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Lambda 表達式

(參數) => 函數體

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>

int main() {
    std::vector numbers = {1, 2, 3, 4, 5};

    // 使用 lambda 表達式來計算偶數的和
    int sum = 0;
    std::for_each(numbers.begin(), numbers.end(), [&sum](int n) {
        if (n % 2 == 0) sum += n;
    });

    std::cout << "偶數的總和: " << sum << std::endl;
    return 0;
}
        

# 使用 lambda 表達式來計算兩數的和
add = lambda x, y: x + y
print(add(5, 10))  # 輸出: 15
        

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;

class Program {
    static void Main() {
        List numbers = new List { 1, 2, 3, 4, 5 };
        
        // 使用 Lambda 表達式篩選出偶數並計算總和
        int sum = numbers.Where(n => n % 2 == 0).Sum();
        
        Console.WriteLine($"偶數的總和: {sum}");
    }
}
        

Reflection

概念

常見用途

• 序列化/反序列化（JSON/XML ↔ 物件）
• 依賴注入（DI）/控制反轉（IoC）
• ORM（資料表 ↔ 物件欄位對應）
• 外掛/模組動態載入
• 測試框架（自動掃描測試、Mock）
• 驗證與自動產生表單/文件

優缺點

• 優點：高彈性、可減少樣板碼、支援通用框架設計。
• 缺點：效能較低、型別安全性降低、可見性破壞（可取用私有成員）、增加維護複雜度。

語言支援情況

• 完整支援：Python、C#、Java、Kotlin、JavaScript/TypeScript、Ruby、PHP、Go
• 部分支援：Swift（Mirror）、Scala
• 不支援（無 runtime 反射）：C++（至 C++23）、Rust（以 derive 宏或自訂程式碼生成替代）

典型範例

# Python：列舉並讀取物件屬性
class User:
    def __init__(self): self.id = 0; self.name = "Ann"
u = User()
for k, v in vars(u).items():
    print(k, v)  # id 0 / name Ann

// C#：取得欄位/屬性並讀值
using System;
using System.Reflection;

var t = typeof(MyType);
foreach (var p in t.GetProperties(BindingFlags.Instance|BindingFlags.Public|BindingFlags.NonPublic))
    Console.WriteLine($"{p.Name}={p.GetValue(obj)}");

// JavaScript：動態列舉與呼叫
const obj = { x: 1, y: 2, add(){ return this.x + this.y; } };
for (const [k,v] of Object.entries(obj)) console.log(k, v);
console.log(obj["add"]()); // 3

// Java：使用反射讀/寫欄位
import java.lang.reflect.*;
class U { private int id = 42; }
U u = new U();
Field f = U.class.getDeclaredField("id");
f.setAccessible(true);
System.out.println(f.getInt(u)); // 42

// Go：reflect 走訪結構
import "reflect"
func Dump(v any) {
    val := reflect.ValueOf(v)
    for i := 0; i < val.NumField(); i++ {
        name := val.Type().Field(i).Name
        fmt.Println(name, val.Field(i).Interface())
    }
}

最佳實務

• 僅在確有彈性需求時使用（框架/工具層），避免濫用於核心熱路徑。
• 對敏感或私有成員的存取要審慎控管，遵循最小權限原則。
• 加入快取（例如快取成員資訊）以降低反射開銷。
• 搭配型別註解/屬性（Attributes/Annotations）明確意圖。

何時避免

• 效能關鍵路徑（可用事先生成程式碼或泛型/模板替代）。
• 需要強型別安全與可預期行為時（改用明確介面/抽象）。

檢查任意結構是否全為0

觀念總結

• 能否「自動」檢查任意結構取決於語言是否支援反射/內省（reflection/introspection）。
• 動態語言（如 Python、JavaScript、Ruby、PHP）最容易；靜態語言需靠 Reflection API（如 C#、Java、Kotlin、Go）。
• C++（至 C++23）與 Rust 無內建 runtime reflection，需手動為自訂型別撰寫檢查邏輯或以巨集/derive輔助。

語言支援度比較

Python 範例

def is_all_zero(obj, eps=1e-6):
    if isinstance(obj, (int, float)):  # 基本數值
        return abs(obj) < eps
    elif isinstance(obj, (list, tuple, set)):  # 序列/集合
        return all(is_all_zero(x, eps) for x in obj)
    elif isinstance(obj, dict):  # 字典
        return all(is_all_zero(v, eps) for v in obj.values())
    elif hasattr(obj, "__dict__"):  # 一般物件
        return all(is_all_zero(v, eps) for v in vars(obj).values())
    else:
        return False

# 測試
class Point: 
    def __init__(self, x=0, y=0): self.x, self.y = x, y
class Line:
    def __init__(self, p1=None, p2=None): 
        self.p1 = p1 or Point()
        self.p2 = p2 or Point()

print(is_all_zero([[0,0],[0,0]]))        # True
print(is_all_zero(Line(Point(0,0),Point(0,0))))  # True
print(is_all_zero(Line(Point(1,0),Point(0,0))))  # False

JavaScript 範例

function isAllZero(obj, eps = 1e-6) {
  const isNumZero = n => Math.abs(n) < eps;
  if (typeof obj === "number") return isNumZero(obj);
  if (Array.isArray(obj)) return obj.every(v => isAllZero(v, eps));
  if (obj && typeof obj === "object")
    return Object.values(obj).every(v => isAllZero(v, eps));
  return false;
}

console.log(isAllZero([[0,0],[0,0]]));     // true
console.log(isAllZero({x:0, y:{z:0}}));    // true
console.log(isAllZero({x:0.000001, y:0})); // 視 eps 而定

C# (.NET) 範例

using System;
using System.Linq;
using System.Reflection;

public static class ZeroCheck {
    public static bool IsAllZero(object obj, double eps = 1e-6) {
        if (obj == null) return true;
        switch (obj) {
            case int i:    return i == 0;
            case long l:   return l == 0;
            case float f:  return Math.Abs(f) < eps;
            case double d: return Math.Abs(d) < eps;
        }

        var t = obj.GetType();
        if (t.IsArray)
            return ((Array)obj).Cast<object>().All(x => IsAllZero(x, eps));

        // 掃描欄位與屬性
        foreach (var f in t.GetFields(BindingFlags.Instance|BindingFlags.Public|BindingFlags.NonPublic))
            if (!IsAllZero(f.GetValue(obj), eps)) return false;

        foreach (var p in t.GetProperties(BindingFlags.Instance|BindingFlags.Public|BindingFlags.NonPublic))
            if (p.CanRead && !IsAllZero(p.GetValue(obj, null), eps)) return false;

        return true;
    }
}

Go 範例

package main

import (
    "math"
    "reflect"
)

func IsAllZero(v interface{}, eps float64) bool {
    val := reflect.ValueOf(v)
    switch val.Kind() {
    case reflect.Float32, reflect.Float64:
        return math.Abs(val.Float()) < eps
    case reflect.Int, reflect.Int8, reflect.Int16, reflect.Int32, reflect.Int64:
        return val.Int() == 0
    case reflect.Uint, reflect.Uint8, reflect.Uint16, reflect.Uint32, reflect.Uint64:
        return val.Uint() == 0
    case reflect.Slice, reflect.Array:
        for i := 0; i < val.Len(); i++ {
            if !IsAllZero(val.Index(i).Interface(), eps) { return false }
        }
        return true
    case reflect.Map:
        for _, k := range val.MapKeys() {
            if !IsAllZero(val.MapIndex(k).Interface(), eps) { return false }
        }
        return true
    case reflect.Struct:
        for i := 0; i < val.NumField(); i++ {
            if !IsAllZero(val.Field(i).Interface(), eps) { return false }
        }
        return true
    case reflect.Pointer, reflect.Interface:
        if val.IsNil() { return true }
        return IsAllZero(val.Elem().Interface(), eps)
    default:
        return false
    }
}

C++ / Rust 的限制與做法

• C++（至 C++23）：無 runtime reflection。做法是為每個自訂型別撰寫 isAllZero，或用 template/巨集輔助展開成員。
• Rust：同樣無 runtime reflection，常以 derive 宏為型別自動生成實作（例如自訂 trait IsAllZero）。

實務建議

• 處理浮點數請加入容許誤差 eps，避免精度問題導致誤判。
• 若結構龐大，考慮在資料模型內提供明確的 isAllZero() 方法，避免昂貴的反射掃描。
• 在靜態語言（C++/Rust）可用單元測試確保每個新結構的檢查邏輯已涵蓋所有成員。

Visual Studio

開發環境簡介

Visual Studio 是由微軟開發的一個整合式開發環境（IDE），支援多種程式語言如 C++、C#、VB.NET、Python、JavaScript 等。適用於開發桌面應用程式、網站、雲端服務及行動應用程式。

主要功能

• 程式碼編輯器具備語法高亮、自動完成與即時錯誤提示
• 強大的偵錯工具，可逐行執行程式與檢查變數狀態
• 內建 Git 整合，方便進行版本控制
• 支援單元測試與測試管理
• 提供多種模組與擴充功能以支援各種開發需求

版本區別

• Community：免費版本，適合個人開發者、學生與小型團隊
• Professional：付費版本，適用於中小型企業
• Enterprise：功能最完整，針對大型開發團隊與企業

平台支援

Visual Studio 支援 Windows 作業系統，另有 Visual Studio for Mac，專為 macOS 設計。

常見用途

• 開發 Windows 桌面應用程式（如 WinForms、WPF）
• 開發 ASP.NET 網站與 API
• 使用 Xamarin 或 .NET MAUI 開發行動應用程式
• 撰寫遊戲（結合 Unity 引擎）
• 開發 Azure 雲端服務與應用

Visual Studio 的語法格式化

1. 自動格式化代碼

2. 啟用自動格式化

3. 修改格式化設定

4. 使用編碼樣式設定檔

   [*.cs]
   indent_style = space
   indent_size = 4
   

5. 安裝擴展工具

6. 快速修正格式問題

7. 總結

.NET SDK 版本

檢查已安裝的 .NET SDK

您可以透過命令列工具檢查電腦上安裝的 .NET SDK 版本：

dotnet --list-sdks

若出現類似下列結果，表示已安裝的 SDK 版本：

8.0.100 [C:\Program Files\dotnet\sdk]
9.0.100-preview.3.24172.9 [C:\Program Files\dotnet\sdk]

如果未出現您想使用的版本，表示該版本尚未安裝。

下載與安裝 .NET SDK

1. 前往 .NET 官方下載頁面
2. 選擇對應版本（例如 .NET 9）與作業系統平台（Windows、macOS、Linux）
3. 下載並執行安裝程式

在 Visual Studio 中開啟命令提示字元

1. 開啟 Visual Studio
2. 選單列點選：工具 > 命令列 > 開發人員命令提示字元
3. 將會開啟一個已設定好開發環境路徑的命令提示字元視窗，可直接使用 dotnet 命令

若未看到此選項，您也可以使用 Windows 的開始選單搜尋「Developer Command Prompt for VS」開啟。

使用 Visual Studio 的內建終端機（2022 起支援）

1. 在 Visual Studio 中點選：檢視 > 終端機 或使用快速鍵 Ctrl + `
2. 選擇終端機類型（例如 PowerShell 或 CMD）
3. 可直接輸入 dotnet 命令檢查或操作 SDK

Shell

Bash - $?

在 Bash 中，$? 代表上一個執行的命令的退出狀態碼（Exit Status）。這是一個整數值，通常用來判斷上一個命令是否成功執行。

退出狀態碼的意義

• 0：表示命令成功執行。
• 非 0：表示命令執行失敗，不同的非 0 值可以代表不同的錯誤類型。

範例 1：檢查成功執行的命令

#!/bin/bash
ls
echo "上一個命令的退出狀態碼是: $?"
    

在這個範例中，ls 命令會列出目錄內容，執行成功後，$? 的值將是 0。

範例 2：檢查失敗的命令

#!/bin/bash
ls /nonexistent-directory
echo "上一個命令的退出狀態碼是: $?"
    

