看過來

初來乍到者，請參閱這篇「緣起」。它是總索引！

2017年6月26日 星期一

[Rust] 單元測試與效能基準測試 (benchmark) ：以某遞迴問題為例

這是在 PTT C/C++ 板上面看到的問題 (https://www.ptt.cc/bbs/C_and_CPP/M.1498011747.A.BC3.html)，摘錄問題描述如下：

輸入       得到
(n) -> 1 (n-1)(n-1)

例如
(0) -> 0
(1) -> 100
(2) -> 1100100
(3) -> 111001001100100

或者把定義的部份寫成

f(0) = "0"
f(n) = "1" ++ f(n-1) ++ f(n-1)

（假設 ++ 是字串接合運算符號）

自問題描述可以看出這是遞迴定義。怎麼說？因為第 n 個結果是利用第 n - 1 個結果組合而成。

這樣的問題可以用直覺遞迴來解，也可以寫成迴圈來解，也可以用動態規劃來解。

在實作完上述的演算法後，可以利用自動測試來測試演算法的實作是否沒問題。而為了比較這些實作之間在各種場合下的優劣，可以利用效能基準測試（benchmark）來互相比較。

非常幸運的是，Rust 的基本開發工具裡面已經包含了這些工具。單元測試的部份，可以在第二版的 Rust 程式書找到：https://doc.rust-lang.org/book/second-edition/ch11-00-testing.html 。至於只在 nightly 才有的效能基準測試，則在第一版的書裡面 https://doc.rust-lang.org/1.4.0/book/benchmark-tests.html 。

千秋所做的程式碼在 https://gitlab.com/chiakikame/rust-recurse-algorithm-fun 可以找到。因為千秋也在學習中，歡迎諸位大德不吝指教以及討論。


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2017年5月21日 星期日

Java

超簡單介紹

Java 是一個以安定嚴謹為目標的的物件導向靜態型別程式語言。因為語法的相似度，所以常常被拿來與 C++ 做比較。在初期，常常被詬病的是它的效能：由於 Java 寫成的程式成品必須在 Java 虛擬機器（JVM, Java Virtual Machine）上面執行，而初期的 JVM 設計並不如現在的好。所幸此問題現在已經獲得了不小的改善。現在，比較新的 JVM 裡面會包含 JIT 編譯功能（即時編譯, just-in-time compilation），以及非常強大的垃圾回收模組 (garbage collector, GC)

開發工具

開發 Java 軟體的人，絕大多數都會使用整合開發環境。目前比較知名的整合開發環境有：
  1. NetBeans IDE
  2. Ellicpse
  3. IntelliJ IDEA
所有最基本的功能（例如程式碼自動完成）三者均具備。可以依照個人口味來挑選。

若講到建置 Java 程式的工具，除了整合開發環境可能內建的以外，還有如下三者：
  1. Ant
  2. Maven
  3. Gradle
現在已經比較少人使用 Ant 了。大多數人都使用 Maven 以及 Gradle。Maven 以及 Gradle 優秀的地方在於他們有一套程式相依管理規則，附帶可以自動於建置時去網路上的套件庫下載相依套件的功能。

學習資源

Java 因其歷史悠久，學習資源不勝枚舉
在學習 Java 時，要注意 Java 6 ~ 8 之間的語法以及標準程式庫之間有些的差異。

相關程式庫

不要忘了也去 https://github.com/akullpp/awesome-java 找找看！
  • 基礎
    • Vavr
      Functional programming library for Java8+
  • 框架
    • Vert.x
      提供事件驅動，non-blocking 程式設計模型的框架。附帶可以用來設計網路程式的客戶端以及伺服器端。

  • 網路程式設計
  • 檔案格式
  • 單元測試
    • JUnit
      自成標準的單元測試程式庫
    • AssertJ
      Fluent assertion library
  • 紀錄 (Logging)
    • slf4j
      整合並抽象化了多種 logging 方式的程式庫

