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2018年12月21日 星期五

[C/C++][STL][C#]集合處理筆記

標準模板函式庫(STL)Wiki:

STL 將「在資料上執行的操作」與「要執行操作的資料分開」

對於構築集合處理的方式,.NET與STL思想上略有小小不同。

NET趨向物件導向想法(結合資料與操作成為一物件),將集合操作用函數以成員函數形式(member function)附屬在樣板容器之下,相當於在集合操作用函數中隱含(implicity)帶入自身參考。

.NET集合操作用函數無法直接帶入函數指標,而是要帶入委派(delegate),建立對應操作的委派的方式之一:

2018年12月2日 星期日

OpenCVSharp@MACOS 安裝步驟

步驟大致參考此,另外註記心得
https://github.com/shimat/opencvsharp/tree/master

OpenCVSharp只是opencv的C# wrapper,所以本機上必須要有opencv套件+opencvsharp
,需要特別注意版本對應問題,本篇針對opencv4.0.0做紀錄

2017年8月2日 星期三

[.NET] 流(Stream)的改變輸出入導向


衍生(Dervied)/聚合(Composited)流(Stream)的類別,具有流的輸出入能力,透過這個基礎介面,我們可以用來銜接不同類型的輸出入裝置,不需要實作任何轉換細節,對呼叫端而言只管將字串資料輸出入,可以把流看成某種程度的抽象化硬體

2017年7月30日 星期日

[.NET][Python] 集合處理筆記

Wiki
MapReduce is a programming model and an associated implementation for processing and generating big data sets with a paralleldistributed algorithm on a cluster.
集合之間的轉換,與元素操作是資料處理的日常,第一次認識MapReduce概念其實是從Python來,但發現.NET也有等價的處理(從Stackoverflow發現,搜尋"Python Map Equipvalent in c#"):

2017年7月22日 星期六

[.NET] 流(Stream)的理解心得


Wiki說得好:
「流」是一連串從I/O設備讀寫的字符(Byte)

流(Stream)是.NET中非常基礎的型態,存取方式是很單純的位元組依序寫入/讀出(Byte by Byte Writing/Reading),會有一個內藏Counter紀錄住目前存取位置(Position,有點類似座標),存取時都是從目前位置開始存取.

若將整個讀取完畢的Stream攤平開來,也是可以想像成時域信號圖,橫軸是位置,只是要確定好座標原點(Origin)在何處

跟位元組陣列有著類似的概念,只是位元組陣列可以隨機存取:給定INDEX存取,座標原點就是第一個元素,只需一個存取動作:給定INDEX後返回該位置的資料;若要做類似隨機存取操作,Stream必須先透過Seek改變目前位置,才能開始存取,因此需要兩個存取動作:改變目前位置、存取資料

Stream存的個別元素是位元組,也就是0-255之間的一個數值,可以說是資訊系統內超級底層的資料型態之一,也就是說Stream是一種極為基礎的資料儲存結構;任何的高階資料型態(物件、字串)都能轉換成位元組形式去表達(某種映射):

  • 物件-位元組轉換(物件與位元組之間的映射)
    • 序列化與反序列化(Serialization/Deserialization)
    • 而反序列化/序列化則是互為反函式(Inverse)

  • 字元-位元組轉換(字元與位元組之間的映射)
    • 按字碼表Encoding/Decoding
    • 線性映射?
Stream的資料表達方式容易直接轉化為現實上的物理資料傳輸,舉凡磁碟資料寫入(File)、網路資料傳輸、通訊埠資料傳輸,都是出口Stream(Out-Stream)內按位元組取出,轉化成位元(1/0)脈衝信號後在物理層一點一滴傳達;接著在目標系統物理層中收集這些脈衝信號還原成位元組,按位元組一個一個塞進目標系統的入口Stream(In-Stream)中

後續應用就視情況看是要透過反序列化還是Decoding,轉換成更高階的資料表達型態

.NET的類別規劃上,可以在相關的硬體抽象物件找到Stream的身影,好比說以下衍生自Stream的型別:
既然都是Stream,肯定是有共同性質的:)後續研究學習

參考:這系列對於Stream介紹蠻不錯

2017年7月20日 星期四

[.NET] 執行序同步慣用Pattern心得 - I


MSDN說:
需要使用者互動的軟體必須儘快回應使用者的活動,以便提供豐富的使用者經驗。不過,同時它也必須執行需要的計算以儘快提供使用者資料。
在個人目前的工作領域,使用者體驗並非放在第一(甚至是最後一名),大部分時間都花在Coding工作處理常式(Routines),主要實現概念為狀態機(State-Machine)與多工處理(Multi-Task),在Main Thread執行

常式內的多工工作是純粹的商業邏輯,少有牽涉I/O存取,處理頻率穩定近乎週期性,但來源資訊難免要透過外部裝置取得,如網路介面、PCI裝置、使用者輸入...等,幾乎是慢速、頻率較低的資料源,為了避免影響Main Thread的多工輪詢,此時就可考慮用其他Thread分擔低速工作。