在這個範例中，ls 嘗試列出不存在的目錄，命令會失敗，$? 的值將是一個非 0 數字。

範例 3：使用退出狀態碼進行條件判斷

#!/bin/bash
cp file1.txt /some/directory/
if [ $? -eq 0 ]; then
    echo "文件複製成功。"
else
    echo "文件複製失敗。"
fi
    

此範例會根據命令的退出狀態來決定要顯示哪一條訊息。

Bash 中 if 條件語句的 AND / OR 用法

基本語法

if [ 條件 ]; then
    指令
fi

使用 AND（且）

要在 if 中同時滿足多個條件，可使用：

1. 使用 -a（過時但可用）

if [ "$a" -gt 0 -a "$b" -gt 0 ]; then
    echo "a 和 b 都大於 0"
fi

2. 使用 [[ ]] &&（推薦）

if [[ "$a" -gt 0 && "$b" -gt 0 ]]; then
    echo "a 和 b 都大於 0"
fi

3. 使用多重 if 配合 &&

if [ "$a" -gt 0 ] && [ "$b" -gt 0 ]; then
    echo "a 和 b 都大於 0"
fi

使用 OR（或）

只要其中一個條件成立即可執行：

1. 使用 -o（過時但可用）

if [ "$a" -eq 0 -o "$b" -eq 0 ]; then
    echo "a 或 b 為 0"
fi

2. 使用 [[ ]] ||（推薦）

if [[ "$a" -eq 0 || "$b" -eq 0 ]]; then
    echo "a 或 b 為 0"
fi

3. 使用多重 if 配合 ||

if [ "$a" -eq 0 ] || [ "$b" -eq 0 ]; then
    echo "a 或 b 為 0"
fi

混合使用 AND 與 OR

可搭配括號來控制優先順序：

if [[ ( "$a" -gt 0 && "$b" -gt 0 ) || "$c" -eq 1 ]]; then
    echo "a 和 b 都大於 0，或 c 等於 1"
fi

注意事項

• 使用 [[ ]] 時支援 && 和 ||
• 使用 [ ] 時建議搭配多個條件語句並用 && / ||
• 變數務必加上引號，避免空值造成錯誤

Bash 檢查變數是否為空

在 Bash 中，可以使用條件判斷來檢查變數是否為空，以下提供幾種常見的方式：

範例 1：使用 -z 檢查變數是否為空

#!/bin/bash

var=""
if [ -z "$var" ]; then
    echo "變數是空的"
else
    echo "變數不是空的"
fi
    

-z 用來檢查變數是否為空，如果變數為空，條件成立。

範例 2：使用 -n 檢查變數是否不為空

#!/bin/bash

var="some value"
if [ -n "$var" ]; then
    echo "變數不是空的"
else
    echo "變數是空的"
fi
    

-n 用來檢查變數是否不為空，如果變數有值，條件成立。

範例 3：使用雙引號比較來檢查變數是否為空

#!/bin/bash

var=""
if [ "$var" == "" ]; then
    echo "變數是空的"
else
    echo "變數不是空的"
fi
    

這種方式直接將變數與空字串進行比較，來檢查變數是否為空。

Bash 的陣列結構

簡介

Bash 支援兩種陣列：

• 索引陣列（Indexed Array）：以數字索引存取
• 關聯陣列（Associative Array）：以自訂字串鍵存取（需 Bash 4.0 以上）

索引陣列

定義方式

fruits=("apple" "banana" "cherry")

讀取元素

echo "${fruits[0]}"     # apple
echo "${fruits[1]}"     # banana

列出全部元素

echo "${fruits[@]}"

取得陣列長度

echo "${#fruits[@]}"

新增元素

fruits+=("date")

遍歷元素

for fruit in "${fruits[@]}"; do
    echo "$fruit"
done

關聯陣列

定義與使用（需 Bash 4+）

declare -A capital
capital["Taiwan"]="Taipei"
capital["Japan"]="Tokyo"

存取與遍歷

echo "${capital["Japan"]}"  # Tokyo

for key in "${!capital[@]}"; do
    echo "$key 的首都是 ${capital[$key]}"
done

注意事項

• 索引陣列索引從 0 開始
• 元素值建議用雙引號包起來，避免空白字元錯誤
• 關聯陣列必須使用 declare -A 宣告

結論

Bash 陣列是儲存多筆資料的重要結構，適合用於參數清單、目錄集、鍵值對等資料處理。

Bash 合併兩個陣列

基本語法

combined=("${array1[@]}" "${array2[@]}")

這會將兩個陣列中的所有元素合併為一個新陣列 combined。

完整範例

array1=("apple" "banana")
array2=("cherry" "date")

combined=("${array1[@]}" "${array2[@]}")

echo "合併後的陣列："
for item in "${combined[@]}"; do
    echo "$item"
done

合併至原陣列

array1+=("${array2[@]}")

這會將 array2 的內容直接加到 array1 後方。

注意事項

• 請務必使用 "${array[@]}" 形式，避免元素被錯誤展開
• 陣列中若有空白或特殊字元，用雙引號包住是必要的

Bash 判斷字串是否以某字開頭

使用字串模式比對（推薦）

str="hello world"

if [[ "$str" == hello* ]]; then
    echo "字串以 hello 開頭"
fi

說明： 使用 [[ ]] 支援 shell 的模式比對，* 代表任意字元。

使用正規表示式

if [[ "$str" =~ ^hello ]]; then
    echo "字串以 hello 開頭"
fi

說明： ^ 表示開頭，[[ ]] 中的 =~ 是正則運算。

使用 case 敘述

case "$str" in
  hello*) echo "字串以 hello 開頭" ;;
  *) echo "不是以 hello 開頭" ;;
esac

說明： case 是處理字串模式的好工具，簡潔且可讀性高。

使用 expr（舊式寫法）

if expr "$str" : '^hello' &> /dev/null; then
    echo "字串以 hello 開頭"
fi

說明： 使用 expr 的正則比對功能，適用於較舊版本的 shell。

注意事項

• 變數最好加上引號以防空字串錯誤
• [[ ]] 比 [ ] 功能更完整，推薦使用
• 使用 =~ 時可使用正則表達式，但記得不要加引號

Bash 判斷檔案或目錄是否存在與不存在

判斷是否存在：-e

-e 用來檢查檔案或目錄是否存在（不分類型）。

FILE="/etc/passwd"

if [ -e "$FILE" ]; then
    echo "$FILE 存在"
else
    echo "$FILE 不存在"
fi

判斷目錄是否不存在：! -d

-d 用來檢查是否為目錄，! 是否定運算。

DIR="/tmp/myfolder"

if [ ! -d "$DIR" ]; then
    echo "$DIR 不存在，正在建立..."
    mkdir -p "$DIR"
else
    echo "$DIR 已存在"
fi

其他常用的條件選項

• -e：檔案或目錄是否存在（不管是什麼類型）
• -f：是否為「一般檔案」
• -d：是否為「目錄」
• -L：是否為「符號連結」

範例：結合檢查與建立

PATH_TO_CHECK="/home/user/config"

if [ -e "$PATH_TO_CHECK" ]; then
    echo "$PATH_TO_CHECK 已存在"
else
    echo "$PATH_TO_CHECK 不存在，建立中..."
    mkdir -p "$PATH_TO_CHECK"
fi

建議

• 若只需知道「有無存在」→ 使用 -e
• 若需特別確認是目錄或檔案→ 使用 -d 或 -f
• 變數務必加上雙引號，避免空值或空格錯誤

列出所有子目錄存入陣列

範例：儲存到陣列

target_dir="/path/to/your/dir"
subdirs=()

while IFS= read -r -d $'\0' dir; do
    subdirs+=("$dir")
done < <(find "$target_dir" -mindepth 1 -maxdepth 1 -type d -print0)

說明

• find：列出子目錄（不遞迴）
• -mindepth 1：排除自身目錄
• -maxdepth 1：只列出第一層
• -type d：只列出目錄
• -print0 搭配 read -d $'\0'：處理有空格的路徑

範例輸出

for dir in "${subdirs[@]}"; do
    echo "$dir"
done

替代簡易寫法（若無特殊字元）

subdirs=( "$target_dir"/*/ )

此寫法使用通配符匹配子目錄，但無法排除檔案或處理空格與特殊字元。

-print0 搭配 read -d $'\0' 的詳解與範例

用途說明

在處理包含空格、特殊符號（如空白、引號、換行）的檔名或路徑時，傳統使用 find 配管線 xargs 或 read 可能產生誤判。

-print0 可讓 find 以 null（\0）字元作為輸出分隔，而 read -d $'\0' 能精準讀取 null 分隔的內容，確保每個檔案/路徑準確分離。

基本範例：收集所有子目錄

subdirs=()
while IFS= read -r -d $'\0' dir; do
    subdirs+=("$dir")
done < <(find . -type d -print0)

說明

• -print0：將每筆結果用 null 字元結尾，不用換行
• -d $'\0'：read 每次讀取一個 null 結尾的項目
• IFS=：避免空格被當成欄位分隔
• -r：避免處理時跳脫字元

範例 1：列出所有 .txt 檔案絕對路徑

txt_files=()
while IFS= read -r -d $'\0' file; do
    txt_files+=("$file")
done < <(find "$(pwd)" -type f -name "*.txt" -print0)

範例 2：將檔案傳送到某命令處理（安全）

find . -type f -print0 | while IFS= read -r -d $'\0' file; do
    echo "處理：$file"
    # your_command "$file"
done

範例 3：僅處理包含空格的目錄

find . -type d -print0 | while IFS= read -r -d $'\0' dir; do
    if [[ "$dir" == *" "* ]]; then
        echo "含空格的目錄：$dir"
    fi
done

為何不用換行？

傳統用法如：

find . -type f | while read file; do ...

但若檔名內含換行，會導致 read 錯誤解析，甚至多行誤判為多個檔案。

結論

• -print0 與 read -d $'\0' 是處理任何檔名最安全的方式
• 避免空格、特殊字元或換行導致的處理錯誤
• 適用於 Bash 陣列收集、迴圈處理、xargs 搭配 -0 等場景

修正只取得一個目錄的問題（while IFS= read -r -d $'\0'）

問題說明

以下寫法在某些 Bash 或 Cygwin 環境中，只讀取第一個項目：

while IFS= read -r -d $'\0' dir; do
    subdirs+=("$dir")
done < <(find "$target_dir" -mindepth 1 -maxdepth 1 -type d -print0)

這通常是因為 `<(find ...)` 在某些系統（如 Cygwin）不是「真正的檔案描述符」，造成 `read` 無法持續讀取。

修正方式：使用管線搭配 `read -d ''`（或 `readarray -d`）

方法 1：使用 `find | while` 管線搭配 -print0

subdirs=()
find "$target_dir" -mindepth 1 -maxdepth 1 -type d -print0 | while IFS= read -r -d $'\0' dir; do
    subdirs+=("$dir")
done

**注意**：若希望 `subdirs` 在主程式中可用，這方法不適合（因 `while ... |` 子 shell 無法回傳陣列）

方法 2：改存為陣列再處理

mapfile -d '' -t subdirs < <(find "$target_dir" -mindepth 1 -maxdepth 1 -type d -print0)

mapfile（或 readarray）可正確讀入 null 分隔字串為陣列。
這是最可靠且能保留在主 shell 中的方式。

範例輸出

for dir in "${subdirs[@]}"; do
    echo "找到目錄：$dir"
done

總結

• mapfile -d '' -t 是處理 -print0 最安全且最 Bash 原生的方式
• 避免使用管線會導致陣列作用範圍侷限於子 shell
• 注意某些舊版本 Bash 或非 Linux 環境可能不支援 `<( ... )` 正常工作

從變數內容讀取資料（用 read）

假設變數中有多行文字內容

var="line1
line2
line3"

用 while read 逐行讀取

while IFS= read -r line; do
    echo "讀到：$line"
done <<< "$var"

解說

• IFS= 避免 trim 空白
• -r 避免跳脫字元被解析
• <<< 是 here-string，將變數內容當成輸入給 while

單行讀取

read -r first_line <<< "$var"
echo "第一行為：$first_line"

讀成陣列

readarray -t lines <<< "$var"
for line in "${lines[@]}"; do
    echo "$line"
done

找出以 abc 開頭的子目錄並依日期排序

完整指令（依目錄修改時間排序）

find . -mindepth 1 -maxdepth 1 -type d -name "abc*" -printf "%T@ %p\n" | sort -nr | cut -d' ' -f2-