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2017年5月6日 星期六

[CentOS] CentOS 7 最小安裝 (minimal install) 於虛擬機上的設定

要進行網路程式開發，弄個虛擬機是一個很好的手段。然而要是安裝整個桌面系統則相當笨重，所以帶有最小安裝設定的發行板是最好的。

網路設定


取得 CentOS 7 的最小安裝光碟映像檔後，在虛擬機器上面安裝了 CentOS，結果發現沒有網路連線。想查狀況卻發現沒有 ifconfig。好吧，該怎麼辦呢？

還好是虛擬機器，主作業系統當然還可以使用。查詢之下發現最小安裝的時候沒安裝 ifconfig，因為可以用 ip a 來查詢連線以及網路卡狀況。

用 ip a 查詢後發現虛擬機器沒有被分配到 ip 位址。更進一步使用 nmcli d 查詢後發現 eth0 的網路連線沒有被啟動。利用 nmtui ，跟著畫面來操作之後，執行 service network restart，用 nmcli d 確認發現現在有網路可以使用了。

Keymap 設定


安裝時誤選了 uk 鍵盤，沒辦法打篩管記號，所以利用 loadkeys us 更正這項設定。

LAMP 設定


接著設定 LAMP （中的 AMP） LAMP = Linux + Apache + MySql (MariaDB) + Php

利用 sudo yum install php httpd mariadb-server 來安裝上述材料。

完成後，使用下面的指令來啟動服務

sudo systemctl start httpd
sudo systemctl start mariadb

接著設定成開機時也啟動

sudo systemctl enable httpd
sudo systemctl enable mariadb

（附帶一提，使用 systemctl list-unit-files 可以查到當前在系統上所有的服務）

設定完後，使用 curl localhost:80 可以看到 httpd 的預設網頁，說明 httpd 已經成功安裝，然而從主作業系統中使用 curl (ip):80 取得一樣的結果，所以需要修改防火牆。

（附記，ssh (ip) 可以連到客作業系統）

先確認當前所在的 zone：

firewall-cmd --get-active-zones

CentOS 預設的 zone 似乎是 public，所以

sudo firewall-cmd --permanent --zone=public --add-service=http
sudo firewall-cmd --reload

然後就可以在主作業系統用 curl (ip) 取得網頁了！
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2017年3月30日 星期四

[Rust] Rust 預設堆疊大小

本文討論到 Rust 程式的預設堆疊大小，那這裡的堆疊是指什麼？

Rust 和 C 語言一樣，若是宣告了自動變數（區域變數），那麼區域變數本身的空間必須由堆疊來供應。此外，進行函數呼叫的時候，為了保存返回位置，也需要使用堆疊。

（附帶一提，在 Rust 中，若想要進行動態分配，則必須使用 Box<T>； C 裡面則要使用 malloc。Rust 的 Vec<T> 內部使用了 Box<T>，所以可以達成動態大小。）

所以說，若您的程式需要很大的陣列空間，或者是會進行遞迴呼叫，那您可能會遇到堆疊空間不足的問題。所以了解堆疊空間限制，以及調整的方法就變成了重要的課題。

實務上來說，若能夠在編譯時調整堆疊空間（像是 C 語言），或者最起碼可以在啟動時調整（像是 JVM），則可以不用了解堆疊空間限制在哪裡，不夠的時候直接調整便可。然而，對 Rust 來說，目前似乎仍然沒有可以調整主執行緒（main thread）堆疊大小的方法：
雖然沒辦法調整主執行緒的堆疊大小，但是在 Rust 裡面，我們可以調整新生成執行緒的大小。利用這樣的原則，我們不只可以在發覺主執行緒堆疊不足時迴避此問題，還可以藉著比較已知堆疊大小的新執行緒以及主執行緒會發生堆疊溢滿（Stack overflow）的函數呼叫次數來推得一個系統的預設堆疊大小。

利用上面的概念，千秋設計了一支程式，它可以：
  • 示範如何調整新執行緒的堆疊大小
  • 利用 command-line switch ，您可以選擇測試主執行緒的堆疊大小，或是新生執行緒的堆疊大小，並且可以指定新生執行緒的堆疊大小
此程式所測試的堆疊大小，不是以具體大小來呈現，而是以「可以遞迴呼叫某函數幾次」來呈現。

此程式之程式碼倉庫位在 https://gitlab.com/chiakikame/rust_stack_size。
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2017年3月19日 星期日

[Rust] 在 GNU/Linux 的機器上產生 Windows 64-bit 執行檔

若是可以在 GNU/Linux 下面產生 Windows 的執行檔該有多好...