整理三個與狀態機搭配的常用分緒招,共通點是在Main Thread輪詢某資料狀態,該輪詢函式必須不能阻塞(Blocking)住Main Thread,否則會影響到其他多工作業

(沒實測過這些方法的具體效能,比較在乎應用上的設計模式(Pattern)是否容易嵌入既有架構)
  • Task
    • 發動:
      • 將要執行的Method裝載到Task物件中後,呼喚Start()開始執行緒作業
      • 也可以利用工廠模式,呼叫共用方法Task.Run()開始執行緒作業,同步狀態透過傳回的Task實例來操作
    • 同步:
      • Worker Thread輪詢Task.IsComplete至狀態為True
    • 心得:
      • Task封裝了Thread與若干執行緒同步元件(如Mutex),因此包含了執行緒操作與同步操作
      • 據說是在執行緒池內作業(待確認
  • ThreadPool
    • 發動:
    • 同步:
      • 無法得知方法最終被放到哪個具體執行緒,也沒封裝同步操作方法,所以必須在Method裡自行設計同步物件來辨識是否方法執行完成
      • 個人慣用Concurrent執行緒安全元件,如ConcurrentQueueConcurrentDictionary傳遞資訊到Worker Thread
      • Worker Thread輪詢Concurrent元件
    • 心得:
      • 最簡單易用赤裸的異步編成模式,不含任何同步方法的純粹執行緒池操作最?似乎懂了些什麼了?
  • MulticastDelegate
    • 發動:
      • 將要執行的Method裝載到Delegate中
      • 呼叫該Delegate的BeginInvoke(),必須帶入回呼方法(Callback)
      • 必須呼叫EndInvoke()作為確認該執行緒執行完成的辨識?
    • 同步:
      • 輪詢呼叫該Delegate時傳回的IAsyncResult.IsCompleted
      • 或是在Main Thread呼叫EndInvoke()(但是可能阻塞)
    • 心得:
      • 與Task一樣,封裝了執行緒操作與同步操作,只是設計模式上透過IAsyncResult或EndInvoke達成同步
      • 據說是在執行緒池內作業(待確認
class Program
    {


        static void Main(string[] args)
        {
            int state = 0;

            Action __delegate = null; 
            Task __task = null;
            IAsyncResult handle = null;
            ConcurrentQueue exchange = new ConcurrentQueue();

            int outValue = 0;
            //the main state machine
            Program.method();
            while (state != 500)
            {
                switch (state)
                {
                    case 0:
                        // use Task 
                        __task = new Task(new Action(Program.method));
                        __task.Start();
                        state +=10;
                        break;
                    case 10:
                        // wait until task done
                        if (__task.IsCompleted)
                            state +=10;
                        break;
                    case 20:
                        // use thread pool
                        ThreadPool.QueueUserWorkItem((object foo)=>{
                            Program.method();
                            exchange.Enqueue(0); // enqueue some meaningfll result
                        },null);
                        state+=10;
                        break;
                    case 30:
                        //wait until method had been scheduled and executed
                        if (exchange.TryDequeue(out outValue))
                            state +=10;
                        break;
                    case 40:
                        // use delegate/IAsyncResult 
                        __delegate =  new Action(method);
                        handle = __delegate.BeginInvoke((IAsyncResult ar)=> 
                            {
                                method();
                                __delegate.EndInvoke(ar); // you had to call this to release ar
                            },null);
                        break;
                    case 50:
                        // wait until method had been executed
                        if (handle.IsCompleted)
                            state = 500;
                        break;
                    default:
                        break;
                }
                Thread.Sleep(0);// yield to other thread to run
            }//while
        }

        static void method()
        {
            //reflect the current thread
            Console.WriteLine(System.Threading.Thread.CurrentThread.ManagedThreadId.ToString());
        }

    }

後記1:MSDN的異步編程模式概述,對於非同步作業可有概略且完整的認識,其中APM(
Asynchronous Programming Model,就是Delegate/IAyncResult)已經漸漸式微變成不太推薦的Pattern

後記2:在.NET Core(MAC)上實測Delegate.BeginInvoke是會有例外的,原因在此,大致上是被開發小組視為Deprecated方法,未來可能會被幹掉

2017年7月17日 星期一

[.NET] REGEX 利用 Group 捕捉(Capture)重複字串(Repetitive Pattern)

Regular Expression(正規表達式),是一種抽象語言,用來表達字串的結構,比方[A-Za-z]+能表達所有的英文單字,應用上常用來驗證輸入,或是捕捉(Capture)具有特徵的字串片段,利用Regular Expression可以大幅簡化字串處理的繁瑣作業

這次的問題如下,假設某種字串格式的具體內容是以前綴(prefix)後綴(post-fix)框住,怎麼利用正規表示式驗證並捕捉(Capture)重複的片段?

