各位观众，早上好（或者下午好，取决于你什么时候读到这段文字）。今天咱们聊聊一个听起来高大上，但其实贼有用的东西：JS 中的 Free Monads。别害怕 Monads 这个词，待会儿你会发现，它其实没那么可怕。 开场白：副作用的烦恼 在咱们写代码的世界里，最让人头疼的就是副作用。什么是副作用？简单来说，就是函数做了除了返回值之外的事情，比如： 修改了全局变量 发起了网络请求 操作了 DOM 打印了日志 这些操作本身没问题，但如果它们散落在代码的各个角落，就会让代码变得难以理解、难以测试、难以维护。想象一下，你写了一个函数，看起来只是计算两个数的和，结果它偷偷地往服务器发了个请求，这谁受得了？ Free Monads 的目的，就是把这些副作用给“隔离”起来，让我们的代码更加纯粹、更加可控。 第一幕：Free Monads 的本质 要理解 Free Monads，首先要理解它的核心思想：描述副作用，而不是执行副作用。 啥意思呢？就是说，我们不直接执行那些有副作用的操作，而是用一种数据结构来描述这些操作。这个数据结构，就是 Free Monad。 举个例子，假设我们有两个操作：set（设置 …
C++ Lock-Free 数据结构的形式化验证：数学证明其正确性
哈喽，各位好！今天咱们来聊聊一个听起来就让人头大的话题：C++ Lock-Free 数据结构的形式化验证。别害怕，虽然听起来像在解高数题，但我们会尽量用大白话把它讲明白，目标是让大家听完之后，能对这个领域有个初步的了解，甚至能撸起袖子写几行验证代码。 为什么要折腾 Lock-Free？ 首先，咱们得搞清楚为啥要用 Lock-Free 数据结构。传统的加锁方式虽然简单粗暴，但性能瓶颈也显而易见。想象一下，一群人排队上厕所，一个人锁门，其他人干等着，效率能高吗？ Lock-Free 就像一群人一起上厕所，每个人都尽量不影响别人，这样总体效率就提高了。当然，实现起来也更复杂，更容易出BUG。 特性 加锁 (Lock-Based) 无锁 (Lock-Free) 并发 悲观并发 乐观并发 阻塞 会阻塞 不阻塞 实现难度 相对简单 复杂 性能 锁竞争时性能差 锁竞争少时性能好 死锁/活锁 存在 不存在 形式化验证：不能靠感觉，要靠数学！ Lock-Free 数据结构的难点在于并发环境下各种操作的交错执行。靠肉眼检查或者简单的单元测试，很难覆盖所有可能的执行路径。这就需要形式化验证出马了。 形式化验 …
C++ Lock-Free 算法的形式化验证：数学证明无锁数据结构的正确性
好的，各位观众老爷们，欢迎来到今天的“C++ Lock-Free 算法形式化验证：数学证明无锁数据结构的正确性” 讲座！我是你们的老朋友，程序猿老王。今天咱们不聊妹子，不谈人生，就来啃啃这块硬骨头——Lock-Free 算法的形式化验证。 第一幕：啥是 Lock-Free？ 别慌，先来个小段子 话说，程序界有两个帮派，一个叫“加锁帮”，一个叫“无锁派”。加锁帮规矩森严，谁想动数据，先上锁，用完再解锁，秩序井然，但效率嘛……就像老太太过马路，磨磨蹭蹭。无锁派就不一样了，个个身怀绝技，不用锁也能保证数据安全，就像武林高手，刀光剑影中取人首级，速度飞快！ Lock-Free 算法，就是无锁派的绝学之一。它保证了系统整体的持续运行，就算某个线程挂了，其他线程也能继续干活。但问题来了，不用锁，怎么保证数据安全？这就涉及到今天的主题——形式化验证。 第二幕：形式化验证，高科技的证明方式 形式化验证，听起来高大上，其实就是用数学方法来证明你的代码是正确的。它就像一个超级严谨的法官，任何代码都要经过它的审判，只有证明是正确的，才能放行。 为啥要用形式化验证？因为 Lock-Free 算法太复杂了，人脑 …
