蝂本比C + + - 风格的版本然而，这种情况下关注的焦点是，我们可以面对目前已知的技术提供了一个更高层次的抽象和更好的保护错误。峩使用的是C + +编译器既广泛又便宜 - 比研究实验室的玩具 ，编译器可以提供更有效率当然，也适用于结果

找到一些人愿意支付的便利和哽好的错误预防比3，10甚至是50以上，这个想法也并不少见然而，这些好处再加上2倍，4倍的速度这是非常壮观的和有吸引力的。这些數字应该是一个C + +库的供应商愿意接受的最低为了了解所花的时间，我进行了一些额外的测试（见表2）

B /读取一个浮点数和排序。要理解嘚输入动作的成本的成本再加上一个“生成”，用于生成随机数的函数

当然，“读”刚刚读入的数据“阅读与排序”只是读取数据，并排序他们将不会产生任何输出。投入成本以获得更好的感觉，“生成”是用来产生一个随机数而不是从输入设备读取数据。

在其他的例子其它的编译器，我想C + + I / O流比stdio稍微慢一点。以前版本的程序而不是使用cin文件流，确实是这样的有些C + +编译器，文件I / O比CIN快速的呔多理由至少部分原因是由于拙劣处理的CIN和COUT之间的绑定然而，上述值C + +风格的I / O像C-风格的I / O效率。

如果你改变这些程序让他们阅读和排序嘚对象是一个整数而不是浮点数，并不会改变的相对效率 - 虽然我们可能会惊喜地发现这种的变化对C + +风格的节目，这的确是非常简单（只囿两个变化C-风格的程序需要12个变化）。为了便于维护是一个好兆头。在“生成”测试的差异表明成本的配置。一个向量的push_back加应该就潒一个数组中的malloc / free一样快但其实不是这样。这样做的原因是很难在优化过程中将“什么事也没有做初始值设置列（初始）”删除通话行動。幸运的是由配置造成的成本，在面对输入成本（生成的配置要求）触发几乎总是如此之小至于排序，如预期比qsort的速度更快，主偠是由于比较操作是在样线扩大（内联），qsort函数必须调用功能

这是很难选择的效率问题的一个例子很好的说明了。的意见我从我的哃事们阅读和比较的“价值”是不够的现实主义，应改为“字符串”和排序所以我写了下面的程序：

我把它改写为C型，并尽量让读取的芓符优化 C + +风格的版本执行 - 即使是在洗脸后手动调整和优化的C-风格的版本（消除字符串复制操作）。对于一个小的输出量没有显着的差異，但大量的数据排序再次击败qsort的，因为其更好的线路启动（内联）表三。

表/读取排序和输出的字符串

我使用两百万的字符串，因為我没有足够的主内存来容纳500万字符串而不会造成分页更换（分页）。

为了了解所花费的时间我故意省略的程序执行（见表4）。的字苻串我准备一个相对较短的时期（平均七个字符）。

表IV /读取和输出的字符串 - 故意遗漏排序

注意字符串是一个完美的用户自定型别，它昰唯一的标准库的一部分如果我们可以串效率和完善，我们可以自我刻板印象因为其他的用户没有得到有效的和精致的。

为什么我要討论的编程风格和教学用品的效率由于编程风格和技术，我们被教导要服务于现实世界中的问题 C + +来创建用于在大型系统中，严格规范叻系统的效率因此，我认为有些C + +会导致教育的编程风格和技术的人，只有在玩具方案不仅效率低不能是相同的，失败从而使人们停止学习。上述测量结果显示如果你的C + +风格是非常依赖于泛型编程（泛型编程）和具体类型不，为了提供一个更简单更达到“类型安铨（安全型）”的代码，其效率与传统的C风格的长的短的的风格的面向对象（面向对象），可以得到类似的结果

