函数设计

Hook/Callback

• callback：回调函数，实现与调用者分离

  • 在API中注册、用于在处理流中的合适时刻调用的函数
  • 可以看作是hook的一种

• hook：钩子函数

  • 更广义的、用于修改对API调用的函数
  • callback、hook意义其实差不多，很多情况下名词混用

• register：注册函数

  • 提供参数作为hook的挂载点
  • register通过挂载点调用hook

优点

• 让用户实现hook然后注册，框架调用用户自定义的hook，提供 更好的泛用性

• 框架不再处理hook函数中涉及的问题，降低系统耦合程度

• hook函数可以随时更换，提升框架的灵活性、扩展性

实现

函数指针作为函数参数，API通过函数指针调用函数实现 定制API

C实现

 # include<stdlib.h>
 # include<stdio.h>

void populate_array(
	int *array, 
	size_t array_size,
	int (*get_next_value_hook)(void)
	// `get_next_value_hook`就是函数指针
	// hook的“挂载点”
){
	for (size_t i=0; i<array_size; i++){
		array[i] = get_next_value();
	}
}

int get_next_random_value(){
	return rand();
}

int main(){
	int array[10];
	poppulate_array(array, 10, get_next_random_value);
		// 这里`get_next_random_value`就是钩子函数
	for(int i=0; i<10; i++){
		printf("%d\n", array[i]);
	}
	printf("\n");
	return 0;

Python实现

python中虽然没有明确的C中的函数指针，但是实现原理仍然类似， 都是“函数指针”作为参数，由API负责调用实现定制API

import random

populate_array(l, len, func):
	# `func`就类似于`C`中的函数指针，hook的挂载点
	for i in range(len):
		l[l] = func()

get_next_random_value():
	return random.random()

def test():
	l = [ ]
	populate_array(l, 10, get_next_random_value)
		# `get_next_random_value`就是钩子函数
	print(l)

Closure

闭包：一个函数及与其相关的组合

• 将回调函数与数据封装成单独的单元
• 实现方式
  • 允许在函数定义的同时，使用函数内部变量支持闭包，如： python
  • 使用特定数据结构实现闭包，如：C++使用函数类实现

Cache

• 固定大小：存储空间有上限
• 快速获取：插入、查找操作必须快速，最好$\in O(1)$
• 达到存储空间上限时可以替换已有缓冲项

Least Recently Used Cache

LRU Cache：优先排除least recently缓冲条目

• hashmap存储键、节点地址：常数时间查找
• 双向链表存储数据：利用地址可常数时间插入、删除

• 缓冲条目每次被获取后，移至双向链表头
• 缓冲区满后，删除双向链表最后节点条目，新条目插入表头

• https://medium.com/@krishankantsinghal/my-first-blog-on-medium-583159139237