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NOI 系列赛常见技术问题整理

今天起,全新的 NOI Linux 2 正式替代了旧版 NOI Linux,成为 NOI 系列赛的官方比赛环境。

每年比赛开始前,都有不少人在讨论区提问比赛技术问题,常常存在重复提问,回答不准确的情况,因此我通过搜索,找出大家关心的问题,整理于此,以供参考。

欢迎补充,也欢迎捉虫。

0 免责声明

  • 本文信息来源于 NOI 官网公布的正在实施的技术规范,一些选手的实践经验,向 NOI 技术委员会询问得到的回复等,并进行了一定整理和加工,以供各位参赛选手参考。
  • 本文不应被视为对 NOI 官网公布的技术规范的官方解读,官方规范的最终解释权归属 NOI 科学委员会,作者不保证本文的内容完全准确。对于规范中未作出明确规定,不确定性较大的内容,将会用斜体进行标注。
  • 因为 NOI 系列赛基本采用无实时反馈的赛制,选手无法通过向 OJ 提交,获得提交反馈的方法测试其代码在官方评测环境下是否正常编译,运行结果是否符合期望。特别是部分考场仍然使用 Windows 系统作为比赛环境,与评测环境存在较大的差异。选手应理解这一赛制以及比赛环境与评测环境间的差异产生的不确定性,并自行承担相关风险。作者不为任何因这一不确定性造成的成绩波动承担责任

1 系统配置情况

NOI Linux 2.0 是基于 Ubuntu 20.04 LTS 改造而成的系统,为 64 位 系统。

系统内自带 g++ 编译器,版本 9.3.0(编译时如果未指明语言标准,默认采用 C++14 标准),另外有 Python 2.7 和 3.8,虽然 Python 并非竞赛语言,但可以使用 Python 编写一些辅助性程序(如数据生成器,对拍器等)。

IDE 有 Code::Blocks,Geany。

编辑器有 VS Code(安装了 C++ 扩展,但组件不完整,另外无简体中文翻译包),Vim,Emacs,gedit,Sublime Text 3 等。

2 NOI 技术规范摘抄

将现有的技术规范简单整理后做了份简明,方便理解的版本。

请仔细阅读并理解这部分内容后,再阅读下面的部分。不清楚这部分的内容导致的盲目提问可能会给您带来不必要的尴尬。

  1. 对于一道题目,选手只应该提交一个扩展名为 .cpp 的源文件,且其大小不应超过 100 KB,不应使用自己编写的头文件。(2022 年起全部 NOI 系列赛均只能使用 C++ 语言)
  2. 选手程序应正常结束,main 函数的返回值为 0。
  3. 选手程序不应执行如下违规操作:
    • 试图访问网络
    • 使用 fork、exec、system 或其它线程/进程生成函数
    • 打开或创建题目规定的输入/输出文件之外的其它文件和目录
    • 运行其它程序
    • 改变文件系统的访问权限
    • 读写文件系统的管理信息
    • 使用除读写规定的输入/输出文件之外的其它系统调用
    • 捕获和处理鼠标和键盘的输入消息
    • 读写计算机的输入/输出端口
  4. 在不违反 3 的前提下,选手可以自由使用以下划线开头的宏和函数。
  5. 禁止使用内嵌汇编。
  6. 禁止更改评测时使用的编译选项。

3 我能在代码中使用...吗?