C++ Lock-Free 数据结构：环形缓冲区、无锁队列的实现
好的，各位观众老爷们，今天咱来聊聊C++ Lock-Free 数据结构，尤其是环形缓冲区和无锁队列。这俩玩意儿，听起来高大上，实际上就是提升并发性能的利器，用得好了，能让你的程序跑得飞起。 啥是Lock-Free？ 首先，咱们得明白什么是Lock-Free。简单来说，传统的锁（mutex, semaphore啥的）在多线程环境下，一个线程拿着锁，其他线程就得等着，这就是阻塞。Lock-Free的意思是，即使一个线程挂掉了，其他线程也能继续执行，不会被阻塞。当然，实现起来也没那么简单，得用到原子操作，也就是CPU保证的最小的操作单元，要么全部完成，要么啥也不做。 为啥要用Lock-Free？ 好处多多啊！ 避免死锁： 锁用不好容易死锁，Lock-Free就没这烦恼。 提高性能： 减少了线程之间的竞争和上下文切换，尤其是高并发场景。 容错性好： 一个线程挂掉不影响其他线程。 当然，Lock-Free也不是万能的，它也有缺点： 实现复杂： 需要对内存模型、原子操作非常熟悉，容易出错。 调试困难： 并发问题本来就难调试，Lock-Free更是难上加难。 可能活锁： 多个线程都在尝试执行，但谁也 …
C++ Wait-Free 与 Lock-Free 算法设计：高并发系统的基石
好的，各位观众老爷，今天咱们来聊点硬核的——C++ Wait-Free 与 Lock-Free 算法设计，高并发系统的基石！ 准备好了吗？系好安全带，这趟车速有点快！ 开场白：并发的那些事儿 在当今这个动不动就百万QPS（Queries Per Second）的时代，并发编程已经成了程序员的必备技能。单线程就像单行道，慢得要死；多线程就像多车道，但如果没交通规则，那就成了碰碰车大赛，谁也别想快。 传统的并发控制手段，比如锁（Mutex, Semaphore等等），就像交通信号灯，能保证大家不撞车，但也会让车辆排队等待，降低吞吐量。在高并发场景下，锁的竞争会变得非常激烈，导致性能急剧下降。 这时候，Wait-Free 和 Lock-Free 算法就闪亮登场了，它们就像立交桥，车辆各行其道，避免了锁带来的排队等待，从而提高并发性能。 什么是 Wait-Free 和 Lock-Free？ Wait-Free 和 Lock-Free 是并发编程中的两种非阻塞算法。 它们都旨在避免使用锁来同步线程，从而减少锁竞争带来的性能瓶颈。 Lock-Free (无锁)： 保证系统整体的活跃性。 也就是说， …
Point-Free 风格编程：无参数编程实践
Point-Free 风格编程：无参数的舞蹈，代码的诗歌 大家好！我是你们的老朋友，代码诗人，今天我们要聊聊一个听起来玄之又玄，用起来妙趣横生的编程技巧：Point-Free 风格编程。 有没有觉得 “Point-Free” 这个名字有点高冷？ 别怕，它其实一点也不可怕，反而像一位隐居深山的武林高手，一旦掌握，就能让你的代码行云流水，简洁优雅。 什么是 Point-Free 风格？ 简单来说，Point-Free 风格（也称为 Tacit Programming，隐式编程）是一种编程范式，它的核心思想是：函数定义不显式地指定参数。 等等！不指定参数？ 那函数怎么工作？ 参数从哪里来？ 别着急，这正是 Point-Free 风格的魅力所在。它通过函数组合和柯里化等技巧，将参数隐藏起来，让函数像一条条管道，数据像水流，在管道中自由流淌，最终得到我们想要的结果。 为什么要使用 Point-Free 风格？ 你可能会问：为什么要这么折腾？ 直接写参数不是更简单明了吗？ 嗯，一开始可能确实会觉得有点别扭，但一旦你体会到它的好处，就会爱上这种优雅的编程方式。 Point-Free 风格的优点： 简 …