OI 中的小技巧（工具）
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https://zhuanlan.zhihu.com/p/494668063
bash 基础语法
可执行文件
在 NOI Linux 或其它 Linux 环境下打开终端，可以在终端中输入命令：
you@localhost:~/test$ g++ a.cpp -o main
you@localhost:~/test$ ./main
1 2
3
这里我们编译了 a.cpp 文件为 main，运行，发现它正确实现了计算 \(a+b\) 的功能。g++ 和 ./main 是可执行文件，在一条命令的开端，后面紧跟的都是参数。g++ 在环境变量中，main 在当前目录下，在 bash 中运行不在环境变量中的可执行文件需要写出其路径，最简单的方法就是写为 ./main。. 表示当前目录（.. 表示上一级目录），/ 是文件夹名与文件名之间的分隔符。以上内容建议百度“Linux 命令行入门”进一步了解。
变量
bash 中可以定义变量。
you@localhost:~/test$ a=1
you@localhost:~/test$ echo ${a}
1
a=1 中 a 是变量名，1 这里当作一个字符串。读取变量 a 的内容，写作 ${a}。同样这些东西建议百度了解。
管道
bash 中存在名为管道的东西，作用是将上一个命令的标准输出传递给下一个命令的标准输入，符号是 |。
you@localhost:~/test$ echo 1 2 | ./main
3
例如可以 echo 1 2 输出 1 2，将其传递给 ./main 作为它的标准输入。更有用的地方是，部分命令如 diff grep 可以通过指定文件名为 -（或其它，可以传递参数 --help 查看）以读取标准输入作为文件内容。因此可以干出这样的事情：
you@localhost:~/test$ echo 1 2 > in
you@localhost:~/test$ echo 3 > ans
you@localhost:~/test$ ./main < in | diff - ans
you@localhost:~/test$ echo 4 > out
you@localhost:~/test$ ./main < in | diff - out
1c1
< 3
---
> 4
Linux 文件名可以无后缀名。这里依次创建了三个文件。第一次运行 ./main，输入 1 2 输出 3，与文件 ans 比较相同；第二次运行 ./main，输入 1 2 输出 3，与文件 out 比较不同，输出了错误信息。
if-else
大概这样写：if {{condition_command}}; then {{echo "Condition is true"}}; fi。
注意：{{condition_command}} 返回 0 的时候进入后面的语句块，返回 0 一般表示这个命令成功运行。这一点与其它语言不同。
可以百度或者 help if 获得更多帮助。
for
for {{variable}} in {{item1 item2 ...}}; do {{echo "Loop is executed"}}; done
for {{variable}} in {{{from}}..{{to}}..{{step}}}; do {{echo "Loop is executed"}}; done
for {{variable}} in */; do (cd "${{variable}}" || continue; {{echo "Loop is executed"}}) done
可以 sudo apt install tldr 然后 tldr for 获得更多帮助。
while
while {{condition_command}}; do {{command}}; done
写在同一行的时候需要分号。do 前面换行可以去掉 do 前分号。done 前换行可以去掉 done 前分号。for 同理。
bash 应用
time
作为内置命令时，time 后面直接加一条命令可以测量其运行时间。
you@localhost:~/test$ time ./main
1 2
3
real 0m0.383s
user 0m0.002s
sys 0m0.000s
作为一个可执行文件 /usr/bin/time（等价于 /bin/time）时，也是同样用法，但是输出不同：
you@localhost:~/test$ /bin/time ./main
1 2
3
0.00user 0.00system 0:02.34elapsed 0%CPU (0avgtext+0avgdata 3576maxresident)k
0inputs+0outputs (0major+135minor)pagefaults 0swaps
只需要知道评测时看的是 user time。测量空间时，使用 /bin/time -v。
you@localhost:~/test$ /bin/time -v ./main
1 2
3
Command being timed: "./main"
User time (seconds): 0.00
System time (seconds): 0.00
Percent of CPU this job got: 0%
Elapsed (wall clock) time (h:mm:ss or m:ss): 0:01.07
Average shared text size (kbytes): 0
Average unshared data size (kbytes): 0
Average stack size (kbytes): 0
Average total size (kbytes): 0
Maximum resident set size (kbytes): 3424
Average resident set size (kbytes): 0
Major (requiring I/O) page faults: 0
Minor (reclaiming a frame) page faults: 134
Voluntary context switches: 2
Involuntary context switches: 0
Swaps: 0
File system inputs: 0
File system outputs: 0
Socket messages sent: 0
Socket messages received: 0
Signals delivered: 0
Page size (bytes): 4096
Exit status: 0
Maximum resident set size (kbytes): 3424 是所测量的。
ulimit
修改终端的资源限制，其中最有用的是修改栈空间：ulimit -s unlimited 表示无线栈空间。unlimited 可以改为任意一个 KB 为单位的数字，如 ulimit -s 1048576 使得栈空间为 1G。
批量过样例
想象你正在参加一场 OI 比赛，本题的英文名为 station，所以你编写了 station.cpp 作为提交的代码，现在想要测试之。已经去掉了 freopen。
可以编写 test.sh：
#!/bin/bash
ln -s ../../down/station/* .