好比以下類似座標的紀錄檔:
Model:M1
Coordinates:
X1.62 Y1.01
X9.53 Y2.3
X4.94 Y2.1
X8.55 Y3.15
X2.56 Y1.25

X5.57 Y2.72

首先分析一下文本的結構:
  • 標頭如同前兩行,形式與內容固定
  • 重複資料部分按行表達
  • 單筆座標以X<浮點數> Y<浮點數>表示
    • 座標值是我們最在意的部分
    • 希望可以一組一組捕捉分離,才好批次後處理解析數值
模式字串(Pattern)的設計想法如下:
  • 浮點數的表達不用傷腦筋,網路上很容易查到
  • 座標值的部分用()群組住單組X,Y座標(也是一種Symbol),後面以+表達此組Symbol會重複1到N次
  • 單組座標內又再次以()群組住浮點數字串表達
  • 考慮強健性,安插些泛空白字元在各個單元交接處
於是我們交出了以下的模式字串 :

"Model:[\\w]+[\\s]+Coordinates:[\\s]+(X([-+]?[0-9]*\\.?[0-9]+)[\\s]*Y([-+]?[0-9]*\\.?[0-9]+)[\\s]*)+"

其中"[-+]?[0-9]*\.?[0-9]+"就是浮點數的表達

這樣丟下去REGEX跑字串,模式字串中的()可以透過Match.Group(Index)存取,在這裡的模式字串我們共用到三個(),按照()在模式字串裡的順序,Group依序是:

  • Index-0:原始字串
  • Index-1:單組座標的群組
  • Index-2:X座標浮點數字串
  • Index-3:Y座標浮點數字串



String __input = 
"Model:M1 Coordinates: X1.62 Y1.01 X9.53 Y2.3 X4.94 Y2.1 X8.55 Y3.15 X2.56 Y1.25 X5.57 Y2.72";
String __patternUnnamed = 
"Model:[\\\\w]+[\\\\s]+Coordinates:[\\\\s]+(X([-+]?[0-9]*\\\\.?[0-9]+)[\\\\s]*Y([-+]?[0-9]*\\\\.?[0-9]+)[\\\\s]*)+";
List __coords = new List();
Match __matchUnnamed = Regex.Match(__input,__patternUnnamed);
//-----------------------------------
//  Unnamed         
//-----------------------------------
__coords.Clear();
for (int i = 0; i < __matchUnnamed.Groups[1].Captures.Count;i++)
{
// use X,Y group restore each coordinates
float[] eachCoord = new float[]{0,0};
eachCoord[0] = float.Parse(__matchUnnamed.Groups[2].Captures[i].Value);
eachCoord[1] = float.Parse(__matchUnnamed.Groups[3].Captures[i].Value);
__coords.Add(eachCoord);
}
//check all coordinates
Console.WriteLine(\"Unnamed\");
foreach (float[] item in __coords)
{
Console.WriteLine(String.Format(\"{0},{1}\",
item[0],
item[1]));
}
若模式字串裡()太多,或是覺得用INDEX標定群組可讀性太差,此時可以套入具名群組(Named Group)的概念,把()所圈住的Symbol具名化:

Model:[\\w]+[\\s]+Coordinates:[\\s]+(?<coord>X(?<X>[-+]?[0-9]*\\.?[0-9]+)[\\s]*Y(?<Y>[-+]?[0-9]*\\.?[0-9]+)[\\s]*)+

具名化後,便可以用Match.Group(Name)方式存取群組了

String __patternNamed = 
"Model:[\\\\w]+[\\\\s]+Coordinates:[\\\\s]+(?X(?[-+]?[0-9]*\\\\.?[0-9]+)[\\\\s]*Y(?[-+]?[0-9]*\\\\.?[0-9]+)[\\\\s]*)+";
Match __matchNamed = Regex.Match(__input,__patternNamed);
//-----------------------------------
//  Named
//-----------------------------------
//now we get the \"coord\" group
__coords.Clear();
for (int i = 0; i < __matchNamed.Groups[\"coord\"].Captures.Count; i++)
{
// use X,Y group restore each coordinates
float[] eachCoord = new float[]{0,0};
eachCoord[0] = float.Parse(__matchNamed.Groups[\"X\"].Captures[i].Value);
eachCoord[1] = float.Parse(__matchNamed.Groups[\"Y\"].Captures[i].Value);
__coords.Add(eachCoord);
}


後記1:.NET的正規表達式相容於Perl5,也與這裡相容,可以先快速的先驗表達式
後記2:據說.NET的Regular Expression模組是難得可以幫你Capture住群組值(Value)的函式庫

程式碼Repo

2017年7月16日 星期日

[.NET] 記憶體洩漏(Memory Leak)可能原因 - XML Serializer


承接此篇

.NET最爽的就是背後有GC(Garbage Collection)罩著,想配置物件就配置物件(NEW),用完拍拍屁股就走了,等下就會有服務生來收碗盤了,多爽!

