近来由于项目需要，接触了一下一直没去了解过的Python异步语法，发现和之前我熟悉的C#有很多不同。在深入Python的异步逻辑之后，由于Python在语法上保留了很多语言机制的细节（比如成员函数的self参数），我反而对C#的异步有了更深的了解。这里就来重新梳理一下各种并行方法的区别，以及他们在C#和Python上实现的区别。（这里只讨论单机的并行机制。）
总的来说，并行机制主要有进程(Process)、线程(Thread)和协程(Coroutine)，其并行实现的开销依次递减，但是他们对每个任务的鲁棒性也是依次递减的。进程是操作系统资源分配的最小单元，线程则是能够被CPU并行处理的最小单元，而协程则是目前实现“并行”的最简单方法。一个进程中可以有多个线程，而一个线程中可以有多个协程。他们具体在特性上有以下区别
| 进程 | 线程 | 协程 | |
|---|---|---|---|
| 独立内存堆 | √ | × | × |
| 独立处理器（可硬件并行） | √ | √ | × |
| 独立上下文 | √ | √ | × |
| 独立栈、寄存器状态 | √ | √ | √ |
Cython提供了很多方法来搭建C/C++内存和Python对象间的桥梁，但是官方的教程只介绍了一些基础的方法。这篇文章就介绍一下我在各个场合学到和用到的Cython封装（多维）数组的技巧。一般而言这个桥梁会分为两部分，Python与Cython和Cython与C/C++。其中Python中的数组主要形式是list、array.array和numpy.ndarray；Cython中的数组形式有[:,:,:]（Memoryview/Buffer）和cython.view.array；C/C++的数组形式有**（指针）、vector和Eigen::Vector/Matrix。
本篇介绍的主要内容也来自于Cython的文档：Typed Memoryviews。
这次来介绍一下Cython中的特殊函数定义，Cython相比Python本身的特殊函数之外还增加了一些新的函数，用来满足对C特性的支持，其中有些内容还经常令人混淆。关于Python中特殊变量和特殊函数名的内容，请参考Python官方文档。
def, cdef和cpdef首先最开始需要分清的便是Cython中的三种函数类型。def定义的对象（包括变量、函数、类型）都是普通的Python对象，是Python可以直接调用的，因此其参数都只能是Python类型或对象；cdef定义的对象则是C/C++层面的，可以直接用C/C++对象作为参数，因此不能被普通Python代码调用，这样减少了很多overhead因此可以提高运行效率。另外尽管cdef的函数不是Python对象，无法当作变量使用，但还是可以获取函数指针的。而cpdef则是同时兼具两方面特性，其本质是用cdef定义函数后再用def定义一个函数封装，使得在Cython中调用时可以调用高效的cdef版本，而在Python中调用的是与Python兼容的def版本。
用Cython也用了很有一段时间了，这次就介绍一下它的最重要功能——使用Cython来封装C/C++代码。最基本的封装方法可以参见Cython文档中的相关页面：Interfacing with External C Code和Using C++ in Cython，本文介绍主要是比较重要和常用的Cython/C++交互特性，而自定义Python拓展类（而不是封装现有C++）的一些操作可以参考官方教程。
封装C++代码时，最重要的关键词就是extern，在定义函数时使用这个关键字就说明该声明是外部的，而使用cdef extern from语句就能指定声明对应的头文件。例如如果要封装函数func，对应的Cython语句是
1 | cdef extern from "func.c": |
Python作为一门胶水语言，它与C/C++之间的兼容性（Interoperability）我认为是它相比其他动态语言脱颖而出的最大原因。Python原生支持的是与C语言的接口，Python的发行版自带有Python.h头文件，里面提供了在C中调用Python和反过来在Python中调用C的接口定义。但是C++就不一样了，虽然C++ ⇔ C ⇔ Python的通道是可行的，但是想要完整兼容C++的特性的话需要很多额外的重复代码（boilerplate）。因此相应针对Python/C++绑定的库也就应运而生了，我所了解的库主要有四个：Boost.Python，Cython，pybind11，SWIG。虽然网上也有不少比较三者的页面，但是我觉得都不够详细，这篇博客就介绍一下我基于使用这几个库的经验比较。
上面说到的这些库我基本都有接触过，其中用过的有pybind11和Cython，分别用在了我正在写的CGAL和PCL的绑定上。另外二者则是在其他库的代码中有读过（如Caffe和CGAL的官方绑定）。总的来说，Boost.Python和pybind11主要用于给现有C++代码提供Python绑定，并且不用学习新的语法;SWIG提供一个给C++代码编写多种语言绑定的框架，它本质上是一种代码生成器，基于SWIG自定义的语法;Cython则是基于Python的C/C++代码封装器，其本质也是代码生成器，但是Cython的语法是Python的超集，也就是说Python的代码可以零成本移植到Cython中。
