Rise的自留地

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全局分析


 【P&S 94】中提到对于类型安全的检测来说有两种假设。一种是封闭式环境下的假设，此时程序中的各个部分在编译期间就能被确定，然后我们可以对于整个程序来进行类型检测。另一种是开放式环境下的假设，此时对于类型的检测是在单独的模块中进行的。对于实际开发和建立原型来说，第二种假设显得十分有效。然而，【P&S 94】中又提到，“当一种已经完成的软件产品到达了成熟期时，采用封闭式环境下的假设就可以被考虑了，因为这样可以使得一些比较高级的编译技术得以有了用武之处。只有在整个程序都被了解的情况下，我们才可能在其上面执行诸如全局寄存器分配、程序流程分析及无效代码检测等动作。”（附：【P&S 94】Jens Palsberg and Michael I. Schwartzbach, Object-Oriented Type Systems, Wiley 1994）

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保证类型安全的联结属性（type-safe linkage）


 C++ARM中解释说type-safe linkage并不能100%的保证类型安全。既然它不那100%的保证类型安全，那么它就肯定是不安全的。统计分析显示：即便在很苛刻的情况下，C++ 出现单独的O-ring错误的可能性也只有0.3%。但我们一旦将6种这样的可能导致出错的情况联合起来放在一起，出错的几率就变得大为可观了。在软件中，我们经常能够看到一些错误的起因就是其怪异的联合。OO的一个主要目的就是要减少这种奇怪的联合出现。

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TEA(Tiny Encryption Algorithm) 是一种简单高效的加密算法，以加密解密速度快，实现简单著称。算法真的很简单，TEA算法每一次可以操作64-bit(8-byte)，采用128-bit(16-byte)作为key，算法采用迭代的形式，推荐的迭代轮数是64轮，最少32轮。目前我只知道QQ一直用的是16轮TEA。没什么好说的，先给出C语言的源代码(默认是32轮)：

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1. Introduction
MD5算法是一种消息摘要算法(Message Digest Algorithm)，此算法以任意长度的信息(message)作为输入进行计算，产生一个128-bit(16-byte)的指纹或报文摘要(fingerprint or message digest)。两个不同的message产生相同message digest的几率相当小，从一个给定的message digest逆向产生原始message更是困难(不过据说我国的某个教授很善于从message digest构造message)，因此MD5算法适合用在数字签名应用中。MD5实现简单，在32位的机器上运行速度也相当快，当然实际应用也不仅仅局限于数字签名。

2. MD5 Algorithm Description
假设输入信息(input message)的长度为b(bit)，我们想要产生它的报文摘要，在此处b为任意的非负整数：b也可能为0，也不一定为8的整数倍，且可能是任意大的长度。设该信息的比特流表示如下：

          M[0] M[1] M[2] … M[b-1]

计算此信息的报文摘要需要如下5步：
2.1 Append Padding Bits
信息计算前先要进行位补位，设补位后信息的长度为LEN(bit)，则LEN%512 = 448(bit)，即数据扩展至
K512+448(bit)。即K64+56(byte)，K为整数。补位操作始终要执行，即使补位前信息的长度对512求余的结果是448。具体补位操作：补一个1，然后补0至满足上述要求。总共最少要补1bit，最多补512bit。

2.2 Append Length
将输入信息的原始长度b(bit)表示成一个64-bit的数字，把它添加到上一步的结果后面(在32位的机器上，这64位将用2个字来表示并且低位在前)。当遇到b大于2^64这种极少的情况时，b的高位被截去，仅使用b的低64位。经过上面两步，数据就被填补成长度为512(bit)的倍数。也就是说，此时的数据长度是16个字(32bit)的整数倍。此时的数据表示为：

          M[0 … N-1]

其中的N是16的倍数。

2.3 Initialize MD Buffer
用一个四个字的缓冲器(A，B，C，D)来计算报文摘要，A,B,C,D分别是32位的寄存器，初始化使用的是十六进制表示的数字，注意低字节在前：

        word A: 01 23 45 67
        word B: 89 ab cd ef
        word C: fe dc ba 98
        word D: 76 54 32 10

2.4 Process Message in 16-Word Blocks
首先定义4个辅助函数，每个函数的输入是三个32位的字，输出是一个32位的字：

        F(X,Y,Z) = XY v not(X) Z
        G(X,Y,Z) = XZ v Y not(Z)
        H(X,Y,Z) = X xor Y xor Z
        I(X,Y,Z) = Y xor (X v not(Z))

NOTE：not(X)代表X的按位补运算，X v Y 表示X和Y的按位或运算，X xor Y代表X和Y的按位异或运算，XY代表X和Y的按位与运算。

具体过程如下：

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前段时间学习Windows程序设计，刚好学到Win32 Service，于是写了两个简单的类：BaseService和ServiceCtrl。虽然功能比较简单，但是也能适用于大多数情况。下面介绍一下简单用法，如果你刚好需要写一些简单的服务程序，这两个类也许能派上用场：