可是如果你點到的菜是XML Serializer,可能就沒辦法那麼幸運了,GC是不收這道菜的,亂點到最後...整個餐廳桌上都會是你之前吃剩的XML Serializer

GC無法自動回收XML Serializer,(原因Dynamically Generated Assemblies段落),過於任性大量配置Serializer的話,記憶體可是會爆的

既然如此只能讓自己勤勞點,MSDN推薦的作法是,快取(Cache)住使用過的XML Serializer,每次欲利用XML Serializer時,統一向管理函式索取,若快取庫內沒有,則重新配置一個,若有,則取出既有的參考傳回,如此一來再利用時便不用重新配置,也就避免了潛在的記憶體洩漏問題了

參考以下程式碼:

  • 函式原型:
    • 引數 - 要序列化的物件型別(若物件是衍生自某基底型別,則透過陣列傳入具體衍生型別)
    • 傳回值 - XML Serializer實例
    • 視野(Scope): public static,視為工具函式(Utility)



 
 class utilities
    {
        /// <summary>
        /// Used to store key-serializer
        /// </summary>
        /// <returns></returns>
        private static Hashtable __dictionary = new Hashtable(); 
        /// <summary>
        /// Generate key according to contents of type list
        /// </summary>
        /// <param name="typeList"></param>
        /// <returns></returns>
        protected static int generateKey(List<Type> typeList)
        {
            //hash code summarize
           return typeList.Sum(__type => __type.GetHashCode());
        }
        /// <summary>
        /// Always fetch serializer from this function
        /// (Never allocate by yourself)
        /// </summary>
        /// <param name="mainType"></param>
        /// <param name="extraTypes"></param>
        /// <returns></returns>
        public static XmlSerializer getSerializer(Type mainType,Type[] extraTypes){
            
            //merge the list
            List<Type> __typeList = new List<Type>();

            __typeList.Add(mainType);
            __typeList.AddRange(extraTypes);

            var key = generateKey(__typeList);

            if (__dictionary.ContainsKey(key))
            {
                // this kind of serializer had been cached/used before , 
                // get the cached serializer
                return (XmlSerializer)__dictionary[key];
                }
            else
            {
                // never been used , need to create a new one and push into cache
                XmlSerializer __serializer = new XmlSerializer(mainType,extraTypes);
                __dictionary.Add(key,__serializer);
                return __serializer;
             }
        }//getserializer
    }//utilities

參考程式碼:https://github.com/smandyscom/cached_xmlSerializer

2017年7月8日 星期六

[VS Code x C#] VS Code加入參考


最近用起了VS Code,只是想單純地做一些C#程式範例(Snippet),起初照了美女Demo
(她真的很甜)安裝設定,簡要如下:


  1. 安裝VS Code(只是一個Open Architecture文字編輯器
  2. 安裝.NET Core(就是.NET Framework 核心肌群
  3. 在VS Code下安裝種種必須Plugin
  4. 下指令初始化專案資料結構
    1. $dotnet new 
  5. 開寫C#

可是呢,當我嘗試想用一些命名空間組件時就開始鬼打牆,好比說System.Collections.Hashtable,明明已經在最前面寫Using System.Collections
可VS Code不會讓你Build過,原因是 xxx Type or name could not be found

原因很簡單,你沒替專案加入參考
如同在Visual Studio下,要引用其他組件除了要在程式碼最開頭帶入Namespace(Using xxxxx),也必須在專案下加入參考(歐~想起來了)

以下紀錄一下如何替VS Code C# Project加入參考

首先打開下面的 終端機(Terminal)以以下指令下載Package,好像是可以想成下載函式庫
#dotnet add package <AssemblyName>

為什麼是System.Collections.NonGeneric?參考的Assembly(.dll/動態函式庫)怎麼查詢?
可看API Reference,裡面的Assembly就是組件名稱,以Hashtable為例,必須要加入System.Collections.NonGeneric,所以下
#dotnet add package System.Collections.NonGeneric

系統會跑出一些訊息表示正在Download,最終會處理完成,如果來了一些Error,比較大可能性是"打錯字",好比System.Collections打成System.Collection(少一個s)

下完以後,再下
#dotnet restore
會自動幫你在.csproj內引入dependencies

你的.csproj會多出dependencies片段:

 
<project sdk="Microsoft.NET.Sdk">
  <propertygroup>
    <outputtype>Exe</outputtype>
    <targetframework>netcoreapp1.1</targetframework>
  </propertygroup>
  <itemgroup>
    <packagereference include="System.Collections" version="4.3.0">
    <packagereference include="System.Collections.NonGeneric" version="4.3.0">
    <packagereference include="System.Runtime.Extensions" version="4.3.0">
    <packagereference include="System.Xml.XmlSerializer" version="4.3.0">
  </packagereference></packagereference></packagereference></packagereference></itemgroup>
</project>

這些是原先新專案結構初始化後所沒有的片段
加入組件到此就沒問題了

咦,若是要加入其他參考專案呢?
可以參考這個指令,dot add reference

後記:網路上會查到很多 手動改project.json以加入dependencies的建議,看起來是比較過去的作法,目前版本的.NET Core SDK似乎要嘗試以.csproj做統整(與Visual Studio一致),捨棄project.json作為專案結構的描述,也許是如此一來專案比較好在VS Studio與VS Code兩個平台上操作而不會有轉換的困擾

2017年6月30日 星期五

[Windows Form] Property Grid 使用心得 - Part III(EditorAttribute)


(承接此篇)

EditorAttibute

在該欄位點下"編輯"後,系統會找尋該欄位的是否有EditorAttribute,若有,則根據你指定的Editor型別配置(Allocate)一個新實例(Instance),並呼叫該實例的EditValue函式,最後將EditValue傳回的值Set回該Property

