格雷码是一种二进制编码, 相邻数的格雷码只有一个二进制位不同

一位的格雷码是显然的

| 二进制 | 格雷码 |
| --- | --- |
| 0 | 0 |
| 1 | 1|

若是再添一位, 再前方补上`0`

| 二进制 | 格雷码 |
| --- | --- |
| 00 | 00 |
| 01 | 01|

对于高位为`1`的情形, 由于要求相邻数仅有一个二进制位变化,在交界处低位应当相同. 因而将已有的编码镜像
| 二进制 | 格雷码 |
| --- | --- |
| 00 | 00 |
| 01 | 01|
| 10 | 11 |
| 11 | 10|

依次类推, 三位格雷码的对应关系就是
| 二进制 | 格雷码 |
| --- | --- |
| 000 | 000 |
| 001 | 001|
| 010 | 011 |
| 011 | 010|
| 100 | 110 |
| 101 | 111|
| 110 | 101 |
| 111 | 100|

格雷码

# pybind11安装
pybind11安装很简单，只需要
```shell
pip install pybind11
```
# 库的编写
编写一个简单的加法函数`myadd.cpp`
```cpp
#include <pybind11/pybind11.h>

// 一个简单的 C++ 函数
int add(int i, int j)
{
    return i + j;
}

// PYBIND11_MODULE 宏用于定义 Python 模块
PYBIND11_MODULE(myadd, m) // 这里将模块名称改为 'myadd'
{
    m.def("add", &add, "A function that adds two numbers");
}
```
编辑器会在第一行报错，因为它找不到这个文件。此时就要在编辑器的`Include Path`中加上
```
C:\Users\gbwat\AppData\Local\Programs\Python\Python311\Include
C:\Users\gbwat\AppData\Local\Programs\Python\Python311\Lib\site-packages\pybind11\include
C:\Users\gbwat\AppData\Local\Programs\Python\Python311\libs
```
这样就不会报错了。此处需要根据自己的python版本和安装位置进行修改
# CMake编译配置
## cmakelists
使用CMake编译是非常方便的，我使用的`CMakelists.txt`如下
```cmake
cmake_minimum_required(VERSION 3.12)
project(myadd)

# 设置 pybind11 的目录路径
set(pybind11_DIR "C:/Users/gbwat/AppData/Local/Programs/Python/Python311/Lib/site-packages/pybind11/share/cmake/pybind11")

# 寻找 pybind11 包
find_package(pybind11 REQUIRED)

# 设置静态链接
set(BUILD_SHARED_LIBS OFF)

# 添加 C++ 模块
pybind11_add_module(myadd myadd.cpp) # 模块名称 'myadd'

# 设置输出目录
set_target_properties(myadd PROPERTIES 
    LIBRARY_OUTPUT_DIRECTORY ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}
)

# 针对 Windows 平台的额外设置
if (WIN32)
    target_compile_definitions(myadd PRIVATE NOMINMAX)
    target_link_libraries(myadd PRIVATE ${PYTHON_LIBRARIES})

    # 针对 MinGW 添加静态链接选项
    if (CMAKE_CXX_COMPILER_ID MATCHES "GNU|Clang")
        target_link_options(myadd PRIVATE -static-libgcc -static-libstdc++)
    endif()
endif()

if (CMAKE_CXX_COMPILER_ID MATCHES "GNU|Clang")
    target_compile_options(myadd PRIVATE -Wall -Wextra -Wpedantic)
elseif (MSVC)
    target_compile_options(myadd PRIVATE /W4 /permissive-)
endif()

message(STATUS "Using C++ compiler: ${CMAKE_CXX_COMPILER}")
message(STATUS "Using Python include directories: ${PYTHON_INCLUDE_DIRS}")
message(STATUS "Output library will be placed in: ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}")
```
注意一定要设置静态链接，否则在python中调用会找不到dll从而出错！！！
## vscode编译
在vscode中安装`CMAKE`扩展后直接点击生成即可

![image.png](/static/img/cdfc7ae7941528238ecb3309201492b9.image.webp)