g++ station.cpp -o station -std=c++14 -O2
for i in {1..2}; do
time ./station <station$i.in | diff - station$i.out -Bsbq
done
第一行称为 shebang，指定使用 bash 解析这个文件。
第二行将所有样例文件软链接到当前目录，可以搜索一下什么是软链接。这里将存放在 ../../down/station/ 下形如 station1.in/out 一共两祖样例链接到当前目录。
第四行是 for 循环，\(i\) 从 \(1\) 到 \(2\)。
第五行，首先 time ./station <station$i.in 运行 station，将输出通过管道传递给 diff，与答案文件进行比较。对于 diff，一共传递了四个选项：-b 选项意在忽略行末空格，-B 忽略文末换行（实际上 -Bb 忽略了更多东西，diff --help|grep '\-b' 查看），-s 选项指出在文件相同时输出 ... are identical，-q 选项指出在文件不同时仅输出 ... differ。本题输出文件很大，如果输出量少，可以去除 -q 选项观察不同之处。diff 还拿到了两个文件，文件 - 是标准输入，从管道中获得；文件 station$i.out 是样例输出。这里 station$i.out 实际上是个 format string，将 $i 替换成一个数字，写成 ${i} 也对，这里变量名只有一个字母，也可以写 $i。
第六行结束 for 循环。现在你就写了一个 OI 中可以用的工具脚本。
写完以后给他添加执行权限：chmod u+x test.sh。然后 ./test.sh 运行。
或者可以去掉第一行的 shebang，使用 bash test.sh 运行，或者 . test.sh，source test.sh。保留第一行 shebang，make test（此时目录下不要有名为 test 的文件，包括代码），接着 ./test。首选 chmod。
运行效果：
$ ls ../../down/station/
station1.in station1.out station2.in station2.out
$ vim test.sh
$ chmod u+x ./test.sh
$ ./test.sh
station.cpp: In function ‘void work(int, int, int, mint)’:
station.cpp:153:10: warning: structured bindings only available with ‘-std=c++17’ or ‘-std=gnu++17’
153 | auto [u, w] = q.front();
| ^
Files - and station1.out are identical
real 0m0.016s
user 0m0.001s
sys 0m0.012s
Files - and station2.out are identical
real 0m0.024s
user 0m0.002s
sys 0m0.017s
花絮：freopen 开关
你用这个 test.sh，需要去掉 freopen。OI 比赛怎么能随意去掉 freopen 呢？考虑复制一下文件：
#!/bin/bash
g++ station.cpp -o station -std=c++14 -O2
for i in {1..2}; do
cp station$i.in station.in
time ./station
diff station.out station$i.out -Bsbq
done
我常用的还有另一种方法是将 freopen 写成这样：
#ifndef NF
freopen("station.in", "r", stdin);
freopen("station.out", "w", stdout);
#endif
然后在 g++ 这一行的参数（编译选项）中加入 -DNF 表示 define 名为 NF 的 macro，以去掉 freopen。之所以名字是 NF，因为 do not finish 的缩写是 DNF。
对拍器
当前我们有两份代码 main.cpp 与 bf.cpp，前者因未知原因挂了，后者是朴素程序。写了一个 dt.py 用于生成一组数据，输出到标准输出（可以用 c++ 写 data.cpp 编译为可执行文件，这里是用 python 写的）。现在可以进行对拍：
#!/bin/bash
cnt=0
g++ main.cpp -o main -O2 -DNF -g
g++ bf.cpp -o bf -O2 -DNF -g
while :; do
echo Testcase $((++cnt)) is running...
