云课五分钟-04一段代码学习-大模型分析C++

zhangrelay

发布于 2023-11-16 09:28:13

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发布于 2023-11-16 09:28:13

文章被收录于专栏：机器人课程与技术机器人课程与技术

视频：

云课五分钟-04一段代码学习-大模型分析C++

AIGC大模型时代，学习编程语言的方式，个人体会就是发生了很大的改变。

原本碎片化学习很难系统的掌握知识点，但是现在有了系统大模型，想法就能实现，碎片化知识也能拼成一个完整的系统。

文本：

使用文心一言作为助手来学习C++编程语言是一个很好的想法。以下是一些建议，希望能帮助你入门并完成项目：

了解基础知识：首先，你需要了解C++的基础知识，例如变量、数据类型、控制结构、函数等。你可以通过阅读教程、观看视频或参加在线课程来了解这些概念。文心一言可以为你提供相关的解释和示例代码。
编写代码：学习编程最好的方法是亲自动手编写代码。选择一些简单的练习，例如计算两个数的和、打印图形等，并尝试用C++实现。文心一言可以帮助你检查代码中的语法错误，并提供修改建议。
查阅文档：C++有丰富的官方文档和第三方库文档。当你遇到问题时，可以查阅这些文档来寻找解决方案。文心一言也可以为你提供相关的文档和参考资料。
寻求帮助：如果你遇到了无法解决的问题，不要害羞，可以向社区寻求帮助。有很多C++编程社区和论坛，例如Stack Overflow，你可以在那里提问并得到解答。同时，你也可以向文心一言提问，它会尽力回答你的问题。
完成项目：当你掌握了一定的基础知识后，可以尝试完成一些实际的项目。这不仅可以巩固你所学的知识，还可以让你积累实践经验。选择一个你感兴趣的项目，例如开发一个简单的游戏或计算器，并动手实现它。文心一言可以为你提供项目实现的建议和指导。

总之，学习C++编程语言需要耐心和实践。通过基础知识的学习、编写代码、查阅文档、寻求帮助以及完成实际项目，你将逐渐掌握这门语言并能够独立完成项目。祝你学习愉快！

#include <stdio.h>
#include <math.h>
#include <cstring>
#include <unistd.h>
 
int main() {
    float A = 0, B = 0;
    float i, j;
    int k;
    float z[1760];
    char b[1760];
    printf("\x1b[2J");
    for (;;) {
        memset(b, 32, 1760);
        memset(z, 0, 7040);
        for (j = 0; j < 6.28; j += 0.07) {
            for (i = 0; i < 6.28; i += 0.02) {
                float c = sin(i);
                float d = cos(j);
                float e = sin(A);
                float f = sin(j);
                float g = cos(A);
                float h = d + 2;
                float D = 1 / (c * h * e + f * g + 5);
                float l = cos(i);
                float m = cos(B);
                float n = sin(B);
                float t = c * h * g - f * e;
                int x = 40 + 30 * D * (l * h * m - t * n);
                int y = 12 + 15 * D * (l * h * n + t * m);
                int o = x + 80 * y;
                int N = 8 * ((f * e - c * d * g) * m - c * d * e - f * g - l * d * n);
                if (22 > y && y > 0 && x > 0 && 80 > x && D > z[o]) {
                    z[o] = D;
                    b[o] = ".,-~:;=!*#$@"[N > 0 ? N : 0];
                }
            }
        }
        printf("\x1b[H");
        for (k = 0; k < 1761; k++) {
            putchar(k % 80 ? b[k] : 10);
            A += 0.00004;
            B += 0.00002;
        }
        usleep(30000);
    }
    return 0;
}

