2020-4-11ali晚面

strlen函數與sizeof的區別

• 表面上都可求字符串的長度，
• 但二者卻存在着許多不同之處及本質區別。

 

• strlen 是一個函數，計算指定字符串str長度，不包括結束字符

size_t strlen(char const* str);

• 所以需要進行一次函數調用，調用示例如下面的代碼所示：

char sArr[] = "ILOVEC";
/*用strlen()求長度*/
printf("sArr的長度=%d\n", strlen(sArr));

• 運行結果爲 6（因爲不包括結束字符 null）。
• 注意的是，函數 strlen 返回的是一個類型爲 size_t 的值，從而有可能讓程序導致意想不到的結果，如下面的示例代碼所示：

/*判斷一*/
if(strlen(x)>= strlen(y))
{
}
/*判斷二*/
if(strlen(x)- strlen(y)>= 0)
{
}

• 判斷表達式一沒什麼問題，程序也能夠完全按照預想的那樣工作；但判斷表達式二的結果就不一樣了，它將永遠是真，爲什麼？
• 因爲函數 strlen 的返回結果是 size_t （即無符號整型），size_t 類型絕不可能是負的。因此，語句“if(strlen(x)-strlen(y)>=0）”將永遠爲真。

 

• 就算表達式中同時包含了有符號整數和無符號整數，還是有可能產生意想不到的結果，如下面的代碼：

/*判斷一*/
if(strlen(x)>= 5)
{
}
/*判斷二*/
if(strlen(x)- 5>=0)
{
}

• 顯然，判斷表達式二的結果還是永遠是真，其原因與上面相同。

 

• sizeof 是一個單目運算符，不是一個函數。
• 參數可以是數組、指針、類型、對象、函數等

char sArr[] = "ILOVEC";
/*用sizeof求長度*/
printf("sArr的長度=%d\n", sizeof(sArr));

• 運行結果爲 7（因爲它包括結束字符 null）。
• 對 sizeof 而言，因爲緩衝區已經用已知字符串進行初始化，其長度固定，所以sizeof 在編譯時計算緩衝區的長度。
• 由於在編譯時計算，sizeof 不能用來返回動態分配的內存空間的大小。

參考鏈接

• http://c.biancheng.net/view/342.html

C語言中sizeof和strlen的區別與聯繫

• strlen：統計字符串中字符的個數
• sizeof：統計對象所佔的單元（字節）的個數，
  • 一般以8位二進制作爲一個存儲單元，
  • 所以字節數一般等於存儲單元的個數。

 

• 返回值
  • 整數
  • 整數
• 參數
  • 類型、數組、指針‘函數
  • 數組
• 是否包含“\0”
  • 包含
  • 不包含（以“\0結束”）
• 本質
  • 運算符
  • 函數
• 計算時間
  • 編譯
  • 運行
• 一般用途
  • 統計存儲單元個數
  • 統計字符串中字符的個數，包括空格

 

• sizeof用法注意：
• 用於測定類型所佔存儲單元時，類型必須用sizeof（類型）
• 用於數組時，表示數組所佔的存儲空間的大小，可以不用（），
  • sizeof(name)=sizeof name，name爲數組

 

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#define PRAISE "What a super marvelous name!"
 
int main(void)
{
   char name[40];
   printf("What's your name?\n");
   scanf("%s",name);
   printf("Hello,%s.%s\n",name,PRAISE);
   printf("Your name of %d letters occupies %d memory cells.\n",strlen(name),sizeof(name));
   printf("The phrase of praise has %d letters",strlen(PRAISE));
   printf("and occupies %d cells.\n",sizeof(PRAISE));
   
   return 0;
}

 

int sum(int ar[], int n)
{
   int i;
   int total = 0;
   
   for(i=0;i<n;i++)
   {
    total += ar[i];
   }
   printf("The size of ar is %zd bytes.\n",sizeof ar);
 
   return total;
}

• sizeof後面的對象如果是實參數組名，
  • 結果爲該數組的存儲空間，
  • 但sizeof如果爲一個指向數組首元素的指針，
    • 則對於4字節地址的計算機系統，指針的大小爲4字節
• 如以上的sum函數，ar是一個指向數組的首元素的指針，
  • 所以該函數輸出的結果爲4。

悲觀鎖與樂觀鎖

• 悲觀鎖
• 每次去拿數據的時候都認爲別人會修改，所以每次在拿數據的時候都會上鎖，這樣別人想拿這個數據就會block直到它拿到鎖。
• 關係型數據庫裏邊就用到了很多這種鎖機制，
  • 如行鎖，表鎖等，讀鎖，寫鎖等，都是在做操作之前先上鎖。
  • 它指的是對數據被外界（包括本系統當前的其他事務，以及來自外部系統的事務處理）修改持保守態度，因此，在整個數據處理過程中，將數據處於鎖定狀態。
  • 悲觀鎖的實現，往往依靠數據庫提供的鎖機制（也只有數據庫層提供的鎖機制才能真正保證數據訪問的排他性，否則，即使在本系統中實現了加鎖機制，也無法保證外部系統不會修改數據）。

 

• 樂觀鎖
• 每次去拿數據的時候都認爲別人不會修改，所以不會上鎖，但在更新的時候會判斷一下在此期間別人有沒有去更新這個數據，可以使用版本號等機制。
• 適用於多讀的應用類型，這樣可以提高吞吐量，像數據庫如果提供類似於write_condition機制的其實都是提供的樂觀鎖。

 

• 兩種鎖各有優缺點，
• 樂觀鎖適用於寫比較少的情況下，即衝突真的很少發生的時候，這樣可以省去了鎖的開銷，加大了系統的整個吞吐量。
• 但如果經常產生衝突，上層應用會不斷的進行retry，這樣反倒是降低了性能，所以這種情況下用悲觀鎖就比較合適。