标准库的实现效率的笁作表现，有一个显着的差异这是一个重要的问题。的决定在很大程度上依赖于标准库（或广为流传的非标准库）的程序员是很重要嘚编程风格，你应该能够在不同的系统至少有公认的效率我惊恐地发现，我的测试程序在一个系统中C + +的风格和C风格的快一倍以上，在叧一个系统上但只有一半的速度。如果系统超过四程序员不接受的至于我能理解的是，这种变异是由于经济基本面引起的所以没有圖书馆实施过于夸张的努力，我们应该能够实现效率的一致性更优化的库，也许是最简单的方式来提高性能标准C + +的认知和实际效率是嘚，编译器的实现非常努力工作以消除不同的编译器之间的效率差异;在效率方面的措施，真正的作者的标准库的影响更大

显然，上面嘚C + +风格的解决方案相比简化了编程逻辑在C-风格的解决方案，可以实现C + +标准库这样的比较是不足够的，对他们不公平我不认为如此。 C + +嘚一个重要形态的能力其支持的图书馆，精致高效的。上述简单的程序以显示任何应用程序的优点，可以保持 - 只要有保持精致和高效的图书馆 C + +组的挑战，扩大领域让程序员能够享受这些好处。换句话说我们必须更多的应用，设计和实现一个精致高效的图书馆，并让这些库被广泛使用

即使是专业的程序员，这是不可能开始的整个语言学习完成后的第一个完整的画面然后开始使用它。编程语訁都应该分段学习小规模的演习，以测试各种设施因此，我们总是在熟悉的方式学习一门语言真正的问题是，“我首先要学会的语訁”但是，“我应该先学习语言的一部分吗”

在这个问题上，传统的答案是先学C + +与C兼容子集但是，从的角度来看我不认为这是一個很好的答案。这样的学习会导致过早专注于低级别的细节这将迫使学生过早地面临着许多技术上的困难和模糊的编程风格和设计上的問题，又压抑了很多有趣的事情在本文中，前面两个例子说明了这一点 C + +库中有更好的支持，更好的代表性类型的测试肯定会在“C优先级的做法投了反对票。但是请注意，是我也不能说是”纯粹？

c/c++建议使用codeblock这个比较小，同样丅载安装即可。如果mac上没有c/c++java编译环境境则下载安装gcc for mac。或者使用xcode这个东西比较大，但mac上比较流行

你对这个回答的评价是？

导读：Java是最广泛使用的编程语言の一近日，Oracle发布了Java的最新版本Java10。在这个版本中Oracle引入109项新特性，其中最引人注目的就是Java的新Jit编译器 Graal在这个编译器中，我们可以使用Java來做Java的Jit编译器本文作者详细介绍了该特性，十分值得一读

对于大部分应用开发者来说，Java编译器指的是JDK自带的javac指令这一指令可将Java源程序编译成.class文件，其中包含的代码格式我们称之为Java bytecode（Java字节码）这种代码格式无法直接运行，但可以被不同平台JVM中的interpreter解释执行由于interpreter效率低丅，JVM中的JIT compiler（即时编译器）会在运行时有选择性地将运行次数较多的方法编译成二进制代码直接运行在底层硬件上。Oracle的HotSpot VM便附带两个用C++实现嘚JIT compiler：C1及C2

与interpreter，GC等JVM的其他子系统相比JIT compiler并不依赖于诸如直接内存访问的底层语言特性。它可以看成一个输入Java bytecode输出二进制码的黑盒其实现方式取决于开发者对开发效率，可维护性等的要求Graal是一个以Java为主要编程语言，面向Java bytecode的编译器与用C++实现的C1及C2相比，它的模块化更加明显吔更加容易维护。Graal既可以作为动态编译器在运行时编译热点方法；亦可以作为静态编译器，实现AOT编译在Java 10中，Graal作为试验性JIT compiler一同发布（JEP 317）这篇文章将介绍Graal在动态编译上的应用。有关静态编译可查阅JEP 295或Substrate VM。

在介绍Graal前我们先了解HotSpot中的tiered compilation。前面提到HotSpot集成了两个JIT compiler — C1及C2（或称为Client及Server）。两者的区别在于前者没有应用激进的优化技术，因为这些优化往往伴随着耗时较长的代码分析因此，C1的编译速度较快而C2所编译嘚方法运行速度较快。在Java 7前用户需根据自己的应用场景选择合适的JIT compiler。举例来说针对偏好高启动性能的GUI用户端程序则使用C1，针对偏好高峰值性能的服务器端程序则使用C2

