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  • 用 python 制作超燃动态排序视频在开始之前,先贴张图,之前网上一段时间下面这种排序风格视频很火,下面这张图当作是视频其中的一帧。制作这样视频的原理:就是把不同的帧组合在一起拼接成视频;把不同时间的排序图...

    用 python 制作超燃动态排序视频

    在开始之前,先贴张图,之前网上一段时间下面这种排序风格视频很火,下面这张图当作是视频其中的一帧。

    制作这样视频的原理:就是把不同的帧组合在一起拼接成视频;把不同时间的排序图拼接在一起,拼接在一起形成一个随时间快速变化的动画,转化成视频,为了观看效果加一首很燃的BGM,最后的效果很赞。

    这种视频 python 也能做,基本上分为三大部分,主要用到的就是两个库函数 pandas做数据处理,matplotlib绘制表、制作视频动画

    1,数据预处理

    这一部分细分为:数据读取,随机生成颜色代码,城市地区与颜色映射关系构造*、。

    本次选取的数据为从1500年到2018年各地区的人数统计(提醒一下,是各城市所在区域人口数量),数据源链接:1500-2018各地区人口数量

    # 导入库函数

    import random

    import pandas as pd

    import matplotlib.pyplot as plt

    import matplotlib.ticker as ticker

    import matplotlib.animation as animation

    from IPython.display import HTML

    import matplotlib

    #防止动漫内存太大,报错

    matplotlib.rcParams['animation.embed_limit'] = 2**128

    原数据是这样的,数据之间以”,(逗号)“隔开,我们需要的只是其中的几列,所以这里利用pandas 中的 usecols做一些列提取;

    #pandas读取数据,且去列名分别为name,group,year和value的值;

    url = 'https://gist.githubusercontent.com/johnburnmurdoch/4199dbe55095c3e13de8d5b2e5e5307a/raw/fa018b25c24b7b5f47fd0568937ff6c04e384786/city_populations'

    df = pd.read_csv(url, usecols=['name', 'group', 'year', 'value'])

    df.head()

    因为每个地区标记一个颜色,这里需要构造一个随机颜色代码生成函数:

    #导入random函数,randomcolor用于生成颜色代码

    # randomcolor生成颜色代码原理,

    # 【1-9/A-F】15个数字随机组合成6位字符串前面再加上一个“#”号键

    import random

    def randomcolor():

    colorlist = ['1','2','3','4','5','6','7','8','9','A','B','C','D','E','F']

    color =''

    for i in range(6):

    color += random.choice(colorlist)

    return '#'+ color

    最后构造两个字典:一个是城市与颜色之间的,一个是城市与所在区域(亚洲、欧洲等)之间的,形成一一映射关系方便后续处理

    #对地区列表进行去重,分类;

    area_list1 = set(df['name'])

    # color_list用于存放随机生成颜色代码个数

    # 因为后面区域个数 要与颜色个数保持一致,这里用了len函数;

    color_list =[]

    for i in range(len(area_list1)):

    str_1 = randomcolor()

    color_list.append(str_1)

    str_1 = randomcolor()

    #area_list转化为列表

    area_list_1 = [i for i in area_list1]

    print(color_list)

    print(area_list_1)

    构造映射关系:

    #colors表示 所在城市:颜色 一一对应字典形式;

    colors =dict(zip(area_list_1,color_list))

    print(colors)

    #group_lk为 城市:所在区域 --对应字典形式;

    group_lk = df.set_index('name')['group'].to_dict()

    print(group_lk)

    2,图表绘制

    这一部分主要是利用matplotlib 写了一个在某一年中各地区人口分布的直方图绘制函数,在代码每一步中有详细注释,想实现的可以参照一下代码:

    # 用plt加理图表,figsize表示图标长宽,ax表示标签

    fig, ax = plt.subplots(figsize=(15, 8))

    #dras_barchart生成current_year这一年各城市人口基本情况;

    def draw_barchart(current_year):

    #dff对year==current_year的行,以value从升序方式排序,取后十名也就是最大值;

    dff = df[df['year'].eq(current_year)].sort_values(by='value',ascending = True).tail(12)