生成完毕即可在当前目录下找到编译出的文件`myadd.cp311-win_amd64.pyd`

## 终端编译
我使用的是`MinGW`编译器，不同的编译器需要使用不同的命令

在当前目录建立一个新文件夹build，在终端中进入文件夹
```ahell
cd build
```
随后执行`cmake`命令进行配置
```shell
cmake -G "MinGW Makefiles" .. 
```
随后执行编译
```
mingw32-make
```
就可以在上级目录（build文件夹的上级目录）看见编译出的`myadd.cp311-win_amd64.pyd`

# python调用
确保python脚本与`myadd.cp311-win_amd64.pyd`处于同一目录中，随后直接`import`就可以了。一个实例如下
```python
import myadd

print(myadd.add(1, 2))
```
运行之，会输出结果`3`

# 可能的错误及解决办法
## 测试成功但是编译不成功
该情况下CMake会输出
```
[main] 正在生成文件夹: d:/py/build 
[build] 正在启动生成
[proc] 执行命令: "C:\Program Files\CMake\bin\cmake.EXE" --build d:/py/build --config Debug --target all -j 24 --
[build] [ 50%] Linking CXX shared module myadd.cp311-win_amd64.pyd
[build] Copying runtime dependencies
[build] Error copying file "/python312.dll" to "D:/py/build".
[build] mingw32-make[2]: *** [CMakeFiles\myadd.dir\build.make:104: myadd.cp311-win_amd64.pyd] Error 1
[build] mingw32-make[2]: *** Deleting file 'myadd.cp311-win_amd64.pyd'
[build] mingw32-make[1]: *** [CMakeFiles\Makefile2:82: CMakeFiles/myadd.dir/all] Error 2
[build] mingw32-make: *** [Makefile:90: all] Error 2
[proc] 命令“"C:\Program Files\CMake\bin\cmake.EXE" --build d:/py/build --config Debug --target all -j 24 --”已退出，代码为 2
[driver] 生成完毕: 00:00:01.309
[build] 生成已完成，退出代码为 2
[rollbar] 未处理的异常: 未处理的拒绝承诺: ctest Error: 生成失败。 {}
```
这是因为`gcc`版本太低，经测试`gcc 8.1`不能成功编译但是`gcc 14`可以
## 编译成功python调用提示‘找不到指定的模块’
这种情况下python会报错
```
PS D:\py> python .\test.py 
Traceback (most recent call last):
  File "D:\py\test.py", line 1, in <module>
    import myadd
ImportError: DLL load failed while importing myadd: 找不到指定的模块。
```
这是因为找不到dll。用`Process Monitor`查看调用情况如下

![image.png](/static/img/7b1fa57e197abd62dee52eeb9a20c4e5.image.webp)

可见是c++库的dll找不到。这是因为编译器的lib没有加入`PATH`。好的做法是使用静态链接，就像前面说的那样

pybind11编写python能调用的库

# 前言
书接上回，python中官方提供的正则表达式库为`re`，引入项目只需要
```python
import re
```
但是`re`仅仅支持一些基础的正则表达式语法，对于高级的扩展语法并没有支持。但是第三方库`regex`对这些提供了支持。安装`regex`需要
```shell
pip install regex
```
然后在项目中引入即可使用
```python
import regex
```



# 正则表达式扩展语法
## 递归
如果希望匹配嵌套的括号，如
```
aaa{bbb{ccc}}
```
如果仅仅匹配`{}`，匹配将会在第一个`}`停止，得到`{bbb{ccc}`。显然这并不是期望的结果，因而排除中间的括号
```python
r'{[^{}]*}'
```
这样就不会出现括号不完整的情况了，然而如此就仅仅能匹配到一个括号，无法匹配到括号嵌套的文本，如
```
{aaa} {bbb} ...
```
是可以被匹配到的，但是`{aaa{bbb}}`是不能被匹配的

对于这种嵌套的结构，应该采取递归的方法
```python
r'{([^{}]+|(?0))*}'
```
下面做必要的解释说明
- 最外面的`{...}`匹配一对大括号
- 大括号内部的`(...)*`定义了一个捕获组，并允许它重复多次
- 捕获组内部由`|`分为两段分支
  - `[^{}]+`匹配了不含括号的非空字符串
  - `(?0)`递归调用整个正则表达式