實作方式是宣告一Class,繼承UITypeEditor,並複寫(override)以下函式:

  • GetEditStyle
    • 傳回值型別為UITypeEditorEditStyle,傳回不同值可改變欄位編輯入口樣式
      • Model:該欄位會提供(...)讓使用者點擊,通常要另外提供表單(Form)讓使用者操作
      • DropDown:顧名思義是提供下拉式選單
      • None:沒得編輯
  • EditValue
    • 就是Editor最主要的函式,函式執行完畢後傳回值即為編輯完成的值
    • 慣用起手式:
      • 另外配置(Allocate)一個表單(Form)
      • 帶入(Controls.Add)自己的UserControl,i.e TextBox.Text
      • 顯示該表單,通常使用ShowDialog,使EditValue被Block在此行
      • 在使用者關閉表單後,ShowDialog返回
      • 從剛剛的UserControl取得使用者輸入的值,i.e TextBox.Text
      • 將輸入值傳回(Return)
 
class stringUIEditor :
        UITypeEditor
    {
        public override UITypeEditorEditStyle GetEditStyle(System.ComponentModel.ITypeDescriptorContext context)
        {
            return UITypeEditorEditStyle.Modal;
        }

        public override object EditValue(System.ComponentModel.ITypeDescriptorContext context, IServiceProvider provider, object value)
        {
            Form __form = new Form();       // allocating a form , used to show-up editable facility 
            TextBox __tb = new TextBox();
            __form.Controls.Add(__tb);
            __form.AutoSize=true;
            __form.ShowDialog(); // show-up the form 
            return __tb.Text; //return the text value the user just input.
        }
    }


註:EditValue的輸入引數有許多妙用,可以用來判斷呼叫對象的特性,若要打造比較萬能的Editor就得要深入了解

從(...)呼喚的UIEditor
參考:
程式碼參考

[Windows Form] Property Grid 使用心得 - Part II(TypeConvertor)

再稍微整理一下Property Grid的一些概念:
  1. 顯示的欄位名稱及內容是依SelectedObject內宣告的Properties展開
  2. 顯示樣式則由各Property所擁有的屬性(Attribute)所定義
    1. 值(Value)以外的顯示樣式由以下屬性定義
      1. Display - 控制顯示名稱
      2. Category - 控制群組分類
      3. Description - 控制下方描述
      4. Browsable - 控制是否隱藏
    2. 值(Value)的樣式控制有以下幾方面
      1. Readonly - 控制值可否給使用者輸入
      2. 顯示樣式的控制,由TypeConvertor屬性決定
      3. 編輯器的控制,由EditorAttribute屬性決定
PropertyGrid各顯示樣式控制對應屬性



TypeConvertor
概念上就像是"顯示樣式轉換器",把該欄位的值丟進去對應的Convertor,根據你自訂的邏輯處理後將傳回的值顯示,實作方式為,宣告一Class,繼承TypeConvertor,並複寫
  • ConvertTo
    • 將Object轉為顯示值,通常是String
  • ConvertFrom
    • 將顯示值轉回Object
對於Enum的顯示樣式轉換則需要自訂EnumConvertor,其實EnumConvertor也是繼承自TypeConvertor,尚不清楚此層繼承多了什麼細節,實作方式亦為宣告一Class,並繼承EnumConvertor,複寫ConvertTo/ConvertFrom


 
 class optionEnumConvertor :
        EnumConverter
    {
        /// <summary>
        /// Convert From String To Enum Type
        /// </summary>
        /// <param name="context" />
        /// <param name="culture" />
        /// <param name="value" />
        /// <returns></returns>
        public override object ConvertFrom(System.ComponentModel.ITypeDescriptorContext context, System.Globalization.CultureInfo culture, object value)
        {
            switch (value.ToString())
            {
                case "選項1":
                    return MyEnum.OPTION1;
                case "選項2":
                    return MyEnum.OPTION2;
                default:
                    return null;
            }
        }
        /// <summary>
        /// Convert From Enum Type To String Type
        /// </summary>
        /// <param name="context" />
        /// <param name="culture" />
        /// <param name="value" />
        /// <param name="destinationType" />
        /// <returns></returns>
        public override object ConvertTo(System.ComponentModel.ITypeDescriptorContext context, System.Globalization.CultureInfo culture, object value, Type destinationType)
        {
            switch ((MyEnum)value)
            {
                case MyEnum.OPTION1:
                    return "選項1";
                case MyEnum.OPTION2:
                    return "選項2";
                default:
                    return null;
            }
        }

       public optionEnumConvertor(Type type):base(type)
       {
       }
    }
最後就是在對應的Property上加註TypeConvertor屬性,PropertyGrid就可以根據其指定的TypeConvertor進行樣式轉換了
 
 [DisplayName("想要選什麼?")] // much more human-readable?
        [TypeConverter(typeof(optionEnumConvertor))]
        public MyEnum Property3 { get; set; }

  