    # 所有坐标、标签清除

    ax.clear()

    #显示颜色、城市名字

    ax.barh(dff['name'],dff['value'],color = [colors[x] for x in dff['name']])

    dx = dff['value'].max()/200

    #ax.text(x,y,name,font,va,ha)

    # x,y表示位置;

    # name表示显示文本;

    # va,ba分别表示水平位置,垂直放置位置;

    for i ,(value,name) in enumerate(zip(dff['value'], dff['name'])):

    ax.text(value-dx,i,name,size=14,weight=600,ha ='right',va = 'bottom')

    ax.text(value-dx,i-.25,group_lk[name],size = 10,color ='#444444',ha ='right',va = 'baseline')

    ax.text(value+dx,i ,f'{value:,.0f}',size = 14,ha = 'left',va ='center')

    #ax.transAxes表示轴坐标系,(1,0.4)表示放置位置

    ax.text(1,0.4,current_year,transform = ax.transAxes,color ='#777777',size = 46,ha ='right',weight=800)

    ax.text(0,1.06,'Population (throusands)',transform = ax.transAxes,size=12,color='#777777')

    #set_major_formatter表示刻度尺格式;

    ax.xaxis.set_major_formatter(ticker.StrMethodFormatter('{x:,.0f}'))

    ax.xaxis.set_ticks_position('top')

    ax.tick_params(axis='x',colors='#777777',labelsize=12)

    ax.set_yticks([])

    #margins表示自动缩放余额;

    ax.margins(0,0.01)

    # 设置后面的网格

    ax.grid(which='major',axis='x',linestyle='-')

    #刻度线和网格线是在图标上方还是下方,True为下方

    ax.set_axisbelow(True)

    ax.text(0,1.15,'The most population cities in the word from 1500 to 2018',

    transform=ax.transAxes,size=24,weight=600,ha='left',va='top')

    ax.text(1,0,'by@zeroing1',transform = ax.transAxes,color ='#777777',ha = 'right',

    bbox = dict(facecolor='white',alpha = 0.8,edgecolor='white'))

    #取消图表周围的方框显示

    plt.box(False)

    #绘制2018年各城市人口情况

    draw_barchart(2018)

    图表如下:

    3,制作的图表转化为视频、动画

    用到的功能是 matplotlib 的 animation 函数,下面这个是生成一个jshtml页面,可以在线预览

    #将原来的静态图拼接成动画

    fig, ax = plt.subplots(figsize=(15, 8))

    animator = animation.FuncAnimation(fig, draw_barchart, frames=range(1500, 2019))

    #保存到jshtml

    HTML(animator.to_jshtml())

    展示效果如下:

    当然,也可以直接生成视频保存到本地,但在此之前请确保你的电脑已经配置好 FFmpeg,然后运行下面的代码,否则的话无法生成

    #生成video,并保存至指定文件夹中

    animator.to_html5_video()

    animator.save('E:/ceshi/country_populations1.mp4')

    然后可以加上合适的背景音乐,一个超燃的动态排序视频就完成了!https://www.zhihu.com/video/1211027088029147136

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  • 这一周学习了指针的高级应用,并通过《C语言程序设计现代方法》中例题“显示一个月的提醒列表”程序编写学习字符串库函数等。 题目:用户需要输入一系列提醒,每条提醒都要有一个前缀来说明是一个月中的哪一天。当...

    显示一个月的提醒列表

    使用C语言的字符串库

    这一周学习了指针的高级应用,并通过《C语言程序设计现代方法》中例题“显示一个月的提醒列表”程序编写学习字符串库函数等。
    题目:用户需要输入一系列提醒,每条提醒都要有一个前缀来说明是一个月中的哪一天。当用户输入的是0而不是有效的日期是,程序会显示出录入的全部提醒列表,按日期排序。下面是代码加个人理解注释:

    /*Prints a one-month reminder list */
    #include <stdio.h>
    #include <string.h>
    #define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
    #define MAX_REMIND 50 /*maximum number of reminders*/
    #define MSG_LEN 60   /*max length of reminder message*/
    
    int read_line(char str[], int n);
    
    int main(void)//形式参数任意类型
    {
    	char reminders[MAX_REMIND][MSG_LEN + 3];
    	char day_str[3], msg_str[MSG_LEN + 1];
    	int day, i, j, num_remind = 0;
    
    for (;;) {                             //强制执行for循环
    	if (num_remind == MAX_REMIND) {
    		printf("--No space left --\n");
    		break;
    	}
    	printf("Enter day and reminder: ");
    	scanf("%2d", &day);//1个月只需要输入某一天就行
    	if (day == 0)
    		break;
    	sprintf(day_str, "%2d", day);//打印到字符串,所以day_str[3]多留一位给空字符,起到强制转换格式作用
    	read_line(msg_str, MSG_LEN);
    	for (i = 0; i < num_remind; i++)
    		if (strcmp(day_str, reminders[i]) < 0)//比较输入的日期和提醒数组中第一列是否有对应,不同为-1
    			break;
    	for (j = num_remind; j > i; j--)
    		strcpy(reminders[j], reminders[j-1]);//复制字符串--把找到的位置后面的字符串全都往后移动一个位置
    
    	strcpy(reminders[i], day_str);//把找到的日期放到day_str数组最后一个空位
    	strcat(reminders[i], msg_str);//字符串拼接--把提醒事项字符串放到日期后面
    	//**即使i=0或者没有匹配提醒事项的日期,也要将输入的日期赋给数组,此时没有提醒事项可以用回车跳出msg_str的输入
    	num_remind++;
    }
    
    printf("\nDay Reminder\n");
    for (i = 0; i < num_remind; i++)
    	printf(" %s\n", reminders[i]);
    return 0;
    }
    
    int read_line(char str[], int n)
    {
    	int ch, i = 0;//ch i是函数内部变量,结束后不保存值
    
    	while ((ch = getchar()) != '\n') //条件语句之前先从缓存中每次读取1个字符给ch
    		if (i < n)
    			str[i++] = ch;   //相当于将提醒事项一个个敲进str[]数组,最后按回车(转义字符)结束
    	str[i] = '\0';//空字符NULL
    	return i;
    }
    

    程序理解

    把字符串存储在二维的字符数组中,数组的每一行包含一个字符串。在程序读入日期以及相关提醒后,通过使用strcmp函数进行比较来查找数组从而确定这一天所在的位置。然后,程序会使用strcpy函数把此位置之后的所有字符串往后移动一位。最后,程序会把这一天复制到数组中。并且调用strcat函数来把提醒附加到这一天后面(日期和提醒在此之前是分开存放的。

    VS2017报错的地方

    1、关闭SDL检查,启用控制台程序;
    2、#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS:用于避免检查scanf、strcpy等字符串函数,因为可能会内存泄漏,应使用scanf_s、strcpy_s等;
    3、main函数不过定义,应该在项目属性中c/c+±–预编译头—关闭;不能同时存在.c和.cpp文件。

    程序运行

    Enter day and reminder: 24 Susan's birthday
    Enter day and reminder: 5 6:00 - Dinner with Marge and Russ
    Enter day and reminder: 26 Movie - "Chinatown"
    Enter day and reminder: 7 10:30 - Dental appointment
    Enter day and reminder: 12 Movie - "Dazed and Confused"
    Enter day and reminder: 5 Saturday class
    Enter day and reminder: 12 Saturday class
    Enter day and reminder: 0
    
    Day Reminder
      5 Saturday class
      5 6:00 - Dinner with Marge and Russ
      7 10:30 - Dental appointment
     12 Saturday class
     12 Movie - "Dazed and Confused"
     24 Susan's birthday
     26 Movie - "Chinatown"
    
    F:\VS2017\Tixingliebiao\Debug\Tixingliebiao.exe (进程 15540)已退出,返回代码为: 0。
    若要在调试停止时自动关闭控制台,请启用“工具”->“选项”->“调试”->“调试停止时自动关闭控制台”。
    按任意键关闭此窗口...
    