1. BaseService
BaseService.h

 1  #ifndef BASE_SERVICE_H
 2  #define BASE_SERVICE_H
 3 
 4 class  BaseService {
 5 public :
 6      explicit BaseService(LPCTSTR szServiceName,
 7                 DWORD dwServiceType =  SERVICE_WIN32_OWN_PROCESS,
 8                 DWORD dwStartType =  SERVICE_AUTO_START);
 9     virtual ~ BaseService() {}
10     bool ParseStandardArgs(int argc, char*  argv[]);
11      bool IsInstalled();
12      bool Install();
13      bool Uninstall();
14      bool Start();
15 private :
16     virtual void Run() = 0 ;
17     virtual bool OnInitialize() { return true ; }
18     virtual void  OnStop() {}
19     virtual void  OnPause() {}
20     virtual void  OnContinue() {}
21     virtual void  OnInterrogate() {}
22     virtual void  OnShutdown() {}
23     virtual void  OnUserControl(DWORD dwControl) {}
24      ...
25  };
26 
27 #endif/*BASE_SERVICE_H*/

要实现自己的服务类只需从BaseService继承并且Override相关的virtual函数即可，下面示范一个BeepService类，该服务只是简单地每隔2秒beep一下，为了简单所有代码均放在.h文件中：
BeepService.h

 1  #ifndef BEEP_SERVICE_H
 2  #define BEEP_SERVICE_H
 3 
 4 #include "BaseService.h"
 5 
 6 class BeepService : public  BaseService {
 7 public :
 8      BeepService(LPCTSTR szServiceName)
 9          :BaseService(szServiceName)
10         ,m_bPaused(false )
11         ,m_bRunning(false ) {}
12 
13     virtual void OnStop() { m_bRunning = false ; }
14     virtual void OnPause() { m_bPaused = true ; }
15     virtual void OnContinue() { m_bPaused = false ; }
16     virtual void  Run() {
17         m_bRunning = true ;
18         while  (m_bRunning) {
19             if (! m_bPaused)
20                 Beep(800, 800 );
21             Sleep(2000 );
22          }
23      }
24 private :
25     volatile  bool m_bPaused;
26     volatile  bool m_bRunning;
27  };
28 
29 #endif/*BEEP_SERVICE_H*/

通常来说只须要Override上面的4个virtual函数就OK了：
在Run()中进行实际的工作，OnStop(),OnPause(),OnContinue()则是为了响应Service Control Manager的控制。

test.cpp

 1 #include <windows.h>
 2 #include <tchar.h>
 3 #include <stdio.h>
 4 #include "BeepService.h"
 5 
 6 int main(int argc, char * argv[]) {
 7 
 8     BeepService beepService(_T("BeepService" ));
 9     if (! beepService.ParseStandardArgs(argc, argv)) {
10         if  (beepService.IsInstalled()) {
11             if (! beepService.Start())
12                 printf("The service can not run from command line.\n" );
13         } else  {
14             printf("The service is not installed, "
15                 "use \"%s -i\" to install.\n", argv[0 ]);
16          }
17      }
18     return 0 ;
19 }

假设编译后生成的exe文件为beep.exe，则在命令行中可以如下使用：
(1). beep -i    安装service(安装以后系统运行时会自动启动)
(2). beep -u   卸载service(如果service正在运行，则先停止service再卸载)
BaseServiced 的ParseStandardArgs正是用来解析上述两个命令。

2. ServiceCtrl
虽然Windows自带的Service Control Manager可以控制服务程序，但是很多时候我们都需要用代码控制，这就用到ServiceCtrl类，该类的接口如下：
ServiceCtrl.h

 1  #ifndef SERVICE_CTRL_H
 2  #define SERVICE_CTRL_H
 3 
 4 class  ServiceCtrl {
 5 public :
 6      ServiceCtrl(LPCTSTR szServiceName);
 7     ~ ServiceCtrl();
 8      bool Start();
 9      bool Pause();
10      bool Continue();
11      bool Stop();
12      bool Interrogate();
13      bool UserControl(DWORD dwControl);
14     DWORD State() const ;
15      ...
16  };
17 
18 #endif/*SERVICE_CTRL_H*/

接口比较直观没什么好说的，看下面的示例代码：
test.cpp

 1 #include <windows.h>
 2 #include <tchar.h>
 3 #include <stdio.h>
 4 #include <exception>
 5 #include "BeepService.h"
 6 #include "ServiceCtrl.h"
 7 
 8 int main(int argc, char * argv[]) {
 9 
10     try  {
11         ServiceCtrl servCtrl(_T("BeepService" ));
12         if (servCtrl.State() !=  SERVICE_STOPPED) {
13             printf("Service already started.\n" );
14         } else  {
15              servCtrl.Start();
16             printf("Start.\n" );
17             Sleep(6000 );
18              servCtrl.Pause();
19             printf("Pause.\n" );
20             Sleep(6000 );
21              servCtrl.Continue();
22             printf("Continue.\n" );
23             Sleep(6000 );
24              servCtrl.Stop();
25             printf("Stop.\n" );
26          }
27     } catch (std::exception & e) {
28         printf("%s\n" , e.what());
29      }
30     return 0 ;
31 }

源代码：点击下载