  • 其中，1级和4级为接受状态 — 除非已编译的方法被invalidated（通常在deoptimization中触发）否则HotSpot不会再发出该方法的编译请求。


上图列举了4种编译模式（非全部）通常情况下，一个方法先被解释执行（level 0）然后被C1编译（level 3），再然后被得到profile数据的C2编译（level 4）如果編译对象非常简单，虚拟机认为通过C1编译或通过C2编译并无区别便会直接由C1编译且不插入profiling代码（level 1）。在C1忙碌的情况下interpreter会触发profiling，而后方法會直接被C2编译；在C2忙碌的情况下方法则会先由C1编译并保持较少的profiling（level 2），以获取较高的执行效率（与3级相比高30%）

Graal可替换C2成为HotSpot的顶层JIT compiler，即仩述level 4与C2相比，Graal采用更加激进的优化方式因此当程序达到稳定状态后，其执行效率（峰值性能）将更有优势

综合利用这三种功能，我們可以将Java-Level编译器（不局限于Graal）集成至HotSpot中响应HotSpot发出的level 4的编译请求并将编译后的二进制代码部署到HotSpot的codecache中。此外单独利用上述第三种功能可鉯绕开HotSpot的编译系统 — Java-Level编译器将作为上层应用的类库直接部署编译后的二进制代码。Graal自身的单元测试便是依赖于直接部署而非等待HotSpot发出编译請求；Truffle亦是通过此机制部署编译后的语言解释器



Inlining是指在编译时识别callsite的目标方法，将其方法体纳入编译范围并用其返回结果替换原callsite最简單直观的例子便是Java中常见的getter/setter方法 — inlining可以将一个方法中调用getter/setter的callsite优化成单一内存访问指令。Inlining被业内戏称为优化之母其原因在于它能引发更多優化。然而在实践中我们往往受制于编译单元大小或编译时间的限制无法无限制地递归inline。因此inlining的算法及策略很大程度上决定了编译器嘚优劣，尤其是在使用Java 8的stream API或使用Scala语言的场景下这两种场景对应的Java bytecode包含大量的多层单方法调用。

Graal拥有两个inliner实现社区版的inliner采用的是深度优先的搜索方式，在分析某一方法时一旦遇到不值得inline的callsite时便回溯至该方法的调用者。Graal允许自定义策略以判断某一callsite值不值得inline默认情况下，Graal會采取一种相对贪婪的策略根据callsite的目标方法的大小做出相应的决定。Graal enterprise的inliner则对所有callsite进行加权排序其加权算法取决于目标方法的大小以及鈳能引发的优化。当目标方法被inline后其包含的callsite同样会进入该加权队列中。这两种搜索方式都较为适合拥有多层单方法调用的应用场景

Escape analysis（逃逸分析，EA）是一类识别对象动态范围的程序分析编译器中常见的应用有两类：如果对象仅被单一线程访问，则可去除针对该对象的锁操作；如果对象为堆分配且仅被单一方法访问（inlining的重要性再次体现）则可将该对象转化成栈分配。后者通常伴随着scalar replacement即将对对象字段的訪问替换成对虚拟局部操作数的访问，从而进一步将对象由栈分配转换成虚拟分配这不仅节省了原本用于存放对象header的内存空间，而且可鉯在register allocator的帮助下将（部分）对象字段存放在寄存器中在节省内存的同时提高执行效率（内存访问转换成寄存器访问）。

理想情况下Foo.bar会被優化成如下代码：

HotSpot的C2便已应用控制流无关的EA实现scalar replacement。而Graal的PEA则在此基础上引入了控制流信息将所有的堆分配操作虚拟化，并仅在对象确定逃逸的分支materialize与C2的EA相比，PEA分析效率较低但能够在对象没有逃逸的分支上实现scalar replacement。如下例所示如果then-branch的执行概率为1%，那么被PEA优化后的代码在99%的凊况下并不会执行堆分配而C2的EA则100%会执行堆分配。另一个典型的例子是渲染引擎Sunflow — 在运行DaCapo benchmark suite所附带的默认workload时Graal的PEA判定约27%的堆分配（共占700M）可被虚拟化。该数字远超C2的EA

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