    动态分配字符串的数组

    优点:字符串存储在字符数组中,可能很难预测这些数组需要的长度,通过动态地分配字符串,可以推迟到程序运行时才做决定。
    如上文,我们定义了50行60列的数组用来存放提醒列表的字符串,内存空间浪费了。使用malloc函数动态分配内存空间。

    /*Prints a one-month reminder list */
    #include <stdio.h>
    #include <string.h>
    #include <stdlib.h>
    #define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
    #define MAX_REMIND 50 /*maximum number of reminders*/
    #define MSG_LEN 60   /*max length of reminder message*/
    
    int read_line(char str[], int n);
    
    int main(void)//形式参数任意类型
    {
    	char *reminders[MAX_REMIND];//定义指针指向一维的数组
    	char day_str[3], msg_str[MSG_LEN + 1];
    	int day, i, j, num_remind = 0;
    
    	for (;;) {                             //强制执行for循环
    		if (num_remind == MAX_REMIND) {
    			printf("--No space left --\n");
    			break;
    		}
    		printf("Enter day and reminder: ");
    		scanf("%2d", &day);//1个月只需要输入某一天就行
    		if (day == 0)
    			break;
    		sprintf(day_str, "%2d", day);//打印到字符串,所以day_str[3]多留一位给空字符,起到强制转换格式作用
    		read_line(msg_str, MSG_LEN);
    		for (i = 0; i < num_remind; i++)
    			if (strcmp(day_str, reminders[i]) < 0)//比较输入的日期和提醒数组中第一列是否有对应,不同为-1
    				break;
    		for (j = num_remind; j > i; j--)
    			reminders[j]=reminders[j - 1];
    
    		reminders[i] = malloc(2 + strlen(msg_str)+1);
    		if (reminders[i] == NULL) {
    			printf("--No space left --\n");
    			break;
    		}
    
    		strcpy(reminders[i], day_str);//把找到的日期放到day_str数组最后一个空位
    		strcat(reminders[i], msg_str);//字符串拼接--把提醒事项字符串放到日期后面
    		//**即使i=0或者没有匹配提醒事项的日期,也要将输入的日期赋给数组,此时没有提醒事项可以用回车跳出msg_str的输入
    		num_remind++;
    	}
    
    	printf("\nDay Reminder\n");
    	for (i = 0; i < num_remind; i++)
    		printf(" %s\n", reminders[i]);
    	return 0;
    }
    
    int read_line(char str[], int n)
    {
    	int ch, i = 0;//ch i是函数内部变量,结束后不保存值
    
    	while ((ch = getchar()) != '\n') //条件语句之前先从缓存中每次读取1个字符给ch
    		if (i < n)
    			str[i++] = ch;   //相当于将提醒事项一个个敲进str[]数组,最后按回车(转义字符)结束
    	str[i] = '\0';//空字符NULL
    	return i;
    }
    
    

    定义了char *reminders[MAX_REMIND],char类型的指针指向数组,用来分配内存用。
    如果指针指向动态分配的内存块,就可以忽略它是指针的湿式,直接当做数组名字用,但是本例是需要数组先进行赋值,然后根据运行结果再分配内存,所以定义时要保留指针数组。
    [看书+软件操作+博客总结]的方式学习很有收获。

    展开全文
  • C++动态内存管理

    2018-05-04 16:12:02
    在C语言中,我们主要对内存的动态管理主要使用的是malloc和free两个C标准库函数,所以我们主要来介绍一下malloc/free malloc malloc函数原型 void* __cdecl malloc(size_t _Size); malloc 不保证成功 要检测...

    1.C语言动态内存管理

    在C语言中,我们主要对内存的动态管理主要使用的是malloc和free两个C标准库函数,所以我们主要来介绍一下malloc/free

    • malloc

      1. malloc函数原型

        void* __cdecl malloc(size_t _Size);
      2. malloc 不保证成功 要检测return

      3. malloc首先会扫描之前由free()所释放的空闲内存块列表,以求找到尺寸大于或等于要求的一块空闲内存。如果这一内存块的尺寸正好与要求相当,就将它返回给调用者,如果是一块较大的内存,那么将对其进行分割,在将一块大小相当的内存返回给调用者的同时,把较小的那块空闲内存块保留在空闲列表中。

