libsvm代碼閱讀(2)：svm.cpp淺談和函數指針

svm.cpp淺談

svm.cpp總共有3159行代碼，實現了svm算法的核心功能，裏面總共有Cache、Kernel、ONE_CLASS_Q、QMatrix、Solver、Solver_NU、SVC_Q、SVR_Q 8個類（以下圖1所示），而它們之間的繼承和組合關係如圖二、圖3所示。在這些類中Cache、Kernel、Solver是核心類，對整個算法起支撐做用。在之後的博文中咱們將對這3個核心類作重點註解分析，另外還將對svm.cpp中的svm_train函數作一個註解分析。

圖1

 圖2

圖3

下面先看看svm.cpp的前幾行代碼，主要是幾個inline函數，inline函數解決頻繁調用小函數大量消耗棧空間的問題。

#include "svm.h"
int libsvm_version = LIBSVM_VERSION;

typedef float Qfloat;
typedef signed char schar;

//inline函數解決頻繁調用小函數大量消耗棧空間;static函數爲靜態函數/或內部函數,指函數的調用範圍只侷限於本文件
#ifndef min
template <class T> static inline T min(T x,T y) { return (x<y)?x:y; }
#endif
#ifndef max
template <class T> static inline T max(T x,T y) { return (x>y)?x:y; }
#endif
template <class T> static inline void swap(T& x, T& y) { T t=x; x=y; y=t; }

下面這個是clone函數（ 一個徹底克隆函數，操做結束後，內部的全部數據和指針徹底同樣），剛開始看的時候對clone的形參T*& dst不太瞭解，後來才知道這是指針的引用，就是說在函數裏面指針的改變等同於形參的改變。關於 memcpy和*&的具體解釋我參看個人博文  常見的C++知識 。

template <class S, class T> static inline void clone(T*& dst, S* src, int n)
{
    dst = new T[n];
    memcpy((void *)dst,(void *)src,sizeof(T)*n);
}

下面這個是冪次函數，寫得挺好的， 對冪次爲偶數有優化。當爲powi(3,5)時，是這樣的3*(81)，即把3^5=3*(3^4)

static inline double powi(double base, int times)
{
    double tmp = base, ret = 1.0;

    for(int t=times; t>0; t/=2)
    {
        if(t%2==1) ret*=tmp;
        tmp = tmp * tmp;
    }
    return ret;
}

如下幾個是調試信息輸出

static void print_string_stdout(const char *s)
{
    fputs(s,stdout);
    fflush(stdout);
}
static void (*svm_print_string) (const char *) = &print_string_stdout;

#if 1
static void info(const char *fmt,...)
{
    char buf[BUFSIZ];
    va_list ap;
    va_start(ap,fmt);
    vsprintf(buf,fmt,ap);
    va_end(ap);
    (*svm_print_string)(buf);
}
#else
static void info(const char *fmt,...) {}
#endif

函數指針專題

在libsvm中有以下代碼：

static void print_string_stdout(const char *s)
{
    fputs(s,stdout);
    fflush(stdout);
}
static void (*svm_print_string) (const char *) = &print_string_stdout;

我在論壇中曾經發帖：

看了Pump每天學習同窗的回覆，我纔回想起來：第六行那原來是個函數指針，平時沒用到，就給忘了，只能拿出教材從新來學習一遍：

函數指針是指向函數而非指向對象的指針。像其餘指針同樣，函數指針也指向某個特定的類型。函數類型由其返回類型以及形參表肯定，而與函數名無關：

// pf points to function returning bool thar takes two const string references
bool (*pf) (const string &, const string &);

這個語句將pf聲明爲指向函數的指針，它所指向的函數帶有兩個const string &類型的形參和bool類型的返回值。

注意：*pf兩側的圓括號是必需的，若沒有，則就不是函數指針了。

// declares a function named pf that returns a bool*
bool *pf (const string &, const string &)

typedef簡化函數指針的定義

函數指針類型至關冗長。使用typedef爲指針類型定義同義詞，可將函數指針的使用大大簡化

typedef bool (*cmpFn)(const string &, const string &)

該定義表示cmpFn是一種指向函數的指針類型的名字。該指針類型爲：「指向返回bool類型並帶有兩個const string 引用形參的函數的指針」。在要使用這種函數指針類型時，只需直接使用cmpFn便可，沒必要每次都把整個函數類型聲明所有寫出來。

經過指針調用函數

指向函數的指針可用於調用它所指向的函數，能夠不須要使用解引用操做符，直接經過指針調用函數：

bool lengthCmp(const string&, const string &);
cmpFn pf = lengthCmp;
lengthCmp=("hi","bye");//direct call
pf("hi","bye");//equivalent call: pf1 implicitly dereferenced
(*pf)("hi","bye");//equivalent call: pf1 explicitly dereferenced