 

參考鏈接

• https://blog.csdn.net/coderDogg/article/details/85093741

最通俗易懂的樂觀鎖與悲觀鎖原理及實現

• 樂觀鎖 總認爲不會產生併發問題，每次去取數據的時候總認爲不會有其他線程對數據修改，因此不上鎖，
• 但在更新時會判斷其他線程在這之前有沒有對數據進行修改，一般會使用版本號機制或CAS操作實現。

 

• version方式：一般是在數據表中加上一個數據版本號version字段，表示數據被修改的次數，當數據被修改時，version值會加一。
• 當線程A要更新數據值時，在讀取數據的同時也會讀取version值，在提交更新時，若剛纔讀取到的version值爲當前數據庫中的version值相等時才更新，否則重試更新操作，直到更新成功。

update table set x=x+1, version=version+1 where id=#{id} and version=#{version};   

 

• CAS操作方式：即compare and swap 或者 compare and set，涉及到三個操作數，數據所在的內存值，預期值，新值。
• 當需要更新時，判斷當前內存值與之前取到的值是否相等，若相等，則用新值更新，若失敗則重試，一般情況下是一個自旋操作，即不斷的重試。

 

• 悲觀鎖
• 每次取數據時都認爲其他線程會修改，所以都會加鎖（讀鎖、寫鎖、行鎖等），
• 當其他線程想要訪問數據時，都需要阻塞掛起。
• 可以依靠數據庫實現，如行鎖、讀鎖和寫鎖等，都是在操作之前加鎖，
• Java中，synchronized的思想也是悲觀鎖。

參考鏈接

• https://blog.csdn.net/L_BestCoder/article/details/79298417

B樹

• 從算法邏輯上來講,二叉查找樹的查找速度和比較次數都是最小的。
• 但我們不得不考慮一個現實問題磁盤IO

 

• 數據庫索引是存儲在磁盤上的,當數據量較大的時候,
• 索引的大小可能有幾個G

 

• 當利用索引查詢的時候,能把整個索引全部加載到內存嗎?
• 不可能。
• 只有逐一加載每一個磁盤頁,這裏的磁盤頁對應着索引樹的節點。

 

 

• 如果用二又查找樹作爲索引結構
• 設樹高4,查找的值是10,那麼流程如下

 

 

 

 

• 磁盤I0的次數是4次,索引樹的高度也是4。

• 最壞情況下,磁盤I0數等於樹高

• 爲了減少磁盤I0次數,需把原本“瘦高”的樹結構變得“矮胖”。

• 這就是B-樹的特徵之ー。

• B樹是一種多路平衡查找樹,每一個節點最多包含k個孩子,k
  被稱爲B樹的階。

• k取決於磁盤頁的大小。

 

 

• 3階B-樹爲例,看看B樹具體結構。
• 樹中的具體元素和剛纔的二叉查找樹是一樣的。

 

 

 

• 查5吧！

 

 

 

• B樹在查詢中的比較次數其實不比二又查找樹少,尤其當單一節點中的元素數量很多時。

• 可是相比磁盤I0的速度,內存中的比較耗時幾乎可以略。

• 所以只要樹的高度足夠低,I0次數足夠少,就可
  以提升查找性能。

• 相比之下節點內部元素多一些也沒有關係,僅僅是多了幾內存交互,只
  要不超過磁盤頁的大小即可。

• 這就是B-樹的優勢之ー。

 

這兒還有點沒寫

 

• B-樹主要應用於文件系統及部分數據庫索引,如著名的非關係
  型數據庫 Mongodb。
• 大部分關係型數據庫,如Mysq1用B+樹作爲索引。

參考鏈接

• 添加鏈接描述

B+樹

• B+樹是B-樹的一種変體,
• 有着比B-樹更高的查詢性能。

 

 

 

 

• 每個父節點的元素都出現在子節點中,是子節點的最大(或最小)
  元素。

 

• 注意,根節點的最大元素(15),也就等同於整個B+樹的最大元素。
• 以後無論插入刪除多少元素,始終要保持最大
  元素在根節點當中。

 

• 至於葉子節點,由於父節點的元素都出現在子節點,因此所有葉子節點包含了全量元素信息。
• 每一個葉子節點都帶有指向下ー個節點的指針,形成了一個
  有序鏈表。

 

• 衛星數據,指的是索引元素所指向的數據記錄,比如數據庫中的某一行。
• B樹中,無論中間節點還是葉子節點都帶有衛星數據。

 

• B+樹當中,只有葉子節點帶衛星數據,其餘中間節點僅僅是索
  引,沒有任何數據關聯。

 

 

• 數據庫的聚集索引中,葉子節點直接包含衛星數據。
• 非聚集索引中,葉子節點帶有指向衛星數據的指針。

 

• B+樹的好處主要體現在查詢性能上。
• 通過單行查詢和範圍查詢來分析。
• 單元素查詢的時候,B+樹會自頂向下逐層查找節點,最終找到匹配
  的葉子節點。
• 比如要查找的是元素3

 

 

 

• 兩點不同。

• 首先,B樹的中間節點沒有衛星數據,所以同樣大小的
  磁盤頁可以容納更多的節點元素。

• 意味着,數據量相同的情況下,B+樹比B樹更“矮胖”
  因此查詢時10次數也更少。

 

• B+樹的查詢必須最終查找到葉子,B樹只要找到匹配元素
  ,無論匹配元素處於中間節點還
  是葉子節點。
• B樹查找性能並不穩定(最
  好情況是隻查根節點,最壞情況是查
  到葉子節點)。而B樹的每一次查找
  都是穩定的。

 

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