前置作業

  • 安裝 mingw64
    如果您也是 OpenSUSE 的使用者，您可以參考此文
  • rustup target add x86_64-pc-windows-gnu

設定

在 Linux 下面預設的 linker 是 gcc，但是編譯成 x86_64-pc-windows-gnu 執行檔時 linker 也是，怎麼辦呢？

請把如下的內容放到 ~/.cargo/config 中

[target.x86_64-pc-windows-gnu]
linker = "x86_64-w64-mingw32-gcc"

接著就可以開始編譯了：

cargo build --target=x86_64-pc-windows-gnu


參考資料

https://github.com/rust-lang/rust/issues/32859
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[OpenSUSE] 安裝 MinGW 工具

若想要在 OpenSUSE 上安裝 cross compile 到 Windows 的必需品 mingw64，則可以照著如下設定進行
  • 前往 https://build.opensuse.org/repositories/windows:mingw:win64
  • 找到您的 OpenSUSE 版本，複製 Go to download repository 字樣上頭的連結
  • 打開 YaST2 的 Software Management 模組
  • 在目錄上找到 Configuration -> Repositories
  • 在彈出的視窗上選擇 Add
  • 在新出現的視窗上選擇 Specify URL，按下 Next，接著貼上剛才複製的 URL，選擇 Ok
  • 等 YaST 完工後便可以尋找並且安裝 mingw64 的軟體包了
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[Rust] cargo.lock 究竟該不該放入 git 倉庫？

撰寫 rust 程式時，使用 cargo init 或是 cargo new 來初始化一個新的專案。新初始化的專案中已經設定好本地 git 程式倉庫，並且附帶了 .gitignore 檔案，省去了不少設定上的麻煩。

然而，執行檔專案（cargo init --bin）以及程式庫專案的 .gitignore 內容卻不一樣：程式庫專案的 .gitignore 指出，Cargo.lock 不會被放入 git 程式倉庫中；執行檔專案則相反。這是為何呢？

依據 Cargo guide 所述，cargo.lock 是描述一個專案建置時所使用的所有完整相依條件。（跟 yarn.lock 很像。）這也就是說，cargo.lock 裡面紀錄了你的相依元件的版本（cargo.toml 只有版本要求，例如某個版本以上，或是範圍內），以及你相依元件的相依元件的版本。

總之您可以利用 cargo.lock 裡面的資訊來說明您開發時所使用的所有相依元件的版本恰為多少多少。若使用和 cargo.lock 內相同版本的元件就可以成功進行編譯。

上面所描述的「版本鎖定」可以對執行檔的所有相依元件進行版本鎖定，確保在別台機器上面可以重現建置，甚至執行結果。因此我們在撰寫執行檔專案時，必須把 cargo.lock 放入 git 程式倉庫中。

但如果是程式庫呢？若是使用 cargo.lock 來限制程式庫的相依元件版本，則本身作為其他程式（下稱主專案）相依元件的程式庫本身的相依元件可能會和主專案的其他相依元件，或是其他相依元件的相依元件有版本衝突。所以在撰寫程式庫專案時，不能把 cargo.lock 放入 git 程式倉庫中。

參考資料

http://doc.crates.io/guide.html#cargo.toml-vs-cargo.lock
http://doc.crates.io/faq.html#why-do-binaries-have-cargolock-in-version-control-but-not-libraries
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Rust