./dt.py > in
./bf <in >ans
./main <in >out
if diff out ans -Bbq; then :
else echo WA; break; fi
done
这里，: 是一个无效果的命令，始终返回表示”成功运行“的 0。while :; 就是无线循环。
\(cnt\) 指示了当前是第几组数据，应该以 $((++cnt)) 的方法使它自增，小心其它方法可能使得 \(cnt\) 变成字符串，可以自己尝试。
第 10 行 if diff out ans -Bbq; then : 这里比较两个输出文件，相同时返回 0，此时没有操作。否则，输出 WA，并中断循环。此时可以查看输入文件 in，输出文件 out，答案文件 ans。去掉 diff 的 -s 是个人喜好，看着加。
备份工具
有时候可能有保存这场比赛所有代码的需求。这样可以将暴力代码留作备份并删掉，而且检查代码是否编译通过，还有方便最终提交，最重要的是防止误删（曾经试过将一份暴力代码 copy 成正解代码，导致正解代码被覆盖，无法找回）。
可以编写 backup.sh：
#!/bin/bash
tim=$(date|awk -F " " '{print $4}')
dst=$(dirname $0)/tmp/${tim//:/-}
echo start backup at ${tim//:/-}
mkdir $dst
for p in seq butterfly hoshi; do
src=$(dirname $0)/$p/$p.cpp
if [ -e $src ]; then
cp $src $dst
if g++ $src -o $dst/main -O2 -std=c++14; then
echo Problem $p: ok \(remember to check freopen via warnings\)
else
echo Problem $p: CE
fi
else
echo Problem $p: not found
fi
done
rm -f $dst/main
这个有一点长，会有一点难记。可以转写成 python 版本，会比较好写，就是字多一点。下面是逐行解释：
第一行 shebang。
第二行，提取了当前的时间，data 返回 Thu May 9 21:21:34 CST 2024 这样一个东西，这东西当然不能直接用作文件名。所以使用 awk -F 分割了这个字符串，取出第 4 项（0-indexed），写法可参考或百度。这时 tim=21:21:34。
第三行，dst 是 destination，指出备份代码存放在 dst 中。$0 是脚本自己所在的路径，dirname 取出这个路径的文件夹名。${tim//:/-} 这里，因为不能以冒号做文件名，将冒号替换成连字符，和 vim 替换比较像，注意 tim 后面两个正斜杠表示全部替换。dst 这时就是 ./tmp/21-21-34，代码存放到这个路径下。
第四行确认一下 tim 是对的，因为有些系统的时间取出来可能是第 3 项、第 5 项，因为中文的原因。自己枚举一下。
第五行新建文件夹。
第六行遍历 p 为题目名称，这次比赛有三道题，分别是 seq、butterfly、hoshi。
第七行找出将要备份代码的路径，记为 src，是 source 的缩写。
第八行，[ -e $src ] 判断文件 $src 是否存在，注意两边空格不能扔掉。if 判断之。
第九行，文件存在，复制到 dst。
第十行，进行编译测试，只保留 -O2 -std=c++14 这两个最基本的。
第十一行，编译通过，输出信息。这时如果有 freopen 存在，会对 freopen 报”无返回值“的警告，观察你的 freopen 对不对。如果没有就惨了。如果想进一步检查，可以使用 grep：grep $p $src --color=auto，看他找不找的到。找不到会无输出或者只输出一个，此时你文件名写错；找到了有刺眼红色提醒。对于这个 freopen 检查，因为传参数有很多双引号在，其实是很不好写的，建议别写。如果文件名写对了是很整齐的。
第十三行，发现编译错误，及时提醒。
第十六行，未找到文件，输出未找到。
第十九行，清理刚才编译的可执行文件。
然后和 test.sh 一样赋予它执行权限，然后就可以运行了。
考场上 .vimrc 和 backup.sh 两个写完需要 10~20 分钟，取决于手速，如果发现写的慢了去读一下题缓解紧张。
makefile
make 是一个古老的构建工具，帮助我们构建项目。在 OI 中可以帮我们编译，做到一个一键编译的效果，既有灵活性又少打很多字符。
基础语法
以下内容都写在当前目录下名为 makefile 的文件中。
目标文件名: 依赖文件1 依赖文件2
命令
注意命令前面是一个 TAB。
如：
bf: bf.cpp
g++ bf.cpp -o bf -O2 -DNF -g
main: snow.cpp
g++ snow.cpp -o main -O2 -g -fsanitize=undefined,address -DNF
snow: snow.cpp
g++ snow.cpp -o snow -O2 -g -std=c++14 -DNF -Wall -Wextra -Wconversion