說明

• -mindepth 1 -maxdepth 1：只列出當前目錄下的子目錄
• -name "abc*"：名稱以 abc 開頭
• -printf "%T@ %p\n"：印出修改時間（timestamp）與目錄名稱
• sort -nr：依時間數值由新到舊排序
• cut -d' ' -f2-：去掉時間戳，只顯示路徑

範例輸出

./abc_latest
./abc_old
./abc_2020

若需存入 Bash 陣列

readarray -t abc_dirs << <(
  find . -mindepth 1 -maxdepth 1 -type d -name "abc*" -printf "%T@ %p\n" |
  sort -nr | cut -d' ' -f2-
)

for dir in "${abc_dirs[@]}"; do
  echo "找到：$dir"
done

附註

• -printf 為 GNU find 專屬功能，在 macOS 預設 find 不支援，可用 gfind 替代
• %T@ 代表「最後修改時間（秒）」，若需建立時間，需額外工具

Bash 檢查儲存裝置是否可寫入

方法 1：檢查目錄是否有寫入權限

DIR="/mnt/usb"

if [ -w "$DIR" ]; then
    echo "$DIR 可寫入"
else
    echo "$DIR 不可寫入"
fi

-w 為檢查目錄是否有「寫入權限」。但若目錄本身可寫，但實際裝置唯讀（如 mount 成 readonly），這方法可能失效。

方法 2：實際嘗試寫入測試檔案

DIR="/mnt/usb"
TESTFILE="$DIR/.write_test"

if touch "$TESTFILE" 2>/dev/null; then
    echo "$DIR 可寫入"
    rm "$TESTFILE"
else
    echo "$DIR 不可寫入"
fi

此方法最可靠，能檢測 mount 狀態或實體裝置是否真的可寫。

方法 3：使用 mount 指令檢查是否唯讀掛載

MNT="/mnt/usb"

if mount | grep "$MNT" | grep -q "(ro,"; then
    echo "$MNT 為唯讀掛載"
else
    echo "$MNT 為可寫掛載"
fi

此方法需檢查裝置是否被以唯讀（ro）方式掛載。

建議

• 若需保險，使用「方法 2」實際寫入測試法。
• 可搭配 udev 或 mount 時自動檢查。

Shell 重導向用法說明

1. 標準輸出重導向：`>`

在 Shell 中，使用 `>` 可以將指令的標準輸出（stdout）重導向到一個檔案或設備。若檔案已存在，內容會被覆蓋。

echo "Hello" > output.txt

這行指令將 "Hello" 寫入 output.txt 檔案。

2. 追加輸出重導向：`>>`

使用 `>>` 會將標準輸出附加到指定檔案的末尾，不會覆蓋原有內容。

echo "Hello again" >> output.txt

這行指令會將 "Hello again" 附加到 output.txt 的結尾。

3. 標準錯誤重導向：`2>`

在 Shell 中，`2>` 用於將標準錯誤（stderr）重導向到指定位置。例如：

ls non_existent_file 2> error.log

這行指令會將錯誤訊息寫入 error.log 檔案。

4. 追加錯誤重導向：`2>>`

若不想覆蓋錯誤訊息檔案，可使用 `2>>` 將錯誤訊息附加到檔案末尾。

ls non_existent_file 2>> error.log

這行指令會將錯誤訊息附加到 error.log。

5. 同時重導向標準輸出與錯誤：`&>`

使用 `&>` 可以同時將標準輸出與標準錯誤都重導向到同一個檔案或設備。

command &> all_output.log

這行指令會將 command 的所有輸出（標準輸出與錯誤）寫入 all_output.log。

6. 合併標準錯誤到標準輸出：`2>&1`

`2>&1` 將標準錯誤合併到標準輸出，便於統一管理。例如：

command > output.log 2>&1

這行指令會將標準輸出和錯誤都寫入 output.log。

7. 禁止所有輸出：`>/dev/null 2>&1`

若不想顯示任何輸出，可將所有輸出導向到 /dev/null，如：

command >/dev/null 2>&1

這行指令會將 command 的所有輸出丟棄。

iconv - tee 輸出以 UTF-8 編碼寫入文件

在使用 tee 命令將輸出追加到文件時，可以通過 iconv 將輸出轉換為 UTF-8 編碼，確保文件內容以 UTF-8 保存。以下是具體的指令和範例。

指令格式

以下是將輸出保存為 UTF-8 編碼的 tee 指令格式：

• command：您要執行的命令。
• iconv -t utf-8：將輸出轉換為 UTF-8 編碼，其中 -t 代表「目標編碼」。
• tee -a output.txt：將轉換後的輸出追加到 output.txt 文件。

範例

以下範例演示如何將 ls 命令的輸出以 UTF-8 編碼寫入到 output.txt：

執行該指令後，output.txt 的內容將以 UTF-8 編碼保存，避免出現編碼錯誤。

C與C++語言

高效能

• 與底層硬體的緊密結合，能直接操作記憶體與硬體資源。
• 程式碼執行速度快，適用於需要高效能的應用場景。

靜態型別系統

• 在編譯期間檢查型別錯誤，減少執行時錯誤的發生。
• 支援型別轉換以實現靈活的程式設計。

資源控制

• 提供精細的記憶體管理能力，允許開發者手動配置與釋放記憶體。
• 適合開發需要高效資源利用的嵌入式系統與即時應用。

語法靈活性

• 語法簡潔，提供高度控制的結構化設計能力。
• 支援多重編程範式，包括程序式與物件導向式。

廣泛應用領域

• C：用於系統程式設計、驅動程式、嵌入式開發。
• C++：用於遊戲開發、圖形處理、金融計算與大型軟體開發。

跨平台

• 在多數作業系統和硬體架構上均可使用。
• 提供高效能的同時，能滿足跨平台的需求。

C++ 多維陣列初始化為 0

使用 std::array 初始化

在 C++ 中，可以使用 std::array 初始化多維陣列為 0：

#include <iostream>
#include <array>
using namespace std;

int main() {
    array<array<int, 4>, 3> arr = {0}; // 初始化所有元素為 0

    for (int i = 0; i < 3; i++) {
        for (int j = 0; j < 4; j++) {
            cout << arr[i][j] << " ";
        }
        cout << endl;
    }
    return 0;
}

注意事項

• std::array 是 C++ 標準庫中的容器類別，適合用於大小在編譯期固定的情況。
• 初始化時可以直接將元素設為 0，確保所有值都被清空。
• 與傳統陣列相比，std::array 提供更多的功能和安全性。

C++ 模板 (Template)

1. 什麼是模板 (Template)？

在 C++ 中，模板 (Template) 是一種泛型編程的工具，允許我們在編寫函數或類別時，不指定具體的資料型別，從而使程式碼更具重用性。模板有助於在單一程式碼中處理不同型別的資料，避免重複的函數或類別定義。

2. 函數模板 (Function Template)

函數模板允許我們撰寫可以處理不同型別的函數。函數模板的語法如下：

template <typename T>
T add(T a, T b) {
    return a + b;
}

在此例中，add 函數可以處理任何支持加法操作的型別，如 int、float 或 double。

使用時，可以這樣呼叫：

int result = add(3, 4);  // 使用 int 型別
double result2 = add(3.5, 2.7);  // 使用 double 型別

3. 類別模板 (Class Template)

類別模板允許我們建立可以適用於多種型別的類別。類別模板的語法如下：

template <typename T>
class MyClass {
private:
    T data;
public:
    MyClass(T data) : data(data) {}
    T getData() { return data; }
};

此例中的 MyClass 類別可以使用任何型別的資料作為 data。

使用時可以這樣：

MyClass<int> obj1(5);      // int 型別
MyClass<double> obj2(3.14);  // double 型別

4. 多個模板參數

模板可以接受多個參數，例如：

template <typename T, typename U>
class Pair {
private:
    T first;
    U second;
public:
    Pair(T first, U second) : first(first), second(second) {}
    T getFirst() { return first; }
    U getSecond() { return second; }
};

這樣的模板類別可以存儲兩種不同型別的資料：

Pair<int, double> pair1(1, 3.14);

5. 模板特化 (Template Specialization)

模板特化允許我們對特定型別的模板進行特別定義。例如：

template <>
class MyClass<int> {
public:
    MyClass(int data) { /* 特化行為 */ }
};

這段程式碼特化了 MyClass 對 int 型別的行為，使其與其他型別不同。

6. 非型別模板參數 (Non-Type Template Parameters)

模板還可以接受非型別的參數，例如常數值：

template <typename T, int Size>
class Array {
private:
    T data[Size];
public:
    int getSize() const { return Size; }
};

在這裡，Size 是一個非型別參數，表示陣列的大小。

使用範例：

Array<int, 10> arr;  // 建立大小為 10 的 int 型別陣列

7. 結論

C++ 模板功能強大，使得程式碼可以更具泛用性並減少重複。了解如何利用函數模板、類別模板及模板特化等技術，將大大提升程式設計的彈性與效能。

C++ 中互相參照的 Class 解決方案

// ClassA.h
#ifndef CLASSA_H
#define CLASSA_H

// 前向宣告 ClassB
class ClassB;

class ClassA {
public:
    ClassA();
    void setB(ClassB* b); // 設定指向 ClassB 的指標
    void showBData();      // 顯示 ClassB 的數據

private:
    ClassB* b; // 指向 ClassB 的指標
};

#endif
        

// ClassB.h
#ifndef CLASSB_H
#define CLASSB_H

// 前向宣告 ClassA
class ClassA;

class ClassB {
public:
    ClassB(int data);
    int getData();         // 取得數據
    void setA(ClassA* a);  // 設定指向 ClassA 的指標
    void showAInfo();      // 顯示 ClassA 的資訊

private:
    int data;
    ClassA* a; // 指向 ClassA 的指標
};

#endif
        

#include "ClassA.h"
#include "ClassB.h"
#include <iostream>

ClassA::ClassA() : b(nullptr) {}

void ClassA::setB(ClassB* b) {
    this->b = b;
}

void ClassA::showBData() {
    if (b != nullptr) {
        std::cout << "ClassB data: " << b->getData() << std::endl;
    }
}
        

#include "ClassB.h"
#include "ClassA.h"
#include <iostream>

ClassB::ClassB(int data) : data(data), a(nullptr) {}

int ClassB::getData() {
    return data;
}

void ClassB::setA(ClassA* a) {
    this->a = a;
}

void ClassB::showAInfo() {
    if (a != nullptr) {
        a->showBData();
    }
}
        

C++ Friend

在 C++ 中，friend 關鍵字可以用於函數或類別，以允許其他函數或類別訪問類別的私有成員（private）和保護成員（protected）。這樣的設計可讓外部函數或類別進行操作，而不違反封裝原則。

Friend 函數是一種被授權訪問另一類別的私有成員和保護成員的外部函數。在類別內部聲明時，以 friend 關鍵字修飾即可。

範例如下：

#include <iostream>
using namespace std;

class Box {
private:
    double width;

public:
    Box(double w) : width(w) {}

    // 聲明 friend 函數
    friend void showWidth(Box &b);
};

// friend 函數定義，能訪問 Box 類別的私有成員
void showWidth(Box &b) {
    cout << "Box 寬度: " << b.width << endl;
}

int main() {
    Box box(10.5);
    showWidth(box);  // 訪問私有成員 width
    return 0;
}
        

在此範例中，showWidth 函數雖然是 Box 類別外的普通函數，但因為被聲明為 friend 函數，仍然能夠訪問 Box 類別的私有成員 width。

Friend 類別允許某一類別訪問另一類別的所有成員。這樣的設置在類別需要緊密協作時非常有用，但使用時應該謹慎，以避免過多暴露內部細節。

範例如下：

#include <iostream>
using namespace std;

class Square;  // 前置聲明

class Rectangle {
private:
    double width, height;

public:
    Rectangle(double w, double h) : width(w), height(h) {}

    // 聲明 Square 類別為 friend
    friend class Square;
};

class Square {
public:
    double areaOfRectangle(Rectangle &rect) {
        return rect.width * rect.height;
    }
};

int main() {
    Rectangle rect(5.0, 3.0);
    Square square;
    cout << "矩形面積: " << square.areaOfRectangle(rect) << endl;
    return 0;
}
        

在此範例中，Square 類別被宣告為 Rectangle 類別的 friend 類別，因此 Square 類別中的成員函數可以直接訪問 Rectangle 類別的私有成員 width 和 height。