思路可以分析如下。首先定义了一个基本的单元
```
{[^{}]+}
```
它匹配一对无嵌套的大括号。若希望令它可以嵌套自身，引入递归
```
{[^{}]+|(?0)}
```
这样它就能匹配`{{aaa}}`这样的嵌套大括号了，但是它并不能匹配`{aaa{bbb}ccc}`这样的字符串，因为这个正则表达式要求大括号内部是不含括号的部分或是另一对大括号，并不允许这两种情况同时出现，因而需要允许内部结果重复
```
{([^{}]+|(?0))*}
```
在匹配`{aaa{bbb}}`这个字符串时，大括号被正则表达式最外层的`{}`匹配上，内部的字符串需要满足的条件为
```
([^{}]+|(?0))*
```
而`aaa`满足`[^{}]+`，`{bbb}`满足`(?0)`，它们都能满足`([^{}]+|(?0))`，那么`aaa{bbb}`就能满足该捕获组的重复

如此就实现了嵌套大括号的匹配

正则表达式在regex中的使用（二）

# 前言
由于 [神里绫华的狗](https://神里绫华的狗.top) 上的内容都是使用`Latex`编写的，无论是发表在本站还是知乎等平台，都需要将`Latex`转为`markdown`语法。由于简单情况下两者语法接近，并且`markdown`也支持使用`latex`的公式，这个转换无非就是做一些字符串的替换，估摸着应该也不是很难的样子。

但是实际写起来并不是那么简单。比如要把`Latex`的公式符号`\[`替换为`$$`，同时也会影响换行标记
```latex
\\[1em]
```
要实现这样的判断，简单的字符串匹配是做不到的，需要使用**正则表达式**。



# 简单的正则表达式语法
在开始之前，首先需要插一嘴，在python中，有一种字符串是这样写的
```python
r'abcd\n'
```
前面加一个`r`意为后面的字符串就是它字面意义上的意思，不进行转义。像这里`\n`就不是换行符的意思，它真的是一个斜杠`\`和一个`n`。由于正则表达式是需要转义的，如果不这样书写字符串就要转义两次，想想都蛋疼。
## 匹配
最简单的匹配当然是之间匹配字符串本身
```python
r'abcd'
```
这就是匹配`abcd`，与普通的字符串匹配没什么两样。
### 通配符
正则表达式中存在通配符`.`，它代表着任意的**单个字符**。注意它只是一个字符，并不像平常用的`*`一样可以代表任意字符串。比如
```
'abcde'
```
正则表达式`r'.'`的匹配结果将会是一个列表
```python
['a','b','c','d','e']
```
### 字符集
字符集用中括号`[]`表示。字符集也只是**代表一个字符**，并不是字符串。字符集的作用是匹配中括号中的任意一个字符，如
```python
‘abc adc aec’
```
用正则表达式`r'a[be]c'`匹配的结果就是
```python
['abc','aec']
```
在字符集的开头加上`^`构成否定字符集`[^]`，即匹配不是括号中的任意一个字符，如
```python
'abc adc aec'
```
用正则表达式`r'a[^be]c'`匹配的结果就是
```python
'adc'
```
字符集还可以指定范围，如
```python
r'[a-f]'
```
等效于`r'[abcdef]'`。数字也适用
```python
r'[1-5]'
```
它等价于`r'[12345]'`。字符集可以组合使用，如
```python
r'[a-f1-5xyz]'
```
它匹配满足以下三种情况的**一个字符**：在`a-f`中，或是在`1-5`中，或是`x,y,z`中的一个
### 字符的重复
前面提到的字符集只能匹配一个字符，将单个字符组成字符串需要用到重复

简单的重复是`*`,`+`,`?`。
- `*`意为前面的字符可以出现0次或更多次
- `+`意为前面的字符串可以出现1次或更多次
- `?`意为前面的字符串可以出现0次或1次

如正则表达式`go*gle`可以匹配`ggle`而`go+gle`不可以

高级一些的方法是用大括号`{}`。当大括号中只有一个数时它代表着前面字符出现的数目，如
```python
r'go{2}gle`
```
就等价于`r'google`

当大括号中有两个数字时，就代表着前面字符出现的数目范围
```python
r'go{2,4}gle`
```
代表着中间的字母`o`出现2次，3次或4次，所能匹配的全部字符串就是
```
google gooogle goooogle
```
如果不填，则代表对次数没有要求，如
```python
r'go{1,}gle`
```
要求中间的`o`最少出现一次，最多出现任意次，中间爱有几个就有几个，这等效于`go+gle`