註: Enum比較特別的是,可以加註在屬性上,也可以加註在宣告上
 
  [TypeConverter(typeof(optionEnumConvertor))]
    enum MyEnum
    {
        OPTION1,
        OPTION2,
    }


Enum轉String


疑:Code-prettify如何顯示</summary>...不懂
自問自答:XML註解在HTML內當然是要Escaping呀傻傻,把程式貼到這邊Escaping完再貼入<pre>Block中

參考:
程式碼參考

2016年1月10日 星期日

[.NET] Memory Leaks


前陣子在工作上遇到了"OutOfMemory"的例外,深感驚訝,以為在GC環境下,這種像是慢性病的東西可以從此與我絕緣,真要下手查BUG時,突然理解到,關於GC,關於記憶體分配模型,我理解的太模糊,才會感覺每一行指令好像都值得懷疑似的(最後發現是TextBox內容控制機制有問題)

.NET的記憶體分配模型:


  • 堆疊(Stack):
    • 何時被分配?
      • 進入函式,配置實值物件,或宣告實例參考時
      • 依序連續分配,像是盤子一層層疊起來所以稱為Stack
    • 什麼東西會被分配?
      • 實值型別(Value Type)物件
        • 註:可以從物件是否繼承自System.ValueType來確定是否為實值型別
        • 例如:Int , Float , 使用Structure宣告的物件
      • 參考型別(Reference Type)參考(Reference),可稱為Handle,概念上可以想成指標
    • 何時被回收?
      • 當函式退出(Return)時,按照分配順序一層層移除,後進先出
      • 註:所以若在此函式範圍做了 Object a = new Object,在退出此函式時參考a會被沒收,此時跟a鏈結的物件,就成了無主遊魂,很快地會被牛頭馬面GC(Garbage Collector)回收,帶到陰曹地府等待投胎轉世(輪迴?)

  • 託管堆積(Managed Heap):
    • 何時被分配?
      • 隨時隨地,在你使用New配置物件時
    • 什麼東西會被分配?
      • 參考型別物件,可稱為Instance
        • 註:String是參考型別物件,分配在堆積上,只是其屬性為不可修改(Immutable)
    • 何時會被回收?
      • 當GC掃描到此Instance並無任何參考指向他,便會標記起來,接著自動回收

  • 非託管堆積(Unmanaged Heap):
    • 何謂非託管?
      • 就是非在CLR上執行的程式,不受.NET管理,好比你用C語言基於Standard Library寫出來的程式
    • 何時被分配?
      • 隨時隨地,在你使用New/malloc配置物件時
    • 什麼東西會被分配?
      • 任何你用New/malloc配置的東西
    • 何時會被回收?
      • 必須手動明確(Explicit)地呼叫Delete/Free,此物件所佔據的記憶體空間才會被釋放

可能的記憶體洩漏原因:

  • 有問題的非託管程式碼
    • 物件被分配(New/malloc)出來了,但忘記寫下Delete(Free),典型的錯誤
    • 最可怕的是第三方供應商的函式庫有問題,你沒程式碼他又不想理你
  • 託管程式碼:
    • 對於IDisposable物件,使用過後未呼叫Dispose()
      • 非託管程式碼或是運用到獨佔資源(Resource)的物件可能會實作此介面,作為提供呼叫端明確呼叫釋放時機的可能性
      • 例如:Filestream、SqlConnection、Usercontrol
      • 需要手動控制釋放時機的物件才實做IDisposable(程式結束時釋放的那種不算)
      • 對於所有IDisposable物件,盡量使用Using,減少人為失誤造成的困擾
    • 物件已失去參考,但隸屬的EventHandler仍與活動中的Event連結
      • 由於成員函式隱含實例作為參考,可能會使得EventHandler對應的物件無法被釋放(這點相當有趣,物件成員函式預設至少有一引數為自己)
    • 其他,自己應用上的失誤
      • Queue:Enqueue沒有Dequeue的快,結果就是一直累積
      • 傾盡CPU全力,狂寫檔案(StreamWriter.Write()),緩衝區被玩爆(這種問題很快會爆發,好查)
      • 記憶體控制機制設計有問題

分析記憶體洩漏的好工具,perfmon.exe

    • 心得:
      • 帶出的數據非常完整,而且可以設定固定採集時間長度,記錄在不同的採集檔內,比起自己在程式碼內寫LOG,用這工具比較能確保實驗在固定的資料搜集條件下進行
    • 抓漏心法:
      • 找出可能的嫌疑點,開perfmon設定長度N分鐘週期M秒採樣,時間到後觀察增長趨勢
      • 沒改善,表示找錯方向,改動其他嫌疑點,重複上面過程,再看一遍
    • 詳細使用方法:
    • 非常好的評論:


參考資料:
經常性的字串處理你該用StringBuilder
Using using as grantee (even for the filestream):
Close and Dispose
Heap、Stack、Reference Type、Value Type、Boxing、Unboxing

2015年8月10日 星期一

[.NET]Thread.Yield()


另一個Thread切換執行的方式:Thread.Yield()