  • bits/stdc++.h:可以使用。需要注意这样会将所有头文件引入,会增大标识符冲突的风险。
  • __int128:现在的系统是 64 位系统,因此可以使用。需要注意的是 __int128 并不能直接使用 cin/cout,scanf/printf 进行输入输出,需要手写输入输出函数(类似于快读快输)。另外使用 __int128 真的就能完全避开高精度吗?
  • ios::sync_with_stdio(false):可以使用。但需要注意:
    • 关闭流同步后不应混用 C 风格 IO(scanf/printf/getchar/putchar 等)和 C++ 风格 IO(cin/cout 等)。
    • 推荐在程序最后用 endl 刷新缓冲区(尤其在你使用了 fclose(stdin)fclose(stdout) 的情况下)。
  • __gcd()__builtin_clz() 等一部分下划线开头函数:可以使用(因为没有被禁止的操作)。
  • gets():因为存在缓冲区溢出的问题,已经于 C++11 中被弃用,C++14 中被废除。可以使用 fgets() 替代。
  • itoa():不是标准库中的函数。是否能使用取决于本机能否正常编译。
  • 在代码中手动开启 -O2 等优化选项:不可以。评测时只能按照 PDF 首页给出的编译选项编译程序,擅自更改编译选项属于违例。
  • 指令集:不可以。理由同上。
  • pb_ds可以使用(有人发邮件询问过)。
  • 无序关联式容器:C++11 起可以直接使用,C++98/03 时它们在 std::tr1 命名空间下(是否能在比赛中使用 std::tr1 命名空间尚不清楚)。需要注意它们的最坏复杂度是线性的。
  • 基于范围的 for 循环:C++11 起可以使用。
  • auto 类型说明符:C++11 起可以使用。
  • std::tuple:C++11 起可以使用。
  • 多线程:不能使用。
  • register:C++11 起被弃用,C++17 起被移除。因此 C++11 后使用它不会造成任何优化效果。
  • 列表初始化:C++11 起可以使用。需要注意的是 Windows 下部分编译器在使用 C++11 以前标准编译使用列表初始化的程序时,只给出警告而无错误。更推荐的做法是使用构造函数。
  • 随机函数:没有限制。但 random_shuffle 已经于 C++14 起被弃用,C++17 起被移除。C++11 以后可以使用 shuffle 函数替代。另外有关随机化造成的评测结果波动引发的申诉,按规定将不被接受。

4 比赛系统的使用

考虑到有不少选手不熟悉 Linux 系统,还有不少地方仍然使用 Windows 作为比赛环境,因此特开辟一个板块,讲解 Linux 与 Windows 的相关使用技巧。

有关 Linux 和 Windows 下命令行使用的相关技巧,OI Wiki 讲述得非常详细,这里主要是介绍命令行使用以外的一些注意事项。

4.1 更改栈空间

一般来说,评测时的栈空间限制等于内存限制。但系统默认的栈空间往往较小,有时会出现官方评测时正常运行,而本地测试时爆栈的情况。这时候就需要对栈空间进行更改。

在 Linux 系统下,由 ulimit 对程序使用的资源进行限制。

输入 ulimit -s <num> 可以将栈空间更改为 num KiB(如 ulimit -s 262144 可以将栈空间改为 256 MiB),ulimit -s unlimited 可以将栈空间改为无限制。ulimit -a 可以查看各项资源的限制情况。

ulimit 还能对 CPU 时间(-t),内存(-v)等资源进行限制,调整限制的方法与调整栈空间限制的方法相同。

需要注意的是,ulimit 对包括栈空间在内的资源限制的配置仅在 当前终端 下有效。

对于 Windows 系统,栈空间在程序编译时确定,准确来说,由连接器来处理栈空间的大小问题。在编译时传入如下参数 -Wl,--stack=<num> 可以将栈大小改为 num Byte(如 -Wl,--stack=268435456 将栈空间确定为 256 MiB)。

4.2 查看样例文件

一般情况下,考场下发的样例文件是 Linux 格式的(换行为 \n),而 Windows 下的换行为 \r\n,因此如果用记事本打开的话,因为无法正确识别换行的原因,样例会无法正常显示(可能表现为无换行,换行符被黑矩形代替等)。

使用 VS Code 等高级编辑器可以有效解决这一问题(还能实现换行格式的转换)。当然如果没有提供 VS Code 的话,也可以用系统自带的写字板。

当然这只是解决了显示问题,如果你尝试在写字板打开文件后,将输入直接复制到命令行,你可能会发现还是不能正常读入。正确的方法是在代码中添加重定向/文件流,或者在命令行中使用管道。

See also

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2021-09-01 21:09:05 in 未分类