如何使用GLib 工具集管理C 数据
glib不是一个学院派的东西，也不是凭空想出来的，完全是在开发gtk+的过程中，慢慢总结和完善的结果。如果你是一个工作3年以上的C语言程序员，现在让你讲讲写程序的苦恼，你可能有很多话要说，但如果你有时间研究一下glib，你会发现，很多苦恼已不再成其为苦恼，glib里很多东西正是你期望已经久的。
gobject是glib的精粹，glib是用C实现的，但在很大程序是基于面向对象思想设计的，gobject是所有类的基类。signal在其中也是一大特，signal与操作系统中的signal并不一样，它是类似消息一样的东西，让消息在各个对象间传递，但尽量降低对象间的耦合。仔细读一下它的代码，唯一想说的话就是“绝！”。
动态数组、链表、哈希表等通用容器，在不同的公司，在不同的时期，在不同的情况下，我们每个人对每一种容器，可能都实现过N次以上。甚至在同一个项目里，出现几份链表的实现，也并非罕见。一直在抱怨，标准C中为什么没有类似于STL的标准容器，让全世界的程序员在数以万次的重复实现它们。不过，还算走运，有了glib，恶梦在此终结了。glib 提供了动态数组、单/双向链表、哈希表、多叉树、平衡二叉树、字符串等常用容器，完全是面向对象设计的，实现得非常精致。不用白不用，别客气了。
组织数据
GLib 的范畴
首先研究GLib 的范畴。
GLib 是一个提供了很多实用定义和函数的底层程序库，包括基本类型及其限定的定义、标准宏、类型转化、字节次序、内存分配、警告与断言、消息日志、计时器、字符工具、钩子函数、词法扫描器、模块的动态加载，以及自动的字符串补齐。
GLib 还定义了很多数据结构（以及它们相关的操作），包括：
内存块（Memory chunks）
双向链表（Doubly-linked lists）
单向链表（Singly-linked lists）
散列表（Hash tables）
字符串（Strings，可以动态增长）
字符块（String chunks，成组的字符串）
数组（Arrays，当增加元素时其大小能够增长）
平衡二叉树（Balanced binary trees）
N-叉树（N-ary trees）
Quarks（字符串和唯一整型标识符的双向关联）
有关键字的数据列表（Keyed data lists，通过字符串或者整型id 访问其数据元素的列表）关系（Relations）和元组（tuples）（可以由任意数目的域进行索引的数据表）
缓存
组织数据
GLib 的范畴
首先研究GLib 的范畴。
GLib 是一个提供了很多实用定义和函数的底层程序库，包括基本
类型及其限定的定义、标准宏、类型转化、字节次序、内存分配、警告与断言、消息日志、计时器、字符工具、钩子函数、词法扫描器、模块的动态加载，以及自动的字符串补齐。GLib 还定义了很多数据结
构（以及它们相关的操作），包括：
内存块（Memory chunks）
双向链表（Doubly-linked lists）
单向链表（Singly-linked lists）
散列表（Hash tables）
字符串（Strings，可以动态增长）
字符块（String chunks，成组的字符串）
enum类型如何使用
数组（Arrays，当增加元素时其大小能够增长）
平衡二叉树（Balanced binary trees）
N-叉树（N-ary trees）
Quarks（字符串和唯一整型标识符的双向关联）
有关键字的数据列表（Keyed data lists，通过字符串或者整型id 访问其数据元素的列表）关系（Relations）和元组（tuples）（可以由任意数目的域进行索引的数据表）
缓存
每个程序都必须管理数据
编写程序是为了处理数据。程序可能会从文件中读出一个名字列表、通过一个图形用户界面向用户询问某些数据，或者从一个外部的硬件设备加载数据。但数据一旦到了程序中，就需要保持对它的追踪。用来管理数据的函数和变量称为数据结构或容器。
如果使用  C 编写代码，那么您会发现它极其缺乏复杂的数据结构。当然，有很多存储数据的简单方法：
基本类型—— int、float、char 等等。
枚举（enum），可以保存整数的一系列符号名称。
数组（array），这是C 中最灵活的数据结构。
数组可以保存基本类型的数据，或者一系列任意类型的数据，或者指向任意类型数据的指针。但是数组也有很多局限性。它们的大小不能改变，所以，如果为一个拥有十个元素的数组分配了内存，却发现需要向其中放置十一个元素，那么就得创建一个新数组，将旧的元素拷贝过来，然后添加并新的元素。如果要遍历数组中的每一个元素，那么，或者需要始终知道数组中有多少个元素，或者要确保在数组的末尾处有某种“数组结束”标记，以使得您能够知道何时停止。
通过使用链表和二叉树等标准容器，在  C 中保持对数据的追踪的问题已经多次得到解决。每一位刚开始学习计算机科学专业的学生都会使用一个数据结构类；教师肯定会布置一系列编写那些容器的实现的练习。在编写这些数据结构时，学生会意识到它们是多么难以处理；粗心的学生经常会犯诸如悬空指针（dangling pointer）和重复释放内存（free）的错误。编写单元测试会有很大帮助，但是，总的来说，为每个新程序重新编写相同的数据结构是一个费力不讨好的任务。
内置的数据结构
简言之就是，在什么地方内置数据结构会有所帮助。有一些语言会内置附带这些容器。C++ 包含标准模板库（Standard Template Library，STL），它有一个容器类工具集，比如列表、优先队列、集合（set）和映射。另外，这些容器是类型-安全（type-safe）的，也就是说，您