  • Yield()
    • 呼叫時會確認此CPU上是否有其他等待被呼叫的執行緒,若是,切換到其他執行去執行,若否,則會讓當前執行緒繼續執行;切換到何執行緒由作業系統自動選擇
    • 高CPU利用率
    • 關鍵:不管有沒有讓成功,CPU還是會執行你行程上的任一執行緒
  • Sleep(Time)
    • 將當前執行緒暫停一段指定時間,指定時間內當前執行緒絕對不會被執行,而空出來的CPU資源則交由作業系統去運用;在指定時間到達後,此執行緒重新進入分配佇列內等待執行
    • Thread.Sleep(0)有短暫讓出的效果,會檢查是否有等待執行的執行緒,若否,則本執行緒不會被暫停會繼續跑下去

    • 較低CPU利用率
    • 關鍵:在Sleep期間,此執行緒絕對不會被執行

[Windows Form] Property Grid 使用心得 - Part I


 Windows Form 架構中,有個視覺元件叫做Property Grid,她展現的Layout大概就是像設計工具中屬性頁的樣子,可以把物件中標定為Property的欄位顯示出來

這東西有著許多好處:


  • 可以很快速地開發出反映一個Class中的Property的基本UI(在一些不重視視覺效果的應用領域奇方便,例如…自動化設備軟體(說溜嘴了?)
  • 由於是反映Property,所以可在Property中限制參數的變動範圍,提供一種基本的、制式的使用者輸入防呆機制 
  • 搭配Type Convertor還有其他若干屬性設定後,可以以此為框架延伸出看來很有一致性的UI架構,而且只需要少量的程式碼
  • 總體來說我覺得用在不需要很Fancy但講究開發效率的領域中非常的適合(就是在說自己的工作)
  • 最基本用法:
  1. 定義一個Class 裡面有若干個Property,並宣告一個Instance出來
  2. 拉入一個Property Grid到你的Form內,將SelectedObject指向剛剛宣告的Instance
  3. 執行,Property Grid會完全把Class內的Property給反映出來
其中有趣的是,Property Grid會自動限制輸入為變數可接受的型態,宣告為Integer你就不可能輸入abc、宣告為boolean選項就只會有true/false,若宣告為某種Enum,就會以ComboBox的形式提供有限個選項,選項會以Enum項目名稱顯示。
 enum MyEnum
    {
        OPTION1,
        OPTION2,
        OPTION3,
    }

    class MyClass
    {
        public int Property1 
        {
            get
            {
                return __innerVariableInteger;
            }
            set 
            {
                // constrained range
                if (value > 10 && value < 20)
                    __innerVariableInteger = value;
            }
        }
        public string Property2
        {
            get
            {
                return __innerVariableString;
            }
            set
            {
                __innerVariableString = value;
            }
        }
        public MyEnum Property3 { get; set; }

        protected string __innerVariableString = "";
        protected int __innerVariableInteger = 15;

    }
若是型別為Enum則會自動提供ComboBox選項



如果我想限制參數1數值必須大於10小於20,只要在Property中的Set函式內寫一些拒絕輸入的機制,使用Property Grid的使用者就不可能突破此關卡,例如:
public int Property1 
        {
            get
            {
                return __innerVariableInteger;
            }
            set 
            {
                // constrained range
                if (value > 10 && value < 20)
                    __innerVariableInteger = value;
            }
        }
你永遠沒辦法Key-in這範圍以外的值。

  • 使用Attribute標籤補述Property:

若是以最陽春的作法直接反映Property,可以注意到顯示出來的變數名稱都是以程式的宣告變數名為顯示,這樣是很難被使用者接受的(又有底線、名詞又不平實誰看得懂)

又或是某些Property並不想提供給使用者編輯,更甚者不想給人家看見

此時就要以Attribute描述的方式給予Property一些敘述,常用的敘述有:

    • Browsable         // 控制屬性是否可顯示在Grid上
    • ReadOnly          // 控制屬性是否可編輯
    • DisplayName     // 控制屬性顯示出來的名稱(就是用此標籤將艱澀的變數名轉譯成友善的敘述)
    • Categrory          // 控制屬性的分類,這可以做出折疊分類的效果
    • Description        // 控制屬性的描述,就是下面灰色的Bar會帶出的描述
加工一下MyClass:
  class MyClass
    {
        [Description("The input value range is 16-19")] //offered the description which would showed on the bar below
        [Category("Catagory A")]            // offered the folded categoring method
        [DisplayName("Integer Parameter")]  // offered the customised display name
        public int Property1 
        {
            get
            {
                return __innerVariableInteger;
            }
            set 
            {
                // constrained range
                if (value > 10 && value < 20)
                    __innerVariableInteger = value;
            }
        }
        [Browsable(false)]  //wont be showed on PropertyGrid
        public string Property2
        {
            get
            {
                return __innerVariableString;
            }
            set
            {
                __innerVariableString = value;
            }
        }
        [DisplayName("想要選什麼?")] // much more human-readable?
        public MyEnum Property3 { get; set; }

        protected string __innerVariableString = "";
        protected int __innerVariableInteger = 15;