• 數據封裝：允許某些函數或類別進行直接操作，而不破壞類別內部封裝，適合需要高耦合的類別間通信。
• 運算符重載：可以使用 friend 函數來重載運算符，使其能夠訪問類別內部的私有或保護成員。
• 特定訪問需求：在不破壞封裝的前提下，允許外部函數或類別進行有限的訪問，適合庫開發中的特定設計。

在 C++ 中使用 friend 函數和 friend 類別需謹慎，過多使用會破壞類別的封裝性。因此，friend 關鍵字通常只在設計需要密切配合的類別或函數時使用。

C# 語言

語言特色

• 由 Microsoft 開發，屬於 .NET 平台主要語言。
• 支援物件導向 (OOP)、泛型 (Generics)、LINQ、非同步程式 (async/await)。
• 跨平台：可透過 .NET 6/7/8 在 Windows、Linux、macOS 執行。

基本範例

using System;

class Program {
    static void Main() {
        string name = "世界";
        Console.WriteLine($"哈囉, {name}!");
    }
}

常見應用領域

• 桌面應用：Windows Forms, WPF
• 網頁開發：ASP.NET Core (MVC, Blazor, Web API)
• 行動應用：.NET MAUI, Xamarin
• 遊戲開發：Unity 使用 C# 為主要腳本語言
• 企業應用：ERP、CRM 等系統

進階功能

• Lambda 運算式：(x, y) => x + y
• LINQ 查詢：var q = list.Where(x => x > 10);
• 非同步：await Task.Delay(1000);
• Nullable 參考型別：強化空值安全性。
• Record 型別：用於不可變資料模型。

CS8618 非Nullable未初始化

警告內容

CS8618 意思是：在建構函式結束時，非 Nullable 的屬性沒有被初始化，因此 C# 編譯器警告它可能會是 null。

範例問題

public class Product {
    public string Name { get; set; }  // 警告 CS8618
}

解決方式

方法一：在建構函式中賦值（推薦）

public class Product {
    public string Name { get; set; }

    public Product(string name) {
        Name = name;
    }
}

方法二：給屬性預設值

public class Product {
    public string Name { get; set; } = string.Empty;
}

方法三：允許 Null

public class Product {
    public string? Name { get; set; }
}

→ 適用於 Name 合理允許為 null 的情況。

方法四：使用 required 修飾元（C# 11+ 支援）

public class Product {
    public required string Name { get; set; }
}

// 呼叫端必須初始化
var p = new Product { Name = "手機" }; // OK

建議

• 若屬性邏輯上絕對不能為 null：用 建構函式 或 required。
• 若允許 null：改成 string?。
• 若只是避免警告但沒有業務需求：給 預設值（如 string.Empty）。

.NET 程式

將 float 轉成字串避免科學記號

問題說明

System::String^ tmpStr = "Value: " + someFloat;

解決方式

範例程式

using namespace System;

float value = 123456.789f;

// 方法1：String::Format
String^ tmpStr1 = String::Format("Value: {0:F2}", value); // F2 表示小數點後 2 位
Console::WriteLine(tmpStr1);

// 方法2：ToString 搭配格式
String^ tmpStr2 = "Value: " + value.ToString("F2");
Console::WriteLine(tmpStr2);

// 方法3：更多位數
String^ tmpStr3 = "Value: " + value.ToString("F6");
Console::WriteLine(tmpStr3);

格式化代碼說明

• F2：固定小數點格式，小數點後 2 位
• F6：固定小數點格式，小數點後 6 位
• 若需根據需求動態設定小數位，可用 F{位數}

使用 .NET C++ 取得目錄中最新的檔案

簡介

在 .NET C++ 中，可以使用 System::IO 命名空間提供的功能來操作檔案與目錄。 取得目錄中最新的檔案，可以透過讀取所有檔案資訊並比較最後修改日期實現。

範例程式碼

以下是一個完整的範例，展示如何取得指定目錄中最新的檔案：

#include "stdafx.h"
#include <iostream>
#include <cliext/vector>
#include <System.IO>

using namespace System;
using namespace System::IO;
using namespace cliext;

int main()
{
    try
    {
        // 指定目錄路徑
        String^ directoryPath = "C:\\Your\\Directory\\Path";

        // 檢查目錄是否存在
        if (!Directory::Exists(directoryPath))
        {
            Console::WriteLine("目錄不存在: {0}", directoryPath);
            return -1;
        }

        // 取得目錄中的所有檔案
        array^ files = Directory::GetFiles(directoryPath);

        // 如果目錄中沒有檔案
        if (files->Length == 0)
        {
            Console::WriteLine("目錄中沒有檔案。");
            return 0;
        }

        // 找到最新的檔案
        String^ newestFile = nullptr;
        DateTime newestTime = DateTime::MinValue;

        for each (String^ file in files)
        {
            // 取得檔案的最後修改時間
            DateTime lastWriteTime = File::GetLastWriteTime(file);

            // 比較時間並更新最新檔案資訊
            if (lastWriteTime > newestTime)
            {
                newestTime = lastWriteTime;
                newestFile = file;
            }
        }

        // 輸出最新檔案資訊
        Console::WriteLine("最新檔案: {0}", newestFile);
        Console::WriteLine("最後修改時間: {0}", newestTime);
    }
    catch (Exception^ ex)
    {
        Console::WriteLine("發生錯誤: {0}", ex->Message);
    }

    return 0;
}

程式碼解說

• 取得檔案清單：使用 Directory::GetFiles 方法獲取指定目錄中的所有檔案路徑。
• 取得最後修改時間：使用 File::GetLastWriteTime 方法取得每個檔案的最後修改時間。
• 比較時間：將每個檔案的修改時間與當前最新時間進行比較，更新最新檔案的資訊。
• 錯誤處理：使用 try-catch 區塊捕獲潛在的異常，例如目錄不存在或無法存取。

應用場景

• 檔案管理系統：快速找到最新上傳或修改的檔案。
• 日誌分析：自動選擇最新的日誌檔案進行處理。
• 備份檢查：確保最近備份的檔案符合預期。

注意事項

• 確保目錄存在，否則需提前處理或提示用戶。
• 如果目錄中包含大量檔案，效能可能受到影響，可考慮額外優化。
• 權限問題：執行程式的用戶必須具備訪問目錄和檔案的權限。

.NET: System.Reflection

// 定義一個簡單的範例類別
public class SampleClass {
    public string SayHello(string name) {
        return $"Hello, {name}!";
    }
}

// 使用 Reflection 來動態調用方法
using System;
using System.Reflection;

class Program {
    static void Main() {
        // 創建 SampleClass 類別的實例
        Type sampleType = typeof(SampleClass);
        object sampleInstance = Activator.CreateInstance(sampleType);

        // 獲取 SayHello 方法資訊
        MethodInfo methodInfo = sampleType.GetMethod("SayHello");

        // 動態調用 SayHello 方法
        object result = methodInfo.Invoke(sampleInstance, new object[] { "World" });
        Console.WriteLine(result); // 輸出: Hello, World!
    }
}
        

System::Management::ManagementClass

用途

System::Management::ManagementClass 是 .NET Framework 中提供用於操作 Windows Management Instrumentation (WMI) 的類別之一。它允許開發者讀取、操作和管理系統資訊，例如硬體、作業系統、網路設定等。

命名空間

System::Management 是位於 System.Management.dll 中的命名空間，使用此功能需先加入參考。

常見用途

• 列出所有網路卡設定（Win32_NetworkAdapterConfiguration）
• 取得 CPU 或記憶體資訊
• 查詢服務、進程、磁碟、BIOS 等資訊

簡單範例

// C++/CLI 寫法
using namespace System;
using namespace System::Management;

int main() {
    try {
        ManagementClass^ mc = gcnew ManagementClass("Win32_OperatingSystem");
        for each (ManagementObject^ mo in mc->GetInstances()) {
            Console::WriteLine("OS 名稱: {0}", mo["Caption"]);
        }
    }
    catch (Exception^ ex) {
        Console::WriteLine("錯誤: {0}", ex->Message);
    }
    return 0;
}

常見錯誤與排除

• 需要在專案中加入對 System.Management.dll 的參考。
• 使用者執行程式時需要有足夠權限（某些 WMI 查詢需要管理員權限）。
• WMI 查詢字串拼寫錯誤可能導致 ManagementException。

相關類別

• ManagementObject
• ManagementObjectSearcher
• ManagementBaseObject

修復 Win32_NetworkAdapterConfiguration 發生 Invalid class 錯誤

錯誤代碼說明

• WMI 類別未註冊
• WMI 儲存庫受損
• 系統精簡或有組件缺失

解決步驟

net stop winmgmt
winmgmt /resetrepository
net start winmgmt

說明

• net stop winmgmt：停止 WMI 管理服務
• winmgmt /resetrepository：重建 WMI 儲存庫，修復損壞的類別資訊
• net start winmgmt：重新啟動 WMI 管理服務

修復後驗證

Get-WmiObject Win32_NetworkAdapterConfiguration

1. 按 Win + R，輸入 wbemtest
2. 點選「Connect」，輸入 root\cimv2 並連線
3. 點選「Query」，輸入 SELECT * FROM Win32_NetworkAdapterConfiguration

補充建議

• 請以系統管理員身分執行命令提示字元
• 若常發生 WMI 問題，可使用 DISM /Online /Cleanup-Image /RestoreHealth 修復系統映像
• 重設儲存庫前請關閉相關依賴服務，並避免正在使用 WMI 的程式

.NET 程式在 Chromebook 上執行方法

1. 使用 Chromebook 的 Linux 支援執行 .NET

大多數現代 Chromebook 支援透過 Crostini 專案來運行 Linux 應用程式。

1. 啟用 Linux 功能：
   • 進入 設定 > 進階 > 開發人員 > 啟用 Linux (Beta)。
2. 安裝 .NET SDK：
   • 打開 Linux 終端機，依照 Microsoft 官方網站的指引安裝。
   • 例如：

     sudo apt update
     sudo apt install -y dotnet-sdk-7.0

3. 在終端機中編譯並執行 .NET 應用程式。

2. 使用雲端開發環境

無需在本地安裝任何軟體，即可在 Chromebook 上使用雲端平台運行 .NET 程式。

• 推薦選項：
  • GitHub Codespaces
  • Visual Studio Code for Web
  • Replit

3. 使用 Docker 容器運行 .NET

Chromebook 支援使用容器運行應用程式，您可以透過 Docker 啟動 .NET 環境。

1. 在 Linux 環境中安裝 Docker。
2. 下載 .NET 容器映像檔：

   docker pull mcr.microsoft.com/dotnet/runtime:7.0

3. 在容器內運行您的 .NET 程式。

4. 使用跨平台支援功能

從 .NET 6 開始，應用程式可以跨多平台運行，包括 Linux。將您的應用程式編譯為跨平台格式並部署至 Chromebook。

1. 在任何機器上編譯您的應用程式：

   dotnet publish -c Release -r linux-x64 --self-contained

2. 將編譯好的檔案傳輸到 Chromebook，使用附帶的運行時執行。

注意事項

• 效能：在低階 Chromebook 上執行 .NET 應用程式可能會較慢。
• 相依性：若應用程式依賴於 Windows 特定 API，可能無法正常運行。
• 機型支援：請確認您的 Chromebook 支援 Linux 或虛擬化功能。

.NET UI 程式設計

主要技術

• Windows Forms (WinForms)：較早期的 UI 框架，簡單易學，適合中小型桌面應用。
• WPF (Windows Presentation Foundation)：支援資料繫結、樣式、動畫與 XAML 語法，適合大型桌面應用。
• UWP (Universal Windows Platform)：針對 Windows 10/11 平台設計，可運行於 PC、平板、Xbox 等裝置。
• MAUI (.NET Multi-platform App UI)：支援跨平台（Windows、Android、iOS、macOS）的 UI 開發，是 Xamarin.Forms 的進化版。
• Blazor (Web UI)：用 C# 寫前端 Web UI，可執行在瀏覽器（WebAssembly）或伺服器端。

簡單 WinForms 範例

using System;
using System.Windows.Forms;

public class MyForm : Form {
    public MyForm() {
        Button btn = new Button();
        btn.Text = "點我";
        btn.Click += (s, e) => MessageBox.Show("你點了按鈕！");
        Controls.Add(btn);
    }