这段代码是一个基于终端的动画程序，使用 ASCII 字符在终端上绘制一个动态图形。该图形会不断变化，因为 A 和 B 的值在每次循环时都会有微小的增加。

首先，让我们了解代码中的每个变量和部分：

A 和 B：这两个变量用于计算图形的形状和位置，并在每次迭代时更新。
i 和 j：这两个变量用于循环遍历图形的每个点。
k：这个变量用于在终端上打印字符。
z：这是一个浮点数组，用于存储每个点的深度值。
b：这是一个字符数组，用于存储要打印到终端的 ASCII 字符。
printf("\x1b[2J");：这个命令清除终端屏幕。

接下来是代码的主要循环：

首先，通过 memset 函数清空 b 和 z 数组。
然后，使用嵌套循环遍历每个点，计算其深度和对应的 ASCII 字符。这里使用了大量的三角函数（sin 和 cos）来计算每个点的位置。
计算出的深度和字符存储在 z 和 b 数组中。
在计算完所有点后，使用另一个循环将字符打印到终端上。这里使用了 printf 函数和 putchar 函数。
在打印完一行字符后，通过增加 A 和 B 的值来更新图形的形状和位置。
然后，使用 usleep 函数暂停一段时间，以便用户能够看到图形的变化。
循环继续，重复上述步骤。

总的来说，这段代码在终端上创建了一个动态、不断变化的图形。它使用了 ASCII 字符来表示图形的形状，并通过改变字符的位置和形状来创建动画效果。这是一种非常创意的方式，展示了如何在终端上创建简单的动画。

这段代码的难点主要在于以下几个方面：

复杂的数学计算：代码中涉及到大量的三角函数计算（例如sin和cos），还有很多浮点数的操作。理解这些计算的目的和原理需要一定的数学基础。
字符操作：b[o] = ".,-~:;=!*#$@"[N > 0 ? N : 0]; 这一行代码可能让人感到困惑。这实际上是在用一个字符串数组进行索引操作。如果N大于0，那么b[o]就是字符串中的第N个字符，否则就是字符串的第一个字符。
终端控制序列：代码中使用了诸如\x1b[2J和\x1b[H这样的终端控制序列，它们分别代表清空屏幕和移动光标到屏幕左上角。这些控制序列在没有相关背景知识的情况下可能会让人感到困惑。
无限循环和延迟：代码的主循环是一个无限循环（for (;;) {...}），这意味着它将一直运行下去，直到程序被外部停止。此外，程序每次循环后都会暂停30000微秒（或0.03秒），这使得实时观察程序的运行效果变得困难。
变量命名：变量的命名并没有直观地体现出它们的用途，这使得理解代码的难度增加。好的变量命名应该尽可能地描述出变量的用途或者含义。
缺少注释：代码没有注释，这使得理解代码的目的和工作原理变得更加困难。注释可以帮助读者理解代码的工作原理，特别是对于复杂的算法和操作。

总的来说，理解这段代码的难点在于它涉及到了多方面的知识，包括数学、字符操作、终端控制序列等，而且代码本身没有注释，变量命名也不够直观，这都增加了理解代码的难度。

这段代码已经相当精简了，但还有一些优化的可能性。以下是一些建议，可以帮助您进一步压缩代码：

合并变量声明：您可以合并相邻的变量声明，以减少代码行数。例如，将float i, j;和int k;合并为float i, j; int k;。
移除不必要的头文件：代码中包含了<math.h>和<unistd.h>头文件，但如果您的代码不需要使用这些头文件中的其他函数或符号，您可以将它们移除。
使用更简洁的表达式：在一些地方，您可以使用更简洁的数学表达式或简化逻辑操作，以减少代码量。例如，您可以尝试使用临时变量来存储中间结果，以减少重复计算。
简化字符操作：字符操作部分可以使用更简洁的方式来完成。您可以考虑使用数组索引或其他字符操作技巧来简化代码。

请注意，代码压缩可能会降低可读性，因此在进行压缩时要权衡可读性和代码大小。同时，还要确保压缩后的代码仍然能够正确工作，并保持良好的性能。最好的做法是在压缩代码之前先备份原始代码，以防出现错误或不可逆的更改。

from __future__ import print_function
import math  
import time
import numpy as np  
  