    }

  • Property1顯示名稱改變嚕,而且有了分類
  • Property2隱藏嚕
  • Property3更讓人看得懂意義

咦,但是選項還是以程式語言的形式呈現阿?Boolean選項是true/false,怎麼就不能叫做 "是/否",Enum選項是英文,阿公阿罵哪看得懂,而且還帶了宅味在其中,這該怎麼去除呢?接著就要應用TypeConvertor,將選項做適當的轉譯,是退散宅味的好秘方,字字句句都可以成為很口語與詳實的描述。(之後再寫…)

後記:

一切的入手是從這篇開始的,非常感謝
最近發現這篇做了更多進階的介紹,讚
屬性化程式設計概念
關於TypeConvertor的MSDN原始說明


2014年11月27日 星期四

[.NET] Lambda 中參考變數生命週期

Lambda,請念作浪打,就是希臘字母中的λ(波長) 不知道在那一代.NET體系後就出現了這個有趣的特性

簡單的說,Lambda-Expression是一種匿名函式的描述方式,我的習慣裡,通常配合Delegate一起服用(即時性的產生函式物件) 寫法長成這樣:

static Func delegateInstance = new Func(() => 
{
            Console.WriteLine("I was prisoned in Lambda!!!");
            return 0;
});
另外一個有趣的事情是,在CLR的記憶體模型中,
ByReference物件生命週期並不是離開函式Scope就消失,
 而是不再有人參考到此物件時,這飄渺在記憶體太空的虛無之物才會被GC回收,

所以可能會出現,在Lambda生成時,Lambda去參考函式局部範圍下的某個Object, 即便離開生成函式,一直到Lambda執行時,
這個Object仍然被保持住,而Lambda得以順利執行。
會有種 物件小姐 從 生成他的函式酒店 被"帶出場"的感覺(威~):


static int createLambda() 
{
            String theInstance = "I was created in createLambda()";
            delegateInstance = new Func(() => 
            {
                Console.WriteLine(theInstance.ToString());
                return 0;
            });

            return 0;
}
static int executeLambda()
{
            delegateInstance();
            return 0;
}
static void Main(string[] args)
{         
            createLambda();
            executeLambda();    //' theInstance still kept,  so that no NullReferenceException would raise
}

最後分享一個案例,若在Foreach中想要替陣列裡的每個物件創造對應的Lambda,在Lambda執行時,能反應陣列裡各物件的狀態(一個Lambda反應一個物件) 此時放在Lambda內的應該要用哪個具名參考?


  1. Iterator?
  2. 在Foreach外宣告一個參考? 
  3. 在Foreach內宣告參考?

       static void Main(string[] args)
        {         
          
            List theList = new List();
            Random rnd = new Random();

            Console.WriteLine("Peek answers");
            for (int i = 0; i < 10; i++)
            {
                myClass instance = new myClass();
                instance.myString = rnd.Next().ToString();
                theList.Add(instance);
                Console.WriteLine(instance.ToString());
            }
            Console.WriteLine("Peek over");


            delegateInstance = null;
            //myClass tempReference ;  //  option 2
            foreach (myClass item in theList)
            {
                //myClass tempReference = item;                       // option 3
                //tempReference = item;
                delegateInstance += new Func(() =>
                {
                    //Console.WriteLine(tempReference.ToString());
                    Console.WriteLine(item.ToString());                // option 1

                    return 0;
                });
            }

            Console.WriteLine("Lambda run");
            delegateInstance();                     // the invocation list
            Console.WriteLine("Lambda finish");

        }

答案是1、3都可(兩者效果等價),Foreach下的Reference在Iterator進到下一格時,會全部Refresh 所以各個Lambda內參考到的物件彼此是不相同的(連結到不同指標),即便程式碼中他們都是同名的變數。


 相反地,選項2用的Reference在Foreach外宣告,相當於只用一個指標去連結不同的物件 但Lambda們都是以同一個指標去參考物件,所以印出來的東西都是一樣的。

2014年11月15日 星期六

[.NET] TCP使用筆記1--物件序列化/反序列化傳送接收

將物件序列化後傳送串流 ------> 收到串流後反序列化還原物件

Import System.Runtime.Serialization.Formatters.Binary
<Serializable()>
Public Class MySerializableClass   ' Define a Class which is able to be serialized '
    Property s As String = "abcdedfg"
    Property i As Integer = 50
    Property f As Double = 3.14159256
End Class

Dim clientSend As TcpClient = New TcpClient()        'used to send stream'
Dim clientReceive As TcpClient = new TcpClient()     'used to receive stream'

Sub serializeAndSend()
   Dim bf As BinaryFormatter = New BinaryFormatter()             
   bf.Serialize(clientSend.GetStream(), New MySerializableClass())   ' Serialize object and write into net-stream '
End Sub

Function receiveAndDeserialize() As Object
   Dim bf As BinaryFormatter = New BinaryFormatter()             
   return bf.Deserialize(clientReceived.GetStream())   ' stream received and deserialize to object'
End Function

其中BinaryFormatter可用在任何串流的序列化/反序列化(檔案串流、網路串流、記憶體串流…等等) ,
可延伸此法將物件資料存入/讀出磁碟,比方機台參數設定...等等,或是做大型物件的記憶體內複製(應用記憶體串流)。