终端输入 make snow 不是造雪，而是编译可执行文件 ./snow，可以 make snow && ./snow 一个组合技。make bf 也是，make main 也是，main 和 snow 的区别是调试选项的力度。调试时使用 main 版本，测样例使用 snow 版本。优势在于文件没有修改时，不会触发重新编译，节省时间。
关于变量：makefile 的变量在每个目标外面，大概这样写：
SRC = snow.cpp bf.cpp
和 bash 变量不一样的是等号两边可以加空格，访问变量是 $(SRC) 圆括号，转义美元符号是 $$。这里面 string 的双引号规则和 bash 一样（不用写）。这个变量其实因为开在全局，没得修改，是个常量，所以应该大写。
$() 圆括号里面可以调用 makefile 的函数，调用 bash 函数是 $(shell ls) 这样子。
传统题写法
main: seq.cpp
g++ seq.cpp -o main -DNF -g -O2 -DLOCAL -fsanitize=undefined,address
%: %.cpp
g++ $< -o $@ -DNF -g -std=c++14 -Wall -Wextra -Wconversion -Wshadow
main 就是调试力度很大的版本，并且 make 调用如果没有任务参数，默认调用第一个，可以写 make && ./main 编译并运行，make && gdb main -q 编译并进入调试状态。
%.cpp 是一个通配符，将 %.cpp 编译成去掉 .cpp 的可执行文件，每个匹配到的文件都是分开的规则。$< 表示第一个依赖文件（也只有一个），$@ 表示目标文件名。然后后面跟着一大堆参数就是编译警告拉到很满，可以参考一下，输出一车警告的，可以仔细看，不看也没关系。反正真正的编译检测是 backup.sh 做的。
这样以后，对拍器第三、四行可以写 make -j main bf（-j 表示两个编译任务并行，会快），test.sh 编译部分改成 make station，少写很多的。每个题的 makefile 都不一样，需要复制几次。
交互题写法
main: stub.o toxic.o
g++ $^ -o $@ -fsanitize=undefined,address
%.o: %.cpp toxic.h
g++ $< -o $@ -I. -c -DNF -O2 -g -DLOCAL
这一题提交代码是 toxic.cpp，交互库是 grader 交互库 stub.cpp，有共同头文件 toxic.h。首先用 g++ -c 将文件编译为 .o 但是不链接，参数 -I. 指出头文件在当前目录（也可以是别的自己写），后面是常规的编译选项。构建 main 需要 toxic.o 与 stub.o，将他们最终链接输出成可执行文件。$^ 是所有依赖文件。注意 -fsanitize=undefined,address 写在链接这一步。
另记：不应该把交互 grader 写在头文件里……另外交互题最好把自己的全局变量扔到 namespace 里面，防止对面交互库神操作撞名。
打扫文件
希望 make clean 删掉垃圾文件，包括可执行文件等。这样写：
.PHONY: clean
clean:
rm -f main $(patsubst %.cpp, %, $(wildcard *.cpp))
rm -f $(patsubst %.cpp, %.o, $(wildcard *.cpp))
wildcard *.cpp 是通配符匹配，找到所有 .cpp 文件。patsubst 是字符串替换，将 %.cpp 替换成 %，也就是所有可能的可执行文件名。还有一个 main 也一起删掉。如果是交互题生成了 .o 也删掉。
还可以加这四条，把输入输出数据删了（数据刚才说是是软链接的，所以真实的数据不会有事）：
.PHONY: clean
clean:
rm -f main $(patsubst %.cpp, %, $(wildcard *.cpp))
rm -f $(patsubst %.cpp, %.o, $(wildcard *.cpp))
-find . -name '*~'|xargs rm -rf
-find . -name '*in'|xargs rm -rf
-find . -name '*out'|xargs rm -rf
-find . -name '*ans'|xargs rm -rf
.PHONY: clean 表明 clean 是个伪目标，即我们不是真的要生成名为 clean 的文件。还有另一个常见伪目标 ALL，这个才是 make 无任务参数调用的，默认是第一个而已。
前面有 - 号表示发生错误时（如找不到文件）忽略继续。rm -f 也会干这样的事。
但是在赛场上你是不会想到删文件的，所以不用背。
结合 vim
vim 的命令模式也有 :mak[e] 命令（中括号表示可以省略），就是调用外面的 make，关键是如果编译错误，vim 会将光标定位到第一个出错的地方，可以 :cn[ext] 到下一个地方。不知道考场上能不能用。