    [STAThread]
    static void Main() {
        Application.EnableVisualStyles();
        Application.Run(new MyForm());
    }
}

簡單 WPF 範例 (XAML + C#)

// MainWindow.xaml
<Window x:Class="WpfApp.MainWindow"
        xmlns="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml/presentation"
        Title="WPF 範例" Height="200" Width="300">
    <StackPanel>
        <Button Content="點我" Click="Button_Click"/>
    </StackPanel>
</Window>

// MainWindow.xaml.cs
private void Button_Click(object sender, RoutedEventArgs e) {
    MessageBox.Show("你點了按鈕！");
}

簡單 MAUI 範例

// MainPage.xaml
<ContentPage xmlns="http://schemas.microsoft.com/dotnet/2021/maui"
             x:Class="MyApp.MainPage">
    <VerticalStackLayout Spacing="25" Padding="30">
        <Button Text="點我" Clicked="OnButtonClicked"/>
    </VerticalStackLayout>
</ContentPage>

// MainPage.xaml.cs
private void OnButtonClicked(object sender, EventArgs e) {
    await DisplayAlert("通知", "你點了按鈕！", "OK");
}

UI 技術選擇建議

.NET 遍歷子控制項以批量修改屬性

以下範例展示了如何使用 Controls->GetEnumerator() 方法來逐一遍歷 .NET 表單中的所有子控制項並批量修改其屬性。

範例程式碼：

using System;
using System.Drawing;
using System.Windows.Forms;

public class FormExample : Form
{
    public FormExample()
    {
        // 初始化一些控制項
        Button button1 = new Button { Text = "Button 1", Location = new Point(10, 10) };
        TextBox textBox1 = new TextBox { Location = new Point(10, 50) };
        
        Controls.Add(button1);
        Controls.Add(textBox1);

        // 使用 GetEnumerator() 遍歷並修改控制項屬性
        ModifyControls();
    }

    private void ModifyControls()
    {
        var enumerator = Controls.GetEnumerator();
        
        while (enumerator.MoveNext())
        {
            Control control = (Control)enumerator.Current;

            // 設定範例：將所有控制項的背景色設為淺藍
            control.BackColor = Color.LightBlue;
            
            // 若控制項為 TextBox，將其設為不可編輯
            if (control is TextBox)
            {
                control.Enabled = false;
            }
        }
    }
    
    // 啟動應用程式
    public static void Main()
    {
        Application.Run(new FormExample());
    }
}

說明

**GetEnumerator()**: 利用 `Controls.GetEnumerator()` 方法來取得控制項的列舉器，這樣可以遍歷所有子控制項。

**條件修改**: 在 `while` 迴圈中，對每個 `Control` 物件進行屬性修改，例如將背景色設為淺藍，並根據控制項類型進行特定修改，如將 `TextBox` 設為不可編輯。

**用途**: 這種方法在需要批量修改屬性時非常有效，比如調整 UI 風格或在特定情況下禁用多個控制項。

執行效果

執行後，所有控制項的背景色會變成淺藍色，且所有 `TextBox` 控制項將被設為不可編輯。

.NET StackTrace中取得 Message m 的內容

問題背景

當堆疊追蹤中出現以下錯誤訊息時，開發者可能需要檢查 Message 物件的內容：

   at ....MainForm.Dispose(Boolean A_0)
   at System.Windows.Forms.Form.WmClose(Message& m)
   at System.Windows.Forms.NativeWindow.Callback(IntPtr hWnd, Int32 msg, IntPtr wparam, IntPtr lparam)
   ...
    

此時需要透過覆寫或檢測 WndProc 方法中的 Message m 來檢查其詳細資訊。

解決方法

以下提供幾種方法來檢查或記錄 Message 物件的內容。

1. 覆寫 WndProc 方法

如果可以存取表單或控制項的原始碼，建議覆寫 WndProc 方法，直接記錄或檢查 Message m 的內容。

protected override void WndProc(ref Message m)
{
    try
    {
        // 記錄 Message 的內容
        Console.WriteLine($"Message Details: hWnd={m.HWnd}, Msg={m.Msg}, WParam={m.WParam}, LParam={m.LParam}");
        base.WndProc(ref m);
    }
    catch (Exception ex)
    {
        Console.WriteLine($"Exception: {ex}");
        throw; // 保持原有例外行為
    }
}

    

這段程式碼會在每次接收到訊息時記錄相關資訊，並允許開發者進一步分析。

2. 在 Dispose 方法中加入例外處理

如果錯誤發生在 Dispose 方法中，可以在方法內加入例外處理來檢查相關資訊。

protected override void Dispose(bool disposing)
{
    try
    {
        if (disposing)
        {
            // 釋放資源
        }
        base.Dispose(disposing);
    }
    catch (Exception ex)
    {
        Console.WriteLine($"Exception in Dispose: {ex}");
        throw;
    }
}

    

這樣可以確保在釋放資源時不會忽略重要的錯誤資訊。

3. 使用全域例外處理

如果無法確定錯誤發生的位置，可以透過全域例外處理來記錄堆疊追蹤和相關資訊。

AppDomain.CurrentDomain.UnhandledException += (sender, args) =>
{
    Exception ex = (Exception)args.ExceptionObject;
    Console.WriteLine($"Unhandled Exception: {ex}");
    Environment.Exit(1);
};

    

4. 使用 Debug 工具檢查 Message

可以使用 Visual Studio 將斷點設置在 WndProc 或 Dispose 方法中，並檢查 Message 物件的內容。

Message 物件的關鍵屬性

• HWnd：接收訊息的視窗句柄。
• Msg：訊息的 ID。
• WParam：附加訊息資訊（字參數）。
• LParam：附加訊息資訊（長參數）。

注意事項

• 覆寫 WndProc 或修改程式碼需小心，避免影響現有行為。
• 如果 Message 的座標或 ID 不固定，可考慮加入條件判斷來篩選需要的訊息。
• 查閱 [Windows Messages 文件](https://learn.microsoft.com/en-us/windows/win32/winmsg/about-messages-and-message-queues) 以了解訊息 ID 的用途。

覆寫 Form.WmClose(Message& m) 在 .NET C++

問題背景

在 .NET C++/CLI 中，WmClose(Message& m) 是 System.Windows.Forms.Form 的內部保護方法，無法直接覆寫。不過，可以透過覆寫 WndProc 方法來攔截並處理 WM_CLOSE 訊息，以達到類似覆寫 WmClose 的效果。

完整範例

#include <Windows.h>
#include <System.Windows.Forms.h>

using namespace System;
using namespace System::Windows::Forms;

public ref class CustomForm : public Form
{
protected:
    // 模擬 WmClose 行為的覆寫
    void WmClose(Message% m)
    {
        // 在這裡加入自定義的 WM_CLOSE 行為
        if (MessageBox::Show("確定要關閉視窗嗎？", "確認", MessageBoxButtons::YesNo) == DialogResult::Yes)
        {
            // 繼續調用基底行為以進行正常關閉
            this->Form::WndProc(m);
        }
        else
        {
            // 阻止關閉視窗
            return;
        }
    }

    // 覆寫 WndProc，攔截 WM_CLOSE 訊息並調用 WmClose
    virtual void WndProc(Message% m) override
    {
        const int WM_CLOSE = 0x0010;

        if (m.Msg == WM_CLOSE)
        {
            WmClose(m); // 調用自定義的 WmClose 方法
        }
        else
        {
            // 處理其他訊息
            Form::WndProc(m);
        }
    }
};

[STAThread]
int main(array<String^>^ args)
{
    Application::EnableVisualStyles();
    Application::SetCompatibleTextRenderingDefault(false);

    CustomForm^ form = gcnew CustomForm();
    form->Text = "覆寫 WmClose 行為範例";
    Application::Run(form);

    return 0;
}

    

程式碼解釋

1. WmClose 方法

模擬覆寫 WmClose 方法，在這裡自定義視窗關閉的行為。透過確認對話框詢問使用者是否要關閉視窗。

2. 覆寫 WndProc

覆寫 WndProc 方法來攔截 WM_CLOSE 訊息，並將其委派給自定義的 WmClose 方法。

3. 繼續處理其他訊息

在沒有攔截 WM_CLOSE 的情況下，調用基底類別的 WndProc 方法處理其他訊息。

注意事項

• WmClose 方法僅是模擬覆寫，實際上是透過攔截訊息進行處理。
• 調用 Form::WndProc 以確保基底行為正常運作。
• 請務必正確處理訊息以避免影響其他功能。

System::Windows::Forms::Control::InvokeRequired

用途說明

完整範例：設定 PictureBox 圖片

using namespace System;
using namespace System::Windows::Forms;
using namespace System::Drawing;

ref class ImageHelper {
public:
    static void SetImageSafe(PictureBox^ pPictureBox, Bitmap^ b) {
        if (pPictureBox == nullptr)
            return;

        if (pPictureBox->InvokeRequired) {
            // 使用 MethodInvoker 呼叫同一函式，但於 UI 執行緒執行
            pPictureBox->Invoke(
                gcnew MethodInvoker(gcnew Action(ImageHelper::InvokeCallback), 
                gcnew Tuple(pPictureBox, b))
            );
        } else {
            ApplyImage(pPictureBox, b);
        }
    }

private:
    // 封送的函式代理
    static void InvokeCallback(Object^ state) {
        Tuple^ args = static_cast^>(state);
        ApplyImage(args->Item1, args->Item2);
    }

    // 實際執行設定圖片邏輯
    static void ApplyImage(PictureBox^ pPictureBox, Bitmap^ b) {
        try {
            if (b != nullptr) {
                if (pPictureBox->Image != nullptr)
                    delete pPictureBox->Image;
                pPictureBox->Image = b;
            }
        }
        catch (System::Exception^ ex) {
            Console::WriteLine("設定圖片失敗: " + ex->Message);
        }
    }
};

重點整理

• InvokeRequired 只能用於繼承 Control 的物件（如 PictureBox）。
• 若為 true，代表目前執行緒不是 UI 執行緒，必須用 Invoke。
• 使用 Tuple 封裝多參數並傳入靜態代理函式處理。
• 使用 try-catch 捕捉例外避免程式崩潰。

保護 pPictureBox->Image = b 避免程式崩潰

可能發生崩潰的原因

• 嘗試從非 UI 執行緒存取 UI 控件
• 圖片物件 b 為 nullptr 或已被釋放
• 先前的圖片未釋放，導致 GDI 資源耗盡

安全設定圖片的建議作法

using namespace System;
using namespace System::Windows::Forms;
using namespace System::Drawing;

void SetImageSafe(PictureBox^ pPictureBox, Bitmap^ b) {
    if (pPictureBox->InvokeRequired) {
        pPictureBox->Invoke(gcnew MethodInvoker(
            gcnew EventHandler(nullptr, &SetImageInvoker)
        ), gcnew array { pPictureBox, b });
    } else {
        SetImageInternal(pPictureBox, b);
    }
}

void SetImageInvoker(Object^ sender, EventArgs^ e) {
    // 不使用此版本，可忽略，保留為完整形式參考
}

void SetImageInternal(PictureBox^ pPictureBox, Bitmap^ b) {
    try {
        if (b != nullptr) {
            if (pPictureBox->Image != nullptr)
                delete pPictureBox->Image;

            pPictureBox->Image = b;
        }
    }
    catch (System::Exception^ ex) {
        Console::WriteLine("設定圖片失敗: " + ex->Message);
    }
}

簡化版本（建議使用匿名委派）

using namespace System;
using namespace System::Windows::Forms;
using namespace System::Drawing;

void SafeAssignImage(PictureBox^ pPictureBox, Bitmap^ b) {
    if (pPictureBox->InvokeRequired) {
        pPictureBox->Invoke(gcnew MethodInvoker(gcnew delegate {
            try {
                if (b != nullptr) {
                    if (pPictureBox->Image != nullptr)
                        delete pPictureBox->Image;
                    pPictureBox->Image = b;
                }
            } catch (System::Exception^ ex) {
                Console::WriteLine("設定圖片失敗: " + ex->Message);
            }
        }));
    } else {
        try {
            if (b != nullptr) {
                if (pPictureBox->Image != nullptr)
                    delete pPictureBox->Image;
                pPictureBox->Image = b;
            }
        } catch (System::Exception^ ex) {
            Console::WriteLine("設定圖片失敗: " + ex->Message);
        }
    }
}

