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虚函数与动态绑定

C++ 通过类的继承与虚函数的动态绑定，实现了多态。这种特性，使得我们能够用基类的指针，访问子类的实例。例如我们可以实现一个名为 Animal 的基类，以及 Cat, Dog 等子类，并通过在子类中重载虚函数 jump，实现不同动物的跳跃动作。而后我们可以通过访问 Zoo 类的实例中存有 Animal 指针的数组，让动物园中所有的动物都跳一遍。

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class Zoo {
 ...
 private:
    std::vector<shared_ptr<Animal>> animals;
 public:
    void () {
        for (auto animal : animals) {
            animal->jump();
        }
    }
 ...
}

在每次执行 animal->jump() 的时候，系统会检查 animal 指向的实例实际的类型，然后调用对应类型的 jump 函数。这一步骤需要通过查询虚函数表（vtable）来实现；由于实际 animal 指向对象的类型在运行时才确定（而不是在编译时就确定），所以这种方式称为动态绑定（或者运行时绑定）。

因为每次都需要查询虚函数表，所以动态绑定会降低程序的执行效率。为了兼顾多态与效率，有人提出了 Curiously Recurring Template Pattern 的概念。

这是一篇简单的记录，因为我总是忘记如何从硬编码的 Array 中初始化得到一个 Vector。

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#include <vector>

using std::vector;

int main () {
    const int arr[] = {16,2,77,29};
    vector<int> vec (arr, arr + sizeof(arr) / sizeof(arr[0]));
    return 0;
}

这篇文章的缘起有二：

• 很多人主张「应当在几乎所有情况下使用 C 风格的 I/O」（比如这里），而我很怀疑；
• 另一方面，在刷 POJ 的时候，使用 std::cin 确实能 TLE 而改成 std::scanf 就 AC 了，因此想试试看 std::cin 能否加速。

中文网络里，已有码农场和 byvoid 菊苣的讨论。不过二者对于原理的解释，自我感觉都不够清晰；又本着自己动手做实验的坚持，决定写下这篇文章，探讨 C++ 的读入速度的问题，特别是读入文件速度的问题。

大多数命令行工具，都会提供一些选项。在不同的选项组合之下，这些工具会有不同的行为。GNU 标准的命令行选项解析工具是 getopts，它比其兄弟 getopt 更为强大。除了介绍 getopts 的用法之外，这里还会介绍两种手工解析参数的方法。

在正式介绍之前，有必要区分几个概念（在 Shell 脚本中）。

• Argument, Option: 中文对应「选项」，形如 -a, --save 的都是选项；选项可以接收参数（Parameter），也可以不接受参数。
• Flag: 中文对应「标签」，形如 -v(verbose)；标签是布尔值，不接受参数。

下面正式开始介绍。

使用 Linux，免不了和 Shell 打交道。和 Shell 打交道，就免不了和 Shell 的变量及字符串打交道。这里总结一下 Shell 对变量的引用和字符串处理的一些经验。