超簡單介紹

 Rust 是 Mozilla Research 設計出來的程式語言。（千秋覺得）它最主要的特性是
  • 以安全為主要訴求
    藉著型別系統，實現資料所有權以及借用（Ownership & borrowing）的概念，在編譯的階段便可以確認資源的使用情況，讓開發者不需要介入資源的管理。
  • 強大的靜態型別系統
    利用 trait 達成多型，可以建造 algebraic data type。
    Rust 利用此型別系統達成了資源管理安全，以及並行處理安全
  • 表達力強
    有 functional programming 等高階語言中可見的表達模式
  • 執行效率好
    利用 LLVM 直接編譯到機器碼
  • 可用於嵌入式系統開發
    您甚至可以利用 #[deny(box-pointers)] 來檢查您的程式是否使用了 heap；C語言的話，不要使用 malloc / free 就保證不會用到 heap，但是沒人替您檢查這個...
千秋覺得 Rust 有許多和 Haskell 相似的地方（但是記得它們兩者事實上有非常大的差異）
  • 強大的靜態型別系統（algebraic data type 以及 trait / typeclass）
    帶來了 Option （Rust）以及 Maybe （Haskell），不需要使用 null 了。
  • Pattern matching
  • 資料預設為不可變（immutable）
    在 Rust 您必須明確指出某個資料為可變，方可改變其內容；而在 haskell 裡面，如果沒使用奇怪的招數（像是利用 FFI 來修改資料），那資料都是不可變。
  • Operator overloading
    在 Rust 裡，藉著實作 trait 來賦予資料使用運算子的能力；在 haskell ，運算子被視為函數。此外，使用 haskell 時，您可以定義新的運算子（<_._>, >=> 等稀奇古怪的），也可以把一般函數當成運算子（add a b 等同 a `add` b）
  • 簡易的 FFI （foreign function interface）界面
您可前往其官方網站 https://www.rust-lang.org/ 一探究竟

開發工具

若透過官方的安裝方式來安裝，則已經取得建置系統 cargo 以及開發工具版本管理系統 rustup，加上編譯器 rustc。此時只要挑選順手的編輯器即可
  1. 建置及包裹管理系統
    官方有 cargo （使用官方的安裝方式會一併取得）
  2. 開發工具版本管理
    官方有 rustup （使用官方的安裝方式會一併取得）
  3. 文字編輯器
    1. IntelliJ IDEA + rust plugin
    2. Atom
      language-rust + racer + linter-rust
    3. Visual Studio Code
    4. Emacs
    5. Vim
  4. 除錯器
  5. 測試工具
    cargo test 即應可滿足大多數需求。值得注意的是，cargo test 會一併測試註解說明（//! 以及 ///）內的範例程式碼有沒有錯誤

學習資源

Rust 的學習資源（相對於甚至已有互動式做中學的 JavaScript 以及 Python 來說）似乎不多。您可以參考 https://github.com/ctjhoa/rust-learning 來了解現有的學習資源。

想學習 Rust 的人可以先用 The Rust Programming Language 來：
  • 能夠弄一個 hello world 程式
  • 弄懂大略的語法
    函數宣告、資料結構、方法宣告、trait 的概念、型別系統的概念
    您可以利用位在 https://github.com/carols10cents/rustlings 的小練習來熟悉語法
  • 稍加了解 ownership, borrowing 以及 lifetime 的概念
接著，利用 exercism 來做練習，讓自己更加熟悉 Rust 的語法以及設計哲學。把 exercism 內的練習做個九成之後，就可以考慮看看要不要弄個中小型專案啦！