## 捕获组
捕获组由括号组成`()`，括号中是一个正则表达式，就像这样
```python
r'(abc)`
```
为什么需要捕获组？引入捕获组的一大目的是**引用**！如
```python
r'(.+)-\1`
```
这个正则表达式中，`\1`代表着第一个捕获组匹配上的内容，因而这个正则表达式匹配的结果形为
```
water-water gbwater-gbwater ...
```
引入捕获组的另一个目的是便于表示字符串。正则表达式中的内容都是匹配字符的，如果要匹配字符串需要在正则表达式中嵌套正则表达式，如
```python
r'(.*)(water)'
```
虽然它的作用与`.*water`完全相同，但是如此一来，该正则表达式就从匹配字符变为了匹配两个字符串。这样正则表达式就可以**模块化**设计了。如果仅仅是为了模块化，并不需要捕获，可以像下面这样写，称为**非捕获组**
```python
r'(?:abc)`
```
该捕获组匹配的字符串不可被引用，引用时不计入编号
## 分支
一个正则表达式有多个分支，用竖线`|`表示。如
```python
r'{a-z}+|{0-9}+|{A-Z}+`
```
匹配三种字符串：完全由小写字母`a-z`组成的，或完全由数字`0-9`组成的，或完全由大写字母`A-Z`组成的

结合捕获组的模块化，可以设计复杂的正则表达式，如
```python
r'(神里绫华|流萤酱|芙芙)的狗`
```
将会匹配
```python
['神里绫华的狗','流萤酱的狗','芙芙的狗']
```
## 位置匹配
利用`^`可以匹配行首，如下面的正则表达式
```python
r'^(神里绫华|芙芙)的狗'
```
对于字符串
```
神里绫华的狗也是芙芙的狗
```
将只会匹配到`神里绫华的狗`

同样利用`$`可以匹配行尾。如果上面的正则表达式这样写
```python
r'(神里绫华|芙芙)的狗$'
```
对于同样的字符串，就只能匹配到`芙芙的狗`

## 转义
### 符号转义
对于如`+`，`*`，`|`等被正则表达式占用的符号，需要使用时用反斜杠`\`进行转义。特别地，想要打出`\`也需要转义
```python
r'\\'
```
### 特殊转义
一些特殊转义可以被列举如下
- `\w`代表一个可以组成单词的字符，包括大写字母`A-Z`，小写字母`a-z`和下划线`_`
- `\W`代表一个不能组成单词的字符，就是`\w`字符集的补集
- `\d`代表一个数字字符
- `\D`代表一个不是数字的字符
- `\s`代表一个空白字符，包括空格` `，制表符`\t`和换行符`\n`
- `\S`代表一个非空白字符，就是补集

## 断言
有时我们会想让字符串前面或是后面具有一些字符串，但是又不想这些字符串被匹配进去。如
```
我是神里绫华的狗
```
我希望提取出这是谁的狗，但是不想一并提取出`我是`和`的狗`，就需要使用**断言**

断言分为正向断言和负向断言，先行断言和后行断言
### 正向先行断言
正向先行断言为`(?=)`，一个例子为
```python
r'(?=我是)(.+)'
```
它将匹配以`我是`**开头**的字符串，如`我是神里绫华的狗`就会匹配到`神里绫华的狗`
### 正向后行断言
正向后行断言为`(?<=)`，一个例子为
```python
r'(.+)(?<=的狗`
```
它将匹配以`的狗`**结尾**的字符串，如`我是神里绫华的狗`就会匹配到`我是神里绫华`

### 反向先行断言
反向先行断言为`(?!)`，一个例子为
```python
r'(?!我不是)神里绫华(.+)'
```
它将匹配不以`我不是`**开头**的字符串，如`我不是神里绫华的狗`将不会被匹配到

### 反向后行断言
反向先后断言为`(?<!)`，一个例子为
```python
r'(.+)芙芙(?<!嘿嘿嘿)'
```
它将匹配不以`嘿嘿嘿`**结尾**的字符串，如`嘿嘿芙芙嘿嘿嘿`将不会被匹配到
## 贪婪匹配与懒惰匹配
正则表达式默认为贪婪匹配，即尽可能匹配最多的内容。若需要切换为懒惰匹配，可以在字符前加上`?`，这样前面的匹配内容就会在该字符第一次被匹配到是停止扩展。如
```
芙芙嘿嘿嘿嘿嘿
```
在使用正则表达式
```python
r'(.*)嘿
```
将会匹配到整个字符串；而使用下面这个正则表达式
```python
r'(.*)?嘿
```
就只会匹配到`芙芙`