#for j in np.arange(0, 6.28, 0.07):  
    # your code here

  
def main():  
    A = 0.0  
    B = 0.0  
    z = [0.0] * 1760  
    b = [' '] * 1760  
  
    while True:  
        for j in np.arange(0, (6.28), (0.07)):  
            for i in np.arange(0, (6.28), (0.02)):  
                c = math.sin(i)  
                d = math.cos(j)  
                e = math.sin(A)  
                f = math.sin(j)  
                g = math.cos(A)  
                h = d + 2  
                D = 1 / (c * h * e + f * g + 5)  
                l = math.cos(i)  
                m = math.cos(B)  
                n = math.sin(B)  
                t = c * h * g - f * e  
                x = int(40 + 30 * D * (l * h * m - t * n))  
                y = int(12 + 15 * D * (l * h * n + t * m))  
                o = x + 80 * y  
                N = int(8 * ((f * e - c * d * g) * m - c * d * e - f * g - l * d * n))  
                if 22 > y and y > 0 and x > 0 and 80 > x and D > z[o]:  
                    z[o] = D  
                    b[o] = ".,-~:;=!*#$@"[N > 0]       
        A += 0.00004  
        B += 0.00002  
        print(''.join(b[:1761]))  
        time.sleep(1)  
        clear_screen()  
        move_cursor()  
  
def clear_screen():  
    print('\x1b[2J', end='')  
  
def move_cursor():  
    print('\x1b[H', end='')  
  
if __name__ == '__main__':  
    main()

请注意，由于原始代码中使用了C语言的特定功能（如无限循环和终端控制序列），在转换为Python时需要做一些调整。在这里，我们使用Python的标准库time来实现延迟，并通过打印控制字符来清除屏幕和移动光标。另外，我们还创建了两个辅助函数clear_screen()和move_cursor()来执行终端控制操作。最后，我们使用if __name__ == '__main__':语句来确保代码在直接运行时才会执行。

这段代码是用C语言编写的。如果你希望用另一种编程语言来实现，选择哪种语言取决于你的目标、熟悉程度以及可用的资源。

一些可能的选项包括：

Python: Python是一种易于理解、易于编写的语言，特别是对于初学者。它支持多种编程范式，包括面向过程、面向对象和功能性编程。Python也有大量的库可以帮助你实现各种功能。然而，Python的运行速度通常比C语言慢。
Rust: Rust是一种内存安全性的系统编程语言，它的运行速度几乎和C语言一样快，同时提供了更高级的特性，比如零成本抽象、移动语义、保证内存安全等。但是，Rust的学习曲线比较陡峭。
Go: Go是一种静态类型的编译型语言，它的运行速度也很快，同时有垃圾回收机制，使得内存管理更为容易。它的并发模型也使得编写并发程序更为简单。
Java: Java是一种面向对象的、类基础的语言，它有一个庞大的标准库和社区支持。Java的运行速度适中，但由于其垃圾回收和虚拟机特性，对于某些类型的程序可能不够高效。

每种语言都有其优点和缺点，所以并没有一个"最佳"的选择。你应该基于你的需求、对语言的熟悉程度、以及可用的资源来做出决定。如果你更重视运行速度，那么可能会倾向于选择接近底层的语言，如Rust或Go。如果你更重视易用性和快速开发，那么Python可能是一个好选择。如果你需要一种平衡运行速度和易用性的语言，那么Go或Java可能是不错的选择。