補充說明

• gcnew MethodInvoker(...) 必須是合法的委派，不支援 C++11 lambda（如 [=]()）語法。
• 若要傳參數，可用 BeginInvoke 搭配 Object^ 陣列並解析。
• 釋放先前的 Image 是關鍵步驟，避免 GDI 資源不足。

以 Blazor 建立統一語言的前端開發環境

什麼是 Blazor？

Blazor 是由微軟推出的前端框架，允許開發者使用 C# 和 Razor 語法來建立互動式 Web 應用程式，無需使用 JavaScript，即可在瀏覽器中執行 C# 程式碼。

開發者效益

• 使用熟悉的 C# 與 .NET 技術堆疊進行全端開發
• 共用後端與前端的程式庫與商業邏輯
• 降低學習曲線，提升開發效率

Blazor 模式

• Blazor Server：使用 SignalR 維持與伺服器的連線，由伺服器處理 UI 邏輯
• Blazor WebAssembly：將 C# 程式碼編譯成 WebAssembly，在瀏覽器端執行

與 .NET 的整合

Blazor 無縫整合 ASP.NET Core，可與現有的 .NET 應用程式結合，並支援依賴注入、路由、元件架構等功能。

部署方式

• 可部署為獨立的靜態網站
• 或整合於 ASP.NET Core 專案中發佈
• 支援 Azure、GitHub Pages、Docker 等多種環境

小結

對於以 .NET 為主要技術的開發者而言，Blazor 提供了與 Node.js 統一 JavaScript 語言相對應的解決方案，使前後端都能使用 C#，建立一致性更高的開發體驗。

使用 .NET MAUI 建立跨平台應用

什麼是 .NET MAUI？

.NET MAUI（Multi-platform App UI）是微軟推出的跨平台應用框架，可使用 C# 和 XAML 撰寫一次程式碼，部署到 Windows、Android、iOS 甚至 macOS。

開發者效益

• 統一使用 C# 開發前後端與 UI
• 共用商業邏輯、資料模型與服務
• 簡化多平台維護與開發流程

支援的平台

• 桌面：Windows（WinUI）、macOS（MacCatalyst）
• 行動：Android、iOS
• Web（搭配 Blazor）：可結合 Blazor 建構混合式 Web App

Blazor Hybrid 模式

可使用 .NET MAUI 的 Blazor Hybrid 模式，在原生應用中嵌入 Web UI，讓開發者用 Razor 組件開發跨平台使用者介面，仍可存取原生 API。

整合與部署

• 與 .NET 7 / .NET 8 完整整合，使用 Visual Studio 提供強大設計與除錯工具
• 部署至 Microsoft Store、Google Play 或直接發佈安裝檔
• 支援 DevOps 與 CI/CD 流程整合

小結

.NET MAUI 是目前最完整的 .NET 跨平台解決方案，可結合 Blazor 達成 Web、桌面與行動平台的統一應用開發，提供給 .NET 開發者一個語言與技術一致的全端體驗。

ASP.NET Core 與 .NET MAUI 的比較

定位

• ASP.NET Core：用於開發跨平台的伺服器端 Web 應用程式與 API。
• .NET MAUI：用於開發跨平台的用戶端應用程式（桌面與行動裝置）。

支援平台

• ASP.NET Core：Windows、Linux、macOS 上的伺服器環境，輸出為網頁或 API。
• .NET MAUI：Android、iOS、Windows、macOS，用於建立原生 GUI 應用。

開發語言

• 兩者皆使用 C# 與 .NET 平台。

UI 與互動

• ASP.NET Core：透過 Razor Pages、MVC、Blazor 等方式輸出 HTML/CSS/JS，依賴瀏覽器呈現。
• .NET MAUI：使用 XAML 或 C# 建立跨平台原生 UI，直接呈現在行動裝置或桌面。

適用場景

• ASP.NET Core：企業級 Web 系統、後端 API、雲端應用。
• .NET MAUI：跨平台 App、行動應用、桌面應用。

整合性

.NET MAUI 可透過 API 呼叫與 ASP.NET Core 建立的後端服務整合，形成完整的「前端 App + 後端 API」架構。

總結

ASP.NET Core 解決「後端服務」與「Web 應用」問題，.NET MAUI 則專注在「用戶端跨平台 App」。兩者並不互斥，反而常搭配使用，構成完整解決方案。

簡單的 .NET MAUI 應用範例

建立基本的 .NET MAUI 應用

以下是一個使用 .NET MAUI 建立的跨平台應用程式範例，這個應用在畫面上顯示一個按鈕，點擊後會更新文字計數。

主要檔案：MainPage.xaml

<ContentPage xmlns="http://schemas.microsoft.com/dotnet/2021/maui"
             xmlns:x="http://schemas.microsoft.com/winfx/2009/xaml"
             x:Class="MauiApp.MainPage">

    <VerticalStackLayout Spacing="25" Padding="30">
        <Label x:Name="counterLabel"
               Text="你尚未點擊按鈕"
               FontSize="24"
               HorizontalOptions="Center" />

        <Button Text="點我"
                Clicked="OnCounterClicked"
                HorizontalOptions="Center" />
    </VerticalStackLayout>
</ContentPage>

後端程式碼：MainPage.xaml.cs

namespace MauiApp;

public partial class MainPage : ContentPage
{
    int count = 0;

    public MainPage()
    {
        InitializeComponent();
    }

    private void OnCounterClicked(object sender, EventArgs e)
    {
        count++;
        counterLabel.Text = $"你已經點擊了 {count} 次";
    }
}

執行方式

• 在 Visual Studio 中選擇目標平台（Windows / Android / iOS）
• 點擊執行，即可看到跨平台 UI

小結

這個簡單的範例展示了 .NET MAUI 的跨平台能力，開發者只需撰寫一次 XAML 與 C# 程式碼，即可同時在多個平台運作。

在 Visual Studio 中建立 .NET MAUI 專案

步驟一：安裝必要工具

• 下載並安裝 Visual Studio 2022 17.3 以上版本 或 Visual Studio 2022 for Mac
• 安裝時選擇「.NET MAUI（多平台應用 UI 開發）」工作負載

步驟二：建立新的 MAUI 專案

1. 開啟 Visual Studio
2. 點選「建立新專案」
3. 搜尋並選擇「.NET MAUI App」範本
4. 按「下一步」，輸入專案名稱與位置
5. 點選「建立」完成專案初始化

步驟三：了解專案結構

• MainPage.xaml：定義 UI 介面（使用 XAML）
• MainPage.xaml.cs：後端程式碼（C#）處理事件
• MauiProgram.cs：應用程式啟動與服務註冊點
• Platforms 資料夾：各平台的原生設定（Android、iOS、Windows、MacCatalyst）

步驟四：執行應用程式

• 在 Visual Studio 的工具列中選擇平台目標（例如 Windows、Android 模擬器）
• 點擊「執行」按鈕，應用將在對應平台啟動

補充說明

• 開發 Android 應用需要安裝 Android SDK 和模擬器
• iOS 需使用 Mac 並連接 Xcode

小結

使用 Visual Studio 建立 .NET MAUI 專案只需幾個步驟，且能一套程式碼同時部署到多個平台，是現代 C# 全端開發者的理想選擇。

MainPage.xaml 實例與解釋

範例：MainPage.xaml

<ContentPage xmlns="http://schemas.microsoft.com/dotnet/2021/maui"
             xmlns:x="http://schemas.microsoft.com/winfx/2009/xaml"
             x:Class="MyMauiApp.MainPage">

    <VerticalStackLayout Spacing="25" Padding="30"
                         VerticalOptions="Center">

        <Label 
            Text="歡迎使用 .NET MAUI！" 
            SemanticProperties.HeadingLevel="Level1"
            FontSize="32"
            HorizontalOptions="Center" />

        <Button 
            x:Name="counterBtn"
            Text="點我！" 
            Clicked="OnCounterClicked"
            HorizontalOptions="Center" />

    </VerticalStackLayout>

</ContentPage>

對應的 MainPage.xaml.cs

using System;
namespace MyMauiApp;

public partial class MainPage : ContentPage
{
    int count = 0;

    public MainPage()
    {
        InitializeComponent();
    }

    private void OnCounterClicked(object sender, EventArgs e)
    {
        count++;
        counterBtn.Text = $"你已經點了 {count} 次";
    }
}

元件說明

• <ContentPage>：MAUI 中代表一個頁面的基本類型，類似於一個畫面或視窗。
• <VerticalStackLayout>：垂直堆疊容器，讓內部元素依序由上往下排列。可設定 Spacing（間距）與 Padding（內距）。
• <Label>：顯示靜態文字的控制項。這裡設定了大字體與置中對齊。
• <Button>：按鈕控制項，設定 x:Name 以供 C# 後端存取，Clicked 屬性指定點擊事件處理方法。

C# 程式碼說明

• InitializeComponent()：初始化 XAML 中定義的 UI 結構。
• OnCounterClicked：點擊事件的處理方法，每點一次按鈕就更新按鈕文字。
• counterBtn.Text：透過 XAML 中指定的名稱來控制該按鈕的屬性。

結果效果

執行後，畫面中央會顯示一個歡迎訊息與一個按鈕。每次點擊按鈕，按鈕上的文字就會更新為「你已經點了 X 次」。

MauiProgram.cs 實例與解釋

範例：MauiProgram.cs

using Microsoft.Extensions.Logging;

namespace MyMauiApp;

public static class MauiProgram
{
    public static MauiApp CreateMauiApp()
    {
        var builder = MauiApp.CreateBuilder();
        
        builder
            .UseMauiApp() // 指定應用程式的進入點
            .ConfigureFonts(fonts =>
            {
                fonts.AddFont("OpenSans-Regular.ttf", "OpenSansRegular");
                fonts.AddFont("OpenSans-Semibold.ttf", "OpenSansSemibold");
            });

#if DEBUG
        builder.Logging.AddDebug();
#endif

        return builder.Build();
    }
}

功能說明

• public static MauiApp CreateMauiApp()：這是整個應用程式的入口方法之一，負責組裝與回傳一個可執行的 MauiApp 實例。
• MauiApp.CreateBuilder()：建立應用程式的建構器（Builder），用來設定應用的基本行為與服務。
• UseMauiApp<App>()：指定應用程式的主類別（通常為 App.xaml.cs 中的 App 類別），這會是應用程式的根組件。
• ConfigureFonts()：註冊字型檔案，使其在應用中可用。左邊是實體檔名，右邊是代稱，XAML 或 C# 可透過代稱使用字型。
• #if DEBUG ... #endif：在除錯模式下新增除錯輸出記錄器（Logger），方便偵錯用。
• builder.Build()：根據上方的設定產生最終應用實例。

常見擴充

• 註冊服務（DI）：

  builder.Services.AddSingleton<MainPage>();

  這樣可讓 MainPage 使用依賴注入方式載入，例如在 App 類中使用 serviceProvider.GetService<MainPage>()。
• 註冊 ViewModel 或其他類別：

  builder.Services.AddTransient<MyViewModel>();
  builder.Services.AddSingleton<IMyService, MyService>();
      

總結

MauiProgram.cs 就像 ASP.NET Core 的 Startup.cs 或 Program.cs，是應用啟動與服務註冊的主要設定中心。開發大型 MAUI 應用時，擴充此檔案來加入 DI、日誌、組件設定等是非常常見的做法。

多媒體

OpenCV

1. OpenCV 是什麼？

OpenCV (Open Source Computer Vision Library) 是一個開源的計算機視覺與機器學習軟件庫，用於即時影像處理與分析。

2. 支援的功能

• 影像處理：圖像濾波、邊緣檢測、直方圖均衡化等。
• 特徵提取：SIFT、SURF、ORB 等特徵點檢測與描述。
• 物體檢測與辨識：人臉偵測、物體跟蹤、圖像匹配。
• 影像轉換：仿射變換、投影變換、透視校正。
• 機器學習：內建支持 SVM、KNN、隨機森林等模型。

3. 支援的平台

• Windows
• Linux
• MacOS
• Android
• iOS

4. 使用範例

# 讀取影像並顯示
import cv2
image = cv2.imread("image.jpg")
cv2.imshow("Image", image)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

