哨兵牙膏：日常生活中的一个有用的编程技巧

哨兵牙膏：日常生活中的一个有用的编程技巧

作者：Adam Dunkels，PhD
发表于：2022年11月18日
阅读时间：约4分钟

原文链接: https://dunkels.com/adam/sentinel-toothpaste/

这是我发现非常有用的一个编程技巧：哨兵值。我几乎每天都用它——例如在管理牙膏时。

在编程中，哨兵值是一种简单的方式，用来跟踪一列项目的结束。比如说，你有一列项目，可以把最后一项设置为一个特殊的项目。当你遇到这个特殊的项目时，就知道到了列表的末尾。

表情符号示例：

😀 🥰 😎 🤗 🙄 😜 😮 💨 🐈
最后一个是猫，它不是笑脸，因此我们可以用猫的存在来表示我们已经到了列表的末尾。

这个编程模式的一个典型使用场景是以null字符结尾的文本字符串，在字符串的末尾会用\0标识。要计算字符串的长度，只需要遍历字符串，直到找到null字符为止。这个null字符就是哨兵值。

这是字符串 "String"，其中最后的 \0 字符是哨兵值：
S t r i n g \0

另一个使用场景是链接列表中的空指针值。如果列表中的每个成员都是非空指针，则可以用空指针来表示列表的结束。

牙膏管理中的哨兵值应用

我发现在日常生活中管理牙膏时，这个编程技巧非常有用。当你最需要牙膏时发现它用完了，这是非常不妙的。你肯定不想在出门前刷牙时才发现没牙膏了。

因此，当我买牙膏时，会买很多支，并确保其中有一支牙膏与其他不同——这就是哨兵牙膏。

当我发现只剩下这支特别的哨兵牙膏时，我就知道该去买新的牙膏了，而且我有充足的时间去买。

我如何学到哨兵对象技巧

我第一次接触哨兵对象技巧是在Lennart Andersson教授的一堂编程课上，他是我计算机科学和编程方面的第一批老师之一，也是一个伟大的计算机科学家和教师。我从Lennart那里学到了许多非常有用的编程技巧，这些技巧在我的职业生涯中起到了重要作用，但这是唯一一个在计算机科学和编程之外的生活中也很有用的技巧。

以下是我从Lennart那里学到的一些其他有用的东西：

• 如何高效地为形式语言（如数学表达式和编程语言）编写解析器。
• 函数式编程技术如何令人满意地紧凑，特别是在使用map、reduce和filter操作时，即便是在命令式语言中。

打印机和PostScript语言的奇妙发现

他还教会了我一些打印机不仅仅是简单设备的道理——它们并不只是输出位图，实际上它们运行着一种叫做PostScript的完整语言。因此，你可以手动编写一段代码，发送给打印机，它会运行代码并生成输出——直接在纸上。这对我来说简直是个发现！

处理浮点数比较的技巧

如何避免直接比较两个浮点值——而是通过相减并检查它们之间的差值是否足够小。换句话说，避免检查a == b，而是检查abs(a - b) < 0.0001（或者其他某个小数值）。这是防止浮点数表示中的微小数值误差的巧妙方法。

数据结构外部与内部表示的重要性

我们曾被分配一个实验任务，要求编写一个小型的Excel/VisiCalc克隆程序。我们可以自由选择任何方式来实现，唯一的限制是我们不允许使用二维数组来表示电子表格的内容。这样做的目的是教我们外部可见的表示（一个二维的单元格表格）与程序内部的最佳表示方法并不一定相关。这给我留下了深刻的印象。