#include <stdio.h>
#include <math.h>
#include <cstring>
#include <unistd.h>
char colors[7][8] = {"\033[31m", "\033[33m", "\033[32m", "\033[36m", "\033[34m", "\033[35m", "\033[37m"};
 
int main() {
    float A = 0, B = 0;
    float i, j;
    int k;
    float z[1760];
    char b[1760];
    printf("\x1b[2J");
    for (;;) {
        memset(b, 32, 1760);
        memset(z, 0, 7040);
        for (j = 0; j < 6.28; j += 0.07) {
            for (i = 0; i < 6.28; i += 0.02) {
                float c = sin(i);
                float d = cos(j);
                float e = sin(A);
                float f = sin(j);
                float g = cos(A);
                float h = d + 2;
                float D = 1 / (c * h * e + f * g + 5);
                float l = cos(i);
                float m = cos(B);
                float n = sin(B);
                float t = c * h * g - f * e;
                int x = 40 + 30 * D * (l * h * m - t * n);
                int y = 12 + 15 * D * (l * h * n + t * m);
                int o = x + 80 * y;
                int N = 8 * ((f * e - c * d * g) * m - c * d * e - f * g - l * d * n);
                if (22 > y && y > 0 && x > 0 && 80 > x && D > z[o]) {
                    z[o] = D;
                    b[o] = ".,-~:;=!*#$@"[N > 0 ? N : 0];
                }
            }
        }
        printf("\x1b[H");
        for (k = 0; k < 1761; k++) {
            printf("%s", colors[k%7]);
            putchar(k % 80 ? b[k] : 10);
            A += 0.00004;
            B += 0.00002;
        }
        usleep(100000);
    }
    return 0;
}

这段代码主要涉及到C语言的基础知识，包括变量、数据类型、循环、数组、条件语句、函数等。下面是对每个知识点的讲解：

变量和数据类型：代码中使用了各种变量，如float和int类型。例如，float A = 0, B = 0;定义了两个浮点型变量A和B，并初始化为0。
循环：代码中有多个嵌套循环，如for (;;)是一个无限循环，而内部的for (j = 0; j < 6.28; j += 0.07)和for (i = 0; i < 6.28; i += 0.02)则是普通的for循环，用于迭代计算。
数组：代码中使用了两个数组float z[1760]和char b[1760]。数组是一个用于存储固定大小序列的数据结构。
条件语句：if (22 > y && y > 0 && x > 0 && 80 > x && D > z[o])是一个条件语句，用于判断是否满足某个条件，并根据条件来执行相应的代码块。
数学函数：代码中使用了一些数学函数，如sin()和cos()，它们分别计算正弦和余弦值。这些函数需要包含头文件<math.h>。
清屏操作：printf("\x1b[2J");是一种清屏操作，它发送一个终端控制序列来清除屏幕内容。
字符输出：putchar(k % 80 ? b[k] : 10);用于输出字符。这里使用了三元运算符来判断是输出字符还是换行。
延时函数：usleep(30000);用于引入延时，等待一段时间。这里等待30000微秒，即0.03秒。
头文件：代码中包含了多个头文件，如<stdio.h>、<math.h>、<cstring>和<unistd.h>。这些头文件包含了一些函数和宏的声明，用于提供输入输出、数学运算、字符串处理等功能。

这段代码还涉及到一些数学计算和逻辑操作，整体来说是一个比较复杂的程序。通过对每个基础知识点的理解，你可以更好地掌握这段代码的工作原理。

你提供的两段代码基本上是相同的，但是有一些细微的差别。这些差别包括：

在新代码中，colors数组被定义在main函数外部，而在旧代码中，它被定义在main函数内部。这并没有太大的影响，只是改变了变量的作用域。
新代码中的usleep函数的参数从30000更改为100000。这意味着程序在每次循环中的暂停时间从30000微秒（0.03秒）更改为100000微秒（0.1秒）。因此，新程序的运行速度会比旧程序慢一些。
在新代码中，增加了一行printf("%s", colors[k%7]);用于在控制台输出彩色字符。这一行会根据k的值（在每次循环中变化）在colors数组中选择一个颜色代码输出，从而使得输出到控制台的字符颜色不断变化。旧代码中并没有这一行。

以上就是两段代码的主要差别。基本上，新代码在旧代码的基础上增加了一些用于改变输出字符颜色的功能，并调整了程序的运行速度。

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原始发表：2023-11-15，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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