5. 資源與文件

• 官網：https://opencv.org/
• GitHub：https://github.com/opencv/opencv
• 文件：https://docs.opencv.org/

Halcon

特點

Halcon 是由 MVTec 公司開發的一款強大的工業視覺軟體，專為影像處理和機器視覺應用而設計。

• 支援多種編程語言：如 C、C++、C# 和 Python。
• 跨平台支援：Windows、Linux 和嵌入式平台。
• 提供超過 2000 種影像處理算子。
• 高效的硬體加速：支援 GPU 和多核處理。

功能

• 影像處理：濾波、形態學操作、影像分割。
• 特徵檢測：邊緣檢測、圓形和直線擬合。
• 物體辨識：模板匹配、形狀檢測、顏色分析。
• 3D 應用：點雲處理、立體視覺、深度圖生成。
• 條碼和二維碼識別。

應用領域

• 工業自動化：瑕疵檢測、尺寸測量。
• 醫療影像：細胞分析、器官檢測。
• 汽車製造：零件檢測、組裝精度分析。
• 食品和包裝：產品分類、包裝檢查。

資源

• 官網：https://www.mvtec.com/products/halcon/
• 文件：https://www.mvtec.com/documentation/

開源影片編輯軟體

Shotcut 是一款免費且開源的影片編輯軟體，支援多種格式且具有許多強大的編輯工具。其特色包括：

• 支援4K影片編輯。
• 多軌道時間軸，允許多層影片和音訊的剪輯。
• 具有豐富的視覺特效和轉場效果。
• in C++

適用平台：Windows、Mac、Linux

OpenShot 是一款易於上手的開源影片編輯工具，功能強大且支持多種格式。其主要特點包括：

• 支援拖放式編輯，簡單易用。
• 豐富的過場效果和動畫標題功能。
• 時間軸功能完善，支援多重圖層和調整影片速度。
• in Python

適用平台：Windows、Mac、Linux

Blender 是一款知名的開源 3D 建模和動畫軟體，內建功能強大的影片編輯器，適合進行影片剪輯和特效製作。其功能包括：

• 進階的影片剪輯和合成能力。
• 支援 3D 模型、動畫和視覺特效。
• 適合用於專業影片和動畫製作。
• in C/C++ for kernel, Python for plugins

適用平台：Windows、Mac、Linux

Kdenlive 是 Linux 上廣泛使用的開源影片編輯軟體，也支援 Windows。其主要功能包括：

• 多軌編輯，支援多種影音格式。
• 內建豐富的過場效果和濾鏡。
• 時間軸剪輯流暢，適合長時間項目。
• in C++

適用平台：Windows、Mac、Linux

Lightworks 提供免費和付費版本，免費版本具備基本編輯功能。其特色包括：

• 專業級影片剪輯工具，廣泛用於電影製作。
• 支援即時剪輯和音訊編輯。
• 免費版本支援 720p 匯出。
• in C++

適用平台：Windows、Mac、Linux

以上這些開源影片編輯軟體提供了強大的功能，適合不同層次的影片編輯需求，從簡單的家庭影片剪輯到專業級的影片製作都可以滿足。

Google 搜尋量排名

影片編輯好用的程式庫

FFmpeg

• 功能強大且跨平台的影片處理工具與Library
• 支援格式轉換、剪輯、合併、特效、字幕、錄製、串流等
• 可透過命令列操作，或使用程式語言（如Python、C/C++、Java）呼叫API
• 開源、社群活躍、文件豐富

MoviePy（Python）

• 基於FFmpeg的Python Library，簡單易用
• 支援剪輯、合併、加字幕、加音樂、影片轉GIF等功能
• 適合自動化影片處理與腳本生成

OpenCV（C++/Python）

• 主要為影像處理Library，但也支援影片操作
• 可逐幀處理影片，例如偵測臉部、追蹤物體、視覺特效等
• 可與FFmpeg搭配，擴充功能

GStreamer

• 模組化的多媒體框架，支援影片編輯、串流、錄製
• 支援Linux、Windows、macOS
• 適合建構自定義的影片處理管線

AVFoundation（macOS/iOS）

• Apple 官方的多媒體處理API
• 可用於影片編輯、音訊處理、錄影、實時特效
• 支援Swift、Objective-C

Microsoft Media Foundation（Windows）

• Windows 的多媒體API
• 支援影片編輯、轉碼、串流
• 適合開發Windows平台的桌面或UWP應用

Kapwing API / Shotstack / Cloudinary

• 雲端影片編輯API服務
• 適合Web應用、SaaS服務整合
• 支援影片合成、字幕、轉場、轉換格式等
• 多為付費服務，提供RESTful API

Adobe Premiere Pro API（Adobe UXP）

• Adobe提供的影片編輯擴充API
• 可透過JavaScript開發Premiere插件
• 適合專業影片編輯工作流程自動化

OpenShot/openshot-qt - GitHub 專案

專案簡介

OpenShot 是一款免費且開源的影片編輯器，專案名稱為 OpenShot/openshot-qt，主要基於 Python 和 Qt 開發。該專案旨在提供一個易於使用且功能豐富的影片編輯工具，適合不同水平的使用者。

功能特色

• 多軌編輯：支持多條時間軌，允許用戶疊加影片、音訊和圖片。
• 特效與轉場：提供多種特效與轉場效果，幫助用戶創建專業水準的影片。
• 動畫與關鍵幀：支援動畫效果和關鍵幀，讓畫面變得更具動態感。
• 支援多格式輸出：可以導出多種影片格式，適合不同播放裝置。

技術架構

OpenShot 使用 PyQt 作為圖形用戶界面，並結合 libopenshot (C++ 實現) 來處理影片編輯的核心邏輯。此外，OpenShot 還利用了 FFmpeg 來支援多種格式的解碼與編碼。

使用情境

OpenShot 適用於需要簡單操作、但功能強大的影片編輯需求的用戶。無論是業餘影片創作者還是教育用途，OpenShot 都提供了靈活的工具和插件，便於進行剪輯和創作。

社群和貢獻

OpenShot 專案擁有活躍的開源社群，使用者和開發者可以透過 GitHub 貢獻程式碼、報告問題或提交新功能建議。歡迎所有人參與，以協助提升 OpenShot 的功能與穩定性。

使用者可以透過 GitHub 頁面下載源碼，或從 OpenShot 官方網站下載可執行檔。詳細安裝指引和說明文件也可在 GitHub 上找到。

FFmpeg

簡介

• FFmpeg 是一個開源、跨平台的影片與音訊處理框架
• 支援絕大多數影音格式的轉換、編碼、解碼、剪輯、合併、錄製、串流等功能
• 核心工具包含：ffmpeg、ffprobe、ffplay
• 同時提供 C 語言 API，可整合於應用程式中

常見功能

• 格式轉換：ffmpeg -i input.avi output.mp4
• 影片剪輯（取片段）：ffmpeg -ss 00:00:10 -i input.mp4 -t 5 output.mp4
• 合併多段影片：使用 concat demuxer 或 concat filter
• 擷取聲音：ffmpeg -i input.mp4 -q:a 0 -map a output.mp3
• 加入字幕：ffmpeg -i input.mp4 -vf subtitles=sub.srt output.mp4

優點

• 跨平台支援：Linux、Windows、macOS
• 效能高，可批次處理大量影片
• 社群活躍，文件與範例資源豐富
• 許多其他Library（如MoviePy、OpenCV）皆以FFmpeg為基礎

使用方式

• 命令列操作（適合腳本與批次處理）
• 程式整合：
  • C/C++ 可直接使用 libav* 函式庫
  • Python 可搭配 ffmpeg-python、MoviePy 等套件
  • Node.js 可使用 fluent-ffmpeg

官網與下載

• https://ffmpeg.org
• 支援 Windows 安裝包、macOS Homebrew、Linux apt/yum 安裝

Unity

Unity 是一個功能強大的遊戲開發引擎和平臺，專門設計用於創建 2D 和 3D 遊戲、互動應用程式及虛擬現實 (VR) 和增強現實 (AR) 體驗。它提供簡單易用的介面和豐富的工具，適合初學者和專業開發人員使用。

• 跨平台支持：Unity 支援多達 20 多個不同平臺，包括 iOS、Android、Windows、Mac、Linux、WebGL、PlayStation、Xbox 等，方便開發者將作品發佈到多個裝置和平臺。
• 強大的圖形引擎：Unity 提供高效的 2D 和 3D 圖形引擎，內建多種渲染管線，如內建管線、URP (Universal Render Pipeline) 和 HDRP (High Definition Render Pipeline)，以滿足不同層級的圖形需求。
• 資源商店 (Asset Store)：Unity Asset Store 是一個包含豐富資源的市場，開發者可以從中下載各種 3D 模型、音效、插件和工具，大幅縮短開發時間。
• 程式開發環境：支援 C# 語言編程，並內建 MonoDevelop 和 Visual Studio 編輯器，便於開發者進行腳本編寫和邏輯控制。
• 社群與文件支持：Unity 擁有龐大的開發者社群和完整的官方文件，開發者可以獲得幫助和支援。

• 場景 (Scene)：遊戲或應用的場景，由各種物體和組件組成。
• 遊戲物體 (GameObject)：Unity 中所有可視和不可視物體的基礎物件，遊戲物體可以掛載不同的組件來實現功能。
• 組件 (Component)：用於為遊戲物體添加不同功能的元素，例如網格渲染、物理屬性等。
• 腳本 (Script)：通常使用 C# 語言編寫，用於控制遊戲邏輯和物體行為。
• 攝影機 (Camera)：用來呈現遊戲畫面的組件，控制視角和拍攝效果。
• 光源 (Light)：提供光線效果的組件，有助於營造場景氣氛和真實感。

• 遊戲開發：Unity 是許多 2D 和 3D 遊戲開發的首選平臺，適用於獨立遊戲開發者和大型遊戲工作室。
• 虛擬現實 (VR) 和增強現實 (AR)：支援 VR 和 AR 應用開發，適用於教育、醫療、培訓等場景。
• 模擬訓練：可用於模擬訓練，例如飛行模擬、車輛駕駛模擬，提供安全的模擬環境。
• 互動展覽：用於創建展覽中的互動體驗，增強觀眾的參與感。

• 上手容易：Unity 提供直觀的操作介面和豐富的學習資源，讓新手可以快速入門。
• 靈活性高：支援多種開發模式和擴展性，適合不同規模的項目。
• 社群支持：Unity 擁有龐大的開發者社群，可以快速獲得幫助和支援。

Unity 是一個強大且靈活的開發引擎，為開發者提供了廣泛的應用場景和工具支持。無論是初學者還是專業開發人員，都可以利用 Unity 快速創建高質量的 2D、3D 遊戲及互動應用。

週邊控制程式開發

定義

週邊控制程式是用來與電腦或主機連接的外部硬體裝置（例如：印表機、掃描器、馬達、PLC、感測器等）進行通訊與操作的應用程式。

常見通訊介面

• USB
• Serial（RS-232 / RS-485）
• Bluetooth
• Wi-Fi / TCP Socket
• I2C / SPI（多用於嵌入式）

常見開發語言與環境

範例一：使用 Python 控制串列埠

import serial

ser = serial.Serial('COM3', 9600, timeout=1)
ser.write(b'ON\n')  # 傳送控制命令
response = ser.readline()
print("裝置回應：", response.decode())
ser.close()

範例二：C# 控制 COM Port 裝置

SerialPort port = new SerialPort("COM4", 9600);
port.Open();
port.WriteLine("MOVE 100");
string response = port.ReadLine();
Console.WriteLine("回應：" + response);
port.Close();

範例三：控制 USB HID 裝置

• 可用 libusb（C）、pyusb（Python）、HidSharp（C#）等函式庫
• 需掌握 USB Protocol 與裝置 Descriptor 結構

範例四：TCP 通訊控制週邊

import socket

s = socket.socket()
s.connect(('192.168.1.100', 5000))
s.sendall(b'START\n')
data = s.recv(1024)
print("回應:", data.decode())
s.close()