最近在研究ROS节点（ROS Node）的参数设置方式，由于系统比较复杂，并且会变得更加复杂，因此需要一个统一的参数设置方式。这里就比较一下四种参数获取方案的区别～
由于ROS节点本身也只是普通的可执行程序，因此它可以正常地从启动参数中读取参数，另外也可以从配置文件中读取参数。这两种方法都是常规程序读取参数的方法。从命令行中读取参数有C++的Boost.Program_options库和Python的argparse的库，用来解析命令行参数输入，支持可选参数、重复参数、参数分组等等。而从文件输入的话，常见的设置格式有json，yaml，toml甚至ini等等。从这些文件中读取比较灵活，但是无法利用ROS框架，并且需要自行统一格式。
ROS中很有名的支持参数设置的结构是参数服务器，参数服务器是一个包含在master结点里的集中式字典结构，在ROS的Wiki上有介绍：中文|英文。参数服务器也可以从文件中读取参数，文件格式是yaml，读取的方式是在.launch文件中添加<rosparam>标签，并指定键值或者文件路径。
最近我已经将KDE Neon作为主力系统之一了，Plasma桌面真的是太好用了！于是给家里的主机也装上了Neon，这篇文章就记录一下安装配置和美化的过程啦～
安装Neon还是非常简单的，直接从官网下载系统镜像，烧进U盘正常安装即可。不过由于我选择的是与Windows双系统安装，因此需要手动分区。这里要纠正一下之前安装双系统博文中的分区方式。现在的Linux系统实际上只需要给根目录/分区就可以了，/home分区以前建议单独分区的原因是为了便于系统的更改，这样在修改系统分区之后（如重装系统）还能保留/home底下的文件，但其实现在很多系统已经能做到重装并保留/home分区了，这时对于我这小硬盘的笔记本来说反而导致空间利用不灵活。而交换分区/swap也是没有必要的，交换分区的存在类似于Windows下的虚拟内存，用硬盘的一部分来虚拟内存，避免内存不足的情况。新Linux可以利用交换文件完成类似功能，因此不必专门给/swap分区。（不过我猜专门给它分个区可能能提高性能？）。最后最关键的是不要给/boot分区了,/boot分区是为了保证boot文件区不被占满，以致无法正常启动。利用EFI方式启动的系统只需要有efi分区即可，而且多个系统可以利用同一个EFI分区。因此只需告诉安装器使用EFI分区作为启动分区，关于EFI的详细信息请看后文~
分区的时候还看到了之前的系统里有标记为
msr的分区，是Windows的预留分区，好像具体没啥用。这里贴一篇考据文章。
最近由于工作需要，和终端命令行打交道的时间越来越多了，最近便查了一下美化命令行的方法，记录在此以供查阅～另外还推荐一个网站terminalsare.sexy，提供了很多与terminal美化相关的软件。
相信不少朋友也见过如下图所示美化过的命令提示符 
这个效果的实现方式是通过安装名为Powerline的扩展程序。Powerline是一套可拓展的状态栏提示工具，可以给各种Terminal Emulator和Vim等工具增加状态栏的提示，并且十分好用～
Powerline有很多版本，有直接通过shell配置脚本实现的，也有通过独立程序进行显示的（如下列所示）。我选择的是原版powerline，安装方便，适用软件多，并且可以自行扩展。 - powerline: 这应该是最初的也是最全的powerline，基于Python - powerline-shell: 这是针对美化shell的版本，同样基于Python，配置比上面的简单 - powerline-go: 用go语言写的版本，运行更快 - bash-powerline: 用bash编写的用于bash的powerline
在学习线性系统以及SLAM的过程中碰到了很多矩阵的求导与积分运算，但是几乎没有系统地学习过这些知识。矩阵可以构成环，因此也有很多运算性质和推广。最近大佬发给我一本《Matrix Cookbook》，非常系统地列举了进阶矩阵运算的法则，这里贴在博客上以供参考～
这本书可以Technical University of Denmark资料网站下到。如果链接失效了，可以直接从此处下载。
由于最近工作一直在使用ROS，因此也一直在用Ubuntu。之前为了稳定性使用的是Ubuntu 16.04 LTS，而这个版本默认的桌面环境是Unity，实在是不好使，它也颇为人诟病。后来尝试了Ubuntu 18.04 LTS安装ROS Melodic，发现ROS也挺稳定的，因此18.04也用了一段时间，但是最后还是觉得不太爽，于是最终还是决定好好体验一下各种Linux选一个自己顺手的。
这篇博客里不会贴系统的截图，因为这些在网上都可以找到，而且桌面的好看与否很大程度上取决于个人的喜好和配置结果。最好的比较方法还是自己装一个系统尝试一下
至于如何尝试linux，我在Windows中使用的是Hyper-V。可以非常方便地安装各种镜像，动态分配资源，最方便的是vhdx硬盘格式可以直接mount到宿主机里。Hyper-V使用一些性能较差的Linux桌面环境时会比较卡，这个时候可以开启RemoteFX GPU（参考官方说明）。注意在Win10 1809之后，Hyper-V管理器界面不提供RemoteFX的开关了，需要用Powershell命令手动开启。