正则表达式在regex中的使用（一）

# 前言
在写代码自动化生成 [神里绫华的狗](https://神里绫华的狗.top) 的页面内容时，忽然发现网页返回了`403`，也就是权限不够，特此记录重新复习一下Linux的权限系统




# 文件权限的查看
权限的查看使用`ls`命令即可
```shell
ls -l
```
该命令会列出当前目录下所有文件的权限信息，就比如我在home下执行是这个样子（为了保密盖住了服务器信息）

![image.png](/static/img/63e73640f280cd65fcc58971f2a130ae.image.webp)

注意到第一列
``` shell
drwxrwxr-x
drwxrwxr-x
-rw-rw-r--
-rw-rw-r--
```
是文件或者文件夹的权限，它一共有十位，第一位指示文件的类型是文件还是文件夹，后面九位是文件的具体权限

若第一位为`d`则为文件夹，若为`-`则为文件。后面的九位可以分为三组，分别代表
```shell
文件所属用户 文件所属组 其他用户
```
的权限。如
```shell
drwxrwxr-x
```
代表这是一个文件夹，并且它的权限是这样的
```shell
文件所属用户rwx 文件所属组rwx 其他用户r-x
```
其中`r`代表可读，`w`代表可写，`x`代表可执行。那么这个的意思是，对于所有者和所属用户组的用户该文件可读可写可执行，对于其他用户，该文件仅可读与执行

# 文件权限的修改
## chmod的简单使用方法
文件权限的修改需要用到`chmod`命令
```shell
chmod <users> <+/-> <permissions> <filename>
```
其中`users`可以有如下组合
- `u` 是文件所属用户
- `g` 是文件所属用户组
- `o` 是其他用户
- `a` 是所有用户

`+`代表添加权限，`-`代表减少权限。权限的写法与上文展示的相同
- `r` 读权限
- `w` 写权限
- `x` 执行权限

具体的例子如
```shell
chmod ug +rw index.html
```
意为`index.html`的所属用户与所属组添加读写的权限

## chmod的高级使用方法
实际上，Linux的权限系统是用二进制表示的，`rwx`合并为一个三位二进制数，`1`代表具有权限，`0`代表没有权限

如一个用户具有读写权限但没有可执行权限，即他的权限是`rw-`，那么用二进制表示为
```shell
110
```
也就是十进制数`6`，三个这样的数组合就得到了一个文件对所有用户的权限，如
```shell
777
```
意为该文件对所有用户的权限都是`rwx`，也就是可读可写可执行，而`700`就是仅有文件所有者可读可写可执行，其他用户不具有任何权限

用这种方式表示权限非常简洁，chmod也支持使用这种方式
```shell
chmod 777 index.html
```
意为给`index.html`赋予权限`777`

:::warning
赋予`777`权限是一种相当危险的行为，这意味着该文件**受到所有人的控制**并可以**被所有人执行**。随意地赋予`777`权限可能会导致系统崩溃
:::

# 修改文件所属用户与所属用户组
进行该操作需要使用`chown`命令
```shell
chown <user>:<group> <filename>
```
如更改所属用户
```shell
chown user index.html
```
可以将`index.html`的所属用户改为`user`，修改用户组也是同样的方式
```
chown :group index.html
```
当然也可以同时修改
```shell
chown user:group index.html
```
# 其他说明
## nginx对文件权限的要求
`nginx`要求可以通过网络请求访问的文件必须具有可执行权限`x`，否则就会出现`403`错误。修正该错误的方式是根据`nginx`的执行用户赋予文件相应的可执行权限，这也是文章开头提到的出现`403`错误的原因

## 应用到所有子文件夹
对于以上的所有命令，都可以加上`-R`参数，使该修改能递归应用到文件夹的所有子文件和子文件夹

完结撒花 *★,°*:.☆(￣▽￣)/$:*.°★* 。