程式庫

您亦可參考 https://github.com/kud1ing/awesome-rust 來取得更多最新的程式庫資訊
  • 基礎輔助
    • 編譯系統
      • libc
        提供比較適用於 FFI 的型別，以及 C runtime 中的某些服務
      • gcc
    • 數學與計算
      • rand
        產生隨機數
    • 安全
      • ring
        在 Windows 以及 macOS 使用作業系統服務；其他作業系統使用 OpenSSL
    • 資料序列化（serialization）
      • serde
        可以處理 json, xml 等諸多格式
    • 資料格式剖析
    • 日期與時間
      • chrono
    • 剖析器製作
      • nom
    • 其他
      • byteorder
        位元順序轉換、自位元陣列 (&[u8]) 讀取資料
  • 框架
    • 本機遊戲
    • 伺服器以及服務設計
      • hyper
        • reroute
          利用 regular expression 提供 routing 的功能
      • pencil
      • iron
      • nickel
      • rocket
        目前（2017/3/23）需要使用 nightly 的編譯器方可使用 
      • Gotham
  • 網路通訊
    • HTTP
      • hyper
      • reqwest
    • FTP
      • ftp
  • （探索中）

自行撰寫之文章

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2017年2月22日 星期三

[OpenSUSE] 換用 zsh 了

某天某天，不小心看到了有人使用 oh-my-zsh 的介紹連結，就失心瘋了把使用者 login shell 換成了 zsh。

換裝步驟


身為 OpenSUSE 的使用者，千秋使用 https://zh.opensuse.org/SDB:Zsh#Zsh_.E7.9B.B8.E6.AF.94_Bash_.E7.9A.84.E4.BC.98.E7.82.B9.EF.BC.9F 的教學來替換預設的 shell。

不過，若使用 https://github.com/robbyrussell/oh-my-zsh/raw/master/tools/install.sh 的話，一切手續都包辦好了。

install.sh 裡面的操作步驟大綱，僅供參考（2017/02）
  • 檢查有沒有 zsh。
    OpenSUSE 的使用者，如果沒安裝 zsh 的話使用 sudo zypper install zsh 來安裝。
  • 檢查有沒有 git。
    OpenSUSE 的使用者，如果沒安裝 git 的話使用 sudo zypper install git 來安裝。
  • 下載 Oh my zsh 的外掛
  • 使用 chsh -s /bin/zsh 替換預設的 shell。
在 install.sh 完工後，您可以登出系統之後再登入，這樣一來預設的 shell 就會是 zsh 了。

安裝完成後，修改 .zshrc 來更換您 zsh 的佈景主題以及增加外掛。

關於佈景主題，您可以在 https://github.com/robbyrussell/oh-my-zsh/wiki/themes 找到當前 oh-my-zsh 所附送的所有佈景主題以及對應的預覽圖。找到喜歡的佈景主題之後，修改 .zshrc 裡面的 ZSH_THEME 來更換佈景主題。

至於可用的外掛可以在 ~/.oh-my-zsh/plugins 找找看。找到想要用的外掛後，修改 .zshrc 裡面的 plugins 來增減所使用的外掛。

修改 .zshrc 之後，重新啟動 zsh 以見到修改後的效果

zsh 的好處


zsh 的好處，相對於 bash 來說很多，網路上也有不少的討論。

千秋在檢索相關資料的時候，發現這篇不錯的介紹： https://www.slideshare.net/jaguardesignstudio/why-zsh-is-cooler-than-your-shell-16194692 各位可以參考看看

替換後的奇異現象？


不少人擔心在替換 login shell 之後會不會對系統造成毀滅性的影響。其實根據替換過的許多人表示，並沒有發現任何異常。

您可以參考： http://unix.stackexchange.com/questions/38172/switching-to-zsh-are-all-bash-scripts-compatible-with-zsh


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2017年1月8日 星期日

Atom 編輯器簡介

官方網站：https://atom.io/

簡介

Atom 是一個社群力相當活潑的編輯器。 剛推出時，便以「使用 web 技術建造而成的編輯器」吸引了不少人的注意。它的設計簡單卻又不土氣，也跟現代的許多編輯器一樣，支援外掛的使用。

優劣

它最大的優點是有社群以及其開發者（GitHub）的大力支援，因此有為數眾多的外掛可供選擇。這些外掛讓 Atom 擁有了某些只有其他編輯器才有的功能（像是 minimap），或者提供了非常方便的工具（像是 pigment, color-picker）等。