      4. malloc需要分配的内存会比实际的size多36byte

      5. mallco如果分配失败,则返回一个空指针(NULL)

      6. 当不需要再使用申请的内存时,记得释放

      7. malloc不会调用构造函数函数

    • free

      1. free是将之前用malloc分配的空间还给程序或者是操作系统

      2. free不会调用析构函数

      3. 不能free所申请空间的一部分

      4. 所申请的空间只能free一次,如果free两次以上会出错。(释放空指针例外,释放空指针其实也等于啥也没做,所以释放空指针释放多少次都没有问题)

      5. free()释放的是指针指向的内存!注意!释放的是内存,不是指针!指针并没有被释放,指针仍然指向原来的存储空间。


    2.在C++中使用C库函数申请内存什么情况下会出问题?

    1. 在使用malloc对一个含有析构函数的类申请空间,且用delete[]来释放是,程序会出现崩溃

    2. 在使用new[]对一个含有析构函数的类申请空间是,用free释放,程序会出现崩溃


    3. C++是如何进行动态内存申请的?

    C语言内存管理方式在C++中可以继续使用,同时C++又提出了自己的内存管理方式:C++中通过newdelete运算符进行动态内存管理。

    在使用关键字new后会先申请空间,在调用构造函数,在使用delete时,会先调用构造函数,在释放空间。

    而关键字new delete在底层会调用自己的重定义函数operator new()operator delete(),而在重定义newdelete中,还是会调用mallocfree,因此newdelete是对mallocfree的封装,并且在一定程度上比mallocfree安全。

    因此,一般情况下使用 newdelete进行内存申请。


    4. 剖析new、delete、new[]、delete[]的原理

    • new

      1. new是一个关键字

      2. new不会出错,不需要检验返回值,即不需要判空

      3. new在底层调用了 void* operator new(size_t size),而operator在底层有调用了malloc,原型如下:

        void* operator new(size_t nSize)
        {
           return malloc(nSize);
        }
      4. 整个调用过程为:
        new -> 计算字节数->operator new(字节数) -> malloc(字节数)->构造函数

      5. new会自动计算字节数

      6. new先申请空间,在调用构造函数。

    • delete

      1. delete是一个关键字

      2. delete在底层调用了operator delete(), operator delete()调用了free,原型如下:

        void operator delete(void* p)
        {
           free(p);
        }
      3. delete的整个调用过程如下

        delete -> 调用析构函数,清理对象中的资源-> dperator delete(p) -> free(p)

      4. delete会自动调用析构函数

      5. delete先调用析构函数,在释放空间

    • new[]

      1. new[]在底层调用了 operator new[];

      2. new[]整体的调用过程如下:(test为一个类)

        new test[N]-> operator new[](sizeof(test)*N + 4)->operator new(size) -> malloc(size) ->用N次构造函数

      3. new[]会比new多申请4个字节的空间,用来存放申请空间的个数N

      4. 将对象个数填写到空间的前4个字节后,将空间的首地址向后偏移4个字节

      5. 同样的new[],会自动的计算空间大小

    • delete[]

      1. 从对象前4个字节取析构函数的调用次数N

      2. 调用N次析构函数 — 完创建的对象早释放

      3. delete[]在底层调用了operator delete函数

      4. delete[]整体的调用过程:

        delete[]->向前偏移4字节,取到N -> 调用N构造函数->operator delete[] -> operator delete -> free

    • 但存在析构函数时,new[] 会对申请4个字节,且向后偏移4个字节,delete[]会向前偏移4个字节

    因此使用delete或者free会崩溃(不会向前偏移,只释放部分空间)


    5. new/delete、new[]/delete[]、 malloc/free之间的区别

    • new/delete 和 malloc/free之间的区别

      1. new能够自动计算需要分配的内存空间,而malloc需要手工计算字节数。例如,int* p1=new int[2] , int* p2=malloc(2*sizeof(int))。

      2. new/delete直接带具体类型的指针,malloc/free返回void类型的指针。

      3. new是类型安全的,而malloc不是。例如,int* p=new float[2],编译时就会报错;而int* p=malloc(2*sizeof(float)),编译时编译器就无法指出错误来。