只能向创建的每一个容器对象中放入一种类型的元素。这就使得它们的使用更为安全，并避免了C 所要
求的很多冗长的强制类型转换。并且，STL 包含了很多遍历工具和排序工具，这样就使得容器的使用更为简单。
Java 编程环境也附带了一组容器类。The java.util 程序包包含ArrayList、HashMap、TreeSet 以及其他各种标准结构。它还包括有用于对数据进行一般排序、创建不变集合的工具，以及其他各种便利工具。
不过，C 并没有内置容器支持；您或者只能自己编写，或者使用其他人的数据结构程序库。幸运的是，GLib 是一个能够满足此需要的优秀的、免费的、开放源代码的程序库。它包含了大部分标准数据结构，以及在程序中有效处理数据的很多实用工具。它诞生于1996 年，从而经过了彻底地测试，并在发展过程中增加了很多实用功能。
100 字以内（或者更少）的算法分析
对容器的不同操作需要不同长度的时间。例如，在一个长的列表中，访问第一个元素要快于对同一列表进行排序。用来描述完成这些操作所需时间的符号称为O-notation。这个话题需要计算机科学专业的学生用一个学期的时间去研究，但是，简要地讲，O-notation 是对操作的最坏情况的分析。换句话说，它对完成某个操作所需要的最长时间进行度量。它被证明是度量数据结构操作的有效途径，因为经常会遇到最坏情况的操作（比如当您搜索某个列表而却没有到所查的条目时）。
接下来论述了一些O-notation 示例，可以将一副扑克牌在桌子上排列一行：
O(1) —— 选择第一张牌。O(1) 也称为“线性时间（constant time）”，因为不管在列表中有多少张牌，取得第一张牌的时间都是相同的。
O(n) —— 翻转每一张牌。O(n) 被称为“线性时间（linear time）”，因为随着牌的数目增加，完成操作所需时间线性增加。
O(n!) —— 创建一个全部扑克牌所有可能排列的列表。每向列表添加一张新牌，排列的数目都会阶乘式增加。
您会发现，在整个教程都提及关于不同数据结构操作的O-notation。了解特定数据结构上特定操作的开销，能够帮助您更明智地选择容器在，最优化应用程序的性能。
编译GLib 程序
如果在研究那些示例时编译并运行它们，那么您将通过本文学到更多。由于它们要使用GLib，所以编译器需要知道GLib 头文件和程序库在哪里，以使其能够解析GLib 定义的类型。这个简单的程序初始化一个双向链表并向其中添加一个字符串：
//ex-compile.c
#include <glib.h>
int main(int argc, char** argv) {
GList* list = NULL;
list = g_list_append(list, "Hello world!");
printf("The first item is '%s'\n", g_list_first(list)->data);
return 0;
}
可以通过调用GCC 来编译这个程序，如下：
$ gcc -I/usr/include/glib-2.0 -I/usr/lib/glib-2.0/include -lglib-2.0 -o ex-compile ex-compile.c
运行它，查看期望的输出：
$ ./ex-compile
The first item is 'Hello world!'
$
不过，那是一个非常难用的GCC 调用。更简单的方式是让GCC 指向GLib 程序库。
使用pkg-config
手工指定程序库的位置容易出错而且很冗长，所以大部分现代的Linux 发行版本都附带了pkgconfig 工具来帮助简化此问题。可以使用pkgconfig 来编译上面的程序，如下：
$ gcc 'pkg-config --cflags --libs glib-2.0' -o ex-compile ex-compile.c
输出与先前相同：
$ ./ex-compile
The first item is 'Hello world!'
$
注意，现在不必再指定GLib 头文件的路径；pkgconfig 的--cflags 选项会完成此任务。使用--libs 选项指定的程序库也是如此。当然，没有任何神密之处；pkgconfig 只是通过一个配置文件读取出程序库和头
文件的位置。在Fedora Core 3 系统中，pkgconfig 文件位于/usr/lib/pkgconfig 目录下，glib-2.0.pc 文件类似如下：
$ cat /usr/lib/pkgconfig/glib-2.0.pc
prefix=/usr
exec_prefix=/usr
libdir=/usr/lib
includedir=/usr/include
glib_genmarshal=glib-genmarshal
gobject_query=gobject-query
glib_mkenums=glib-mkenums
Name: GLib
Description: C Utility Library
Version: 2.4.7
Libs: -L${libdir} -lglib-2.0
Cflags: -I${includedir}/glib-2.0 -I${libdir}/glib-2.0/include
这样，所有信息都由一个中间层隐藏起来。如果恰巧使用了一个不支持pkgconfig 的Linux 发行版本，那么随时可以重新直接为GCC 指定头文件和程序库。
GLib 的现实应用

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