Atom 一出世，幾乎馬上就讓人想到 Sublime Text 3（後稱作 ST3），也因此兩者之間常常被拿來比較。有許多在 2014 年的討論裡面指出， atom 的資源消耗量很大（CPU 和記憶體），也相當的慢，若是跟相當精省的 BBEdit 以及 ST3 比起來更是讓許多人無法接受。不過，幾乎沒有 2016 年的文章討論這件事情。

以千秋的個人經驗來說，目前尚未遇到操作瓶頸。

外掛

安裝外掛的時候，若從 atom 的 preference 中的 install 處安裝，搜尋完套件後不要馬上按下 install，而應該先稍等一小段時間，讓編輯器確認版本的相容性後方才安裝。

這裡列出千秋有使用的外掛
  1. Web 相關
    1. color-picker
      在程式碼中的顏色標記（像是 CSS 的 #RRGGBB）上面，按下 Ctrl + Alt + C 的話會彈出色彩選擇輔助對話方塊。
    2. atom-ternjs
      提供 JS 的自動完成服務
  2. 外觀
    1. pigments
      在程式碼中的顏色標記（像是 CSS 的 #RRGGBB）上面直接顯示該標記所代表的顏色
    2. minimap
      在編輯器的右側（預設）會顯示整份程式碼的縮圖
    3. atom-material-syntax 以及 atom-material-ui
      文字套色以及編輯器界面更動。不過預設的就已經挺美的了。
    4. file-icons
      比較漂亮的檔案圖示
  3. 其他工具
    1. todo-show

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2017年1月7日 星期六

[OpenSUSE] 硬體故障診斷記

簡單摘要

如果有不明原因的死當（即無法使用軟體手段重新開機），則必須盡快往硬體衰老的方向去考量，並盡快做備份。

現象

電腦開始無預警的死當：畫面凍結時無法使用 Alt + SysRq + REISUB 組合鍵重新啟動。死當的契機和操作時執行的軟體等沒有明顯的關聯性。

把當時剛更新的 Kernel 降級後仍然會有當機的情形，只是變得可以用 SysRq 組合鍵重新啟動了。且，此時在 journalctl 的紀錄上可發現在當機前有 nouveau （開放原始碼的 Nvidia 驅動程式）相關的記載。

開機時進入 BIOS，沒有觀察到電壓落在容許範圍以外的現象。

另，稍後（症狀惡化後）可以明顯的察覺某些時候開機會失敗：即開機時沒有硬碟啟動聲，或者是主機板會自然的再次「重新啟動」（可能跟該主機板所擁有的突波保護有關係：電壓過高或者過低則無法令機器啟動）。

嘗試過的手段

由於一開始的症狀似乎指向顯示卡驅動程式的問題，因此嘗試移除顯示卡。移除之後症狀有改善一段時間。然而之後症狀惡化，才發覺電源供應器似乎有問題，因此移除光碟機，並開始進行備份。

結局

因為當時查詢的某些資料顯示，電源供應器衰敗的話，總有一天可能會燒掉其他零件（如參考 1 之引文所述），因此在確認備份無問題後，便暫時停止使用該電腦。考量到該機器之主機板亦已使用四年以上，遂決定更換新機。

參考

  1. http://ofeyhong.pixnet.net/blog/post/68211558
    引文如下
    但如果是另一種情況：開機「不一定」有畫面呢？這就麻煩了。

    大部份的使用者看到開機沒畫面，通常會關掉，插頭重插，再多開幾次，咦，又可以開了，那就繼續用吧。←這種情形是最麻煩也是最恐佈的。

    麻煩的是：不穩定，時開時不開。恐佈的是：如果真的是因為電源供應器引起的開機沒畫面（不穩定），你還繼續用，改天很有可能不只是換電源供應器而已，說不定會連硬碟、主機版、顯示卡都通通一起帶走。（這是真的，最慘的是電源供應器故障，把硬碟一起帶走）
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