      4. new一般由两步构成,分别是new操作和构造。new操作对应于malloc,但new操作可以重载,可以自定义内存分配策略,不做内存分配,甚至分配到费内存设备上,而malloc不可以。

      5. new将调用构造函数,而malloc不能;delete将调用析构函数,而free不能。

      6. malloc/free需要库文件stdlib.h支持,new/delete则不需要库文件支持。

    • new[]/delete[] 和 new/delete的区别

      1. 类存在显示析构函数时,会多开辟4个字节的空间

      2. new[] 对多次调用构造函数。

      3. delete会多次调用析构函数

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  • 一句话概括 每个instance都有一个isa,这个isa,里面含有所有的方法列表,ios提供库函数增加,修改,即实现了动态添加方法  

    一句话概括

    每个instance都有一个isa,这个isa,里面含有所有的方法列表,ios提供库函数增加,修改,即实现了动态添加方法

     

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    new 类名(初值列表) 返回一个指针 int * p=new int(3)动态分配 2 delete 释放指针 delete p; delete [] p ;释放动态申请的数组 3 new delete和 malloc free malloc free属于c、c++标准库函数 new delete...
  • PS : Objective-C可使用与C绑定的所有工具,例如标准C库函数。 可使用malloc()和free()函数处理动态内存管理问题,或者使用open(), read(), write(), fopen()和fread函数处理文件。 -> 属性列表类包括NSArray,...
  • 可以看到,病毒的主要起因是利用了Linux预加载型恶意动态链接库的后门,关于Linux预加载的知识可以参考这一篇文章:警惕利用Linux预加载型恶意动态链接库的后门   一、准备工作 我们导出病毒文件 libioset.so ...
  • malloc()是C语言中动态存储管理的一组标准库函数之一。其作用是在内存的动态存储区中分配一个长度为size的连续空间。其参数是一个无符号整形数,返回值是一个指向所分配的连续存储域的起始地址的指针 malloc...
  • 2020-10-26

    2020-10-26 09:10:42
    C/C++中数组是内置的数据类型,但不是基础数据类型而是构造数据类型,语义上是有限个占据连续物理空间的相同...动态的线性表或者称为动态数组的数据结构不被C/C++语言特性直接支持,一般通过指针+长度手动调用库函数
  • CSAPP第三版运行时打桩Segmentation fault

    千次阅读 2017-08-19 23:53:13
    如果LD_PRELOAD环境变量被设置为一个共享路径名的列表(以空格或分号分隔),那么当加载和执行一个程序,需要解析未定义的引用时,动态链接器(ld-linux.so)会先搜索LD_PRELOAD库,然后才搜索任何其他的库。
  • 笔记3:new、malloc()

    2020-03-14 16:41:26
    malloc()是C语言中动态存储管理的一组标准库函数之一。其作用是在内存的动态存储区中分配一个长度为size的连续空间。其参数是一个无符号整形数,返回值是一个指向所分配的连续存储域的起始地址的指针. malloc()工作...
  • malloc原理

    2016-12-02 22:56:54
    malloc函数的一种简单的原理性实现malloc()是C语言中动态存储管理的一组标准库函数之一。其作用是在内存的动态存储区中分配一个长度为size的连续空间。其参数是一个无符号整形数,返回值是一个指向所分配的连续...
  • malloc函数的一种简单的原理性实现

    千次阅读 2013-09-12 15:04:56
    malloc()是C语言中动态存储管理的一组标准库函数之一。其作用是在内存的动态存储区中分配一个长度为size的连续空间。其参数是一个无符号整形数,返回值是一个指向所分配的连续存储域的起始地址的指针。 malloc...
  • malloc实现方式【转】

    2015-09-20 20:20:35
    malloc()是C语言中动态存储管理的一组标准库函数之一。其作用是在内存的动态存储区中分配一个长度为size的连续空间。其参数是一个无符号整形数,返回值是一个指向所分配的连续存储域的起始地址的指针 malloc()...

空空如也

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