應用案例

• PLC 自動化設備控制
• 3D 印表機 / 雷射雕刻機
• 生產線掃碼器、感測器收集
• POS 系統週邊整合（發票機、條碼機）

注意事項

• 需瞭解裝置的通訊協定（Protocol）與命令格式
• 有些裝置需驅動程式或 SDK 才能通訊
• 通訊延遲、同步處理與錯誤偵測要妥善設計

結論

週邊控制程式開發需依據裝置的介面與協定選擇適合的語言與函式庫，結合串列、USB、網路等通訊方式，可廣泛應用於各種自動化與工控領域。

Barcode Reader 程式開發

常見平台支援

• Android / iOS
• Windows 桌面應用程式
• Web 前端（HTML5 + JavaScript）
• 嵌入式裝置（如樹莓派）

常用條碼類型

• 1D 條碼：EAN-13, Code 39, Code 128, UPC
• 2D 條碼：QR Code, Data Matrix, PDF417

常見開發套件與工具

• ZXing（Java、Android、C++、JavaScript）
• ZBar（C / Python / Linux / Android）
• Dynamsoft Barcode Reader SDK（商用，支援多語言）
• ML Kit Barcode Scanning（Android / Firebase）
• jsQR、QuaggaJS（Web 應用）

Android 開發範例（使用 ZXing）

// build.gradle
implementation 'com.journeyapps:zxing-android-embedded:4.3.0'

// Java 呼叫掃描畫面
IntentIntegrator integrator = new IntentIntegrator(this);
integrator.setPrompt("請掃描條碼");
integrator.setBeepEnabled(true);
integrator.setOrientationLocked(false);
integrator.initiateScan();

// onActivityResult 接收結果
@Override
protected void onActivityResult(int requestCode, int resultCode, Intent data) {
    IntentResult result = IntentIntegrator.parseActivityResult(requestCode, resultCode, data);
    if(result != null) {
        if(result.getContents() != null) {
            String barcode = result.getContents();
            Log.d("條碼內容", barcode);
        }
    }
}

Web 開發範例（使用 QuaggaJS）

<script src="https://unpkg.com/[email protected]/dist/quagga.min.js"></script>

<script>
Quagga.init({
    inputStream: {
        name: "Live",
        type: "LiveStream",
        target: document.querySelector('#scanner')
    },
    decoder: {
        readers: ["code_128_reader", "ean_reader", "upc_reader"]
    }
}, function(err) {
    if (!err) {
        Quagga.start();
    }
});

Quagga.onDetected(function(result) {
    console.log("條碼內容: ", result.codeResult.code);
});
</script>

平台與套件比較

結論

開發 Barcode Reader 可根據平台選擇合適的開源套件，ZXing 是最廣泛支援的選擇，Web 可用 QuaggaJS，若需商業級支援則可考慮 Dynamsoft Barcode SDK。

條碼帶控制字元

基本原理

條碼讀取器本質上是模擬鍵盤輸入的裝置。當掃描到條碼時，它會將條碼中的內容「輸出」成字元流，就像是鍵盤輸入一樣。

因此，條碼中是可以包含控制碼（Control Code），但需要條碼讀取器與條碼格式支援才行。

條碼中常見的控制碼類型

• Ctrl+A ~ Ctrl+Z（ASCII 0x01 ~ 0x1A）
• Enter（CR，ASCII 0x0D）
• Tab（ASCII 0x09）
• ESC（ASCII 0x1B）

條件一：條碼格式需支援控制碼

例如以下格式可編碼控制碼：

• Code 128：支援完整 ASCII 128 字元（包含 Ctrl 字元）
• QR Code：支援所有 Unicode / Binary 資料

條件二：條碼編碼工具需支援嵌入控制碼

部分條碼產生器允許嵌入特殊字元，例如：

• \x0D 表示 Enter
• \x03 表示 Ctrl-C
• ^C、[CTRL+C] 等特殊語法依工具而定

條件三：條碼掃描器需支援輸出控制碼

多數專業條碼機（例如 Zebra、Honeywell）在出廠時預設不啟用控制碼輸出，需透過掃描器提供的「設定條碼」啟用：

• Enable control character transmission
• Enable function key emulation
• Interpret Code 128 FNC1 as ASCII

條件四：作業系統與應用程式需正確接收

例如在 Windows 應用程式中：

• 若條碼輸出 Ctrl+O，應用程式需支援 keydown 與 Ctrl 配合的快捷鍵處理。
• 若條碼輸出的是特殊組合鍵（如 Alt-C），大多應用程式需從低階輸入 API 處理。

示例：編碼 Ctrl-C 的條碼內容

用 Code128 編碼 ASCII 3：

輸入：\x03Hello World

條碼掃描後會觸發 Ctrl+C 再輸出 "Hello World"。

結論

• 條碼可以帶控制碼（如 Ctrl、Alt），但需滿足條件：
• 條碼格式（如 Code128）支援
• 產生器正確編碼
• 掃描器正確設定
• 應用程式能正確接收

Android 開發

Android 開發平台

平台簡介

開發工具

應用程式生命週期

優勢

學習資源

結語

Chromebook 使用 Android Studio

安裝步驟

1. 開啟 設定 → 開發人員 → Linux 開發環境（Crostini），分配至少 20GB 磁碟空間與 8GB 記憶體。
2. 更新套件：

   sudo apt update && sudo apt upgrade -y
   sudo apt install -y wget curl unzip zip git ca-certificates

3. 安裝 JDK（建議版本 17）：

   sudo apt install -y openjdk-17-jdk

4. 下載並安裝 Android Studio：

   sudo dpkg -i ~/Downloads/android-studio-*.deb || sudo apt -f install -y
   android-studio

   或解壓縮 .tar.gz：

   tar -xzf ~/Downloads/android-studio-*.tar.gz -C ~
   ~/android-studio/bin/studio.sh

5. 依照安裝精靈完成 SDK 與工具設定。

使用實體裝置測試

1. 在 ChromeOS：設定 → 開發人員 → Linux → USB 裝置，勾選手機共享給 Linux。
2. 手機開啟 開發人員選項 → USB 偵錯，連線後允許 RSA 指紋。
3. Linux 環境確認裝置：

   sudo apt install -y android-sdk-platform-tools
   adb kill-server
   adb start-server
   adb devices

效能與模擬器建議

• 大部分 Chromebook 模擬器效能不足，建議優先使用實體手機。
• 若必須使用模擬器，選擇 x86_64 版本並降低解析度與 RAM 配置。
• 避免同時執行過多應用程式，確保 Crostini 容器有足夠資源。

替代方案

• VS Code + Android SDK：較輕量，適合 Flutter / React Native 開發。
• 雲端開發環境：如 GitHub Codespaces、Gitpod，降低本機負擔。

Chromebook 使用 VS Code + Android SDK

安裝 VS Code

1. 在 ChromeOS 開啟 設定 → 開發人員 → Linux 開發環境（Crostini）。
2. 下載 VS Code Linux 版（.deb 檔），並於 Linux 容器安裝：

   sudo dpkg -i ~/Downloads/code_*.deb || sudo apt -f install -y

3. 啟動 VS Code，安裝常用擴充套件（如 Kotlin、Flutter、Java Extension Pack）。

安裝 Android SDK 與工具

1. 安裝必要套件：

   sudo apt update && sudo apt install -y openjdk-17-jdk unzip git

2. 下載 Android SDK Command Line Tools：

   wget https://dl.google.com/android/repository/commandlinetools-linux-11076708_latest.zip
   unzip commandlinetools-linux-*_latest.zip -d ~/android-sdk

3. 設定環境變數（可加入 ~/.bashrc 或 ~/.zshrc）：

   export ANDROID_SDK_ROOT=$HOME/android-sdk
   export PATH=$ANDROID_SDK_ROOT/cmdline-tools/bin:$ANDROID_SDK_ROOT/platform-tools:$PATH

4. 使用 sdkmanager 安裝平台工具與必要套件：

   sdkmanager "platform-tools" "platforms;android-34" "build-tools;34.0.0"

連接實體手機測試

1. 在 ChromeOS：設定 → 開發人員 → Linux → USB 裝置，勾選手機共享。
2. 手機開啟 開發人員選項 → USB 偵錯。
3. Linux 容器確認裝置：

   adb devices

   看到 device 即可部署測試。

在 VS Code 中開發

• 建立 Kotlin / Java 專案，或使用 Flutter / React Native 框架。
• 在 VS Code 中安裝對應擴充套件，支援語法高亮與除錯。
• 以 adb install 或框架 CLI（如 flutter run）將 App 部署至手機。

適合情境

• Chromebook 硬體資源有限，不適合跑 Android Studio。
• 需要輕量級 IDE，並透過實體手機測試。
• 跨平台開發（Flutter、React Native）效率更高。

Android App 範例

建立新專案

在 Android Studio 中建立一個新的專案，選擇 "Empty Activity" 模板，然後設定專案名稱及其他基本資訊。

編寫介面 (activity_main.xml)

在 res/layout/activity_main.xml 檔案中設計簡單的使用者介面，例如包含一個按鈕和一個文字顯示區域：

        <LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
            android:layout_width="match_parent"
            android:layout_height="match_parent"
            android:orientation="vertical"
            android:gravity="center">
        
            <Button
                android:id="@+id/button"
                android:layout_width="wrap_content"
                android:layout_height="wrap_content"
                android:text="點我" />
        
            <TextView
                android:id="@+id/textView"
                android:layout_width="wrap_content"
                android:layout_height="wrap_content"
                android:text="Hello, World!"
                android:layout_marginTop="20dp" />
        
        </LinearLayout>

編寫程式邏輯 (MainActivity.java)

在 MainActivity.java 中，設定按鈕的點擊事件，使其更改文字顯示區域的內容：

        package com.example.simpleapp;

        import android.os.Bundle;
        import android.view.View;
        import android.widget.Button;
        import android.widget.TextView;
        import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity;

        public class MainActivity extends AppCompatActivity {
            @Override
            protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
                super.onCreate(savedInstanceState);
                setContentView(R.layout.activity_main);

                Button button = findViewById(R.id.button);
                TextView textView = findViewById(R.id.textView);

                button.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
                    @Override
                    public void onClick(View v) {
                        textView.setText("你點了按鈕！");
                    }
                });
            }
        }
    

執行應用程式

在 Android Studio 中點擊執行按鈕，即可在模擬器或連接的實體裝置上測試應用程式。點擊按鈕後，文字將更改為 "你點了按鈕！"。

Android 取得目前GPS位置

權限設定

在 AndroidManifest.xml 中加入以下權限：

<uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_FINE_LOCATION" />
<uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_COARSE_LOCATION" />

檢查與請求權限（Android 6.0 以上）

if (ContextCompat.checkSelfPermission(this, Manifest.permission.ACCESS_FINE_LOCATION)
    != PackageManager.PERMISSION_GRANTED) {
    ActivityCompat.requestPermissions(this,
        new String[]{Manifest.permission.ACCESS_FINE_LOCATION}, 1);
}

取得 LocationManager

LocationManager locationManager = (LocationManager) getSystemService(Context.LOCATION_SERVICE);

取得目前位置

LocationListener locationListener = new LocationListener() {
    @Override
    public void onLocationChanged(@NonNull Location location) {
        double latitude = location.getLatitude();
        double longitude = location.getLongitude();
        Log.d("GPS", "Latitude: " + latitude + ", Longitude: " + longitude);
    }
};

if (ActivityCompat.checkSelfPermission(this, Manifest.permission.ACCESS_FINE_LOCATION)
    == PackageManager.PERMISSION_GRANTED) {
    locationManager.requestLocationUpdates(LocationManager.GPS_PROVIDER, 
        1000, // 毫秒間隔
        1,    // 最小距離(公尺)
        locationListener);
}

使用 FusedLocationProviderClient（推薦）

FusedLocationProviderClient fusedLocationClient = LocationServices.getFusedLocationProviderClient(this);

if (ActivityCompat.checkSelfPermission(this, Manifest.permission.ACCESS_FINE_LOCATION)
    == PackageManager.PERMISSION_GRANTED) {
    fusedLocationClient.getLastLocation()
        .addOnSuccessListener(this, location -> {
            if (location != null) {
                double lat = location.getLatitude();
                double lng = location.getLongitude();
                Log.d("GPS", "Lat: " + lat + ", Lng: " + lng);
            }
        });
}

音控 Android App

基本概念

要實作一個類似 Siri 或 Hey Google 的語音助理功能，你需要結合以下元件：

• 語音辨識（Speech Recognition）
• 語音喚醒（Voice Trigger，可選）
• 語音合成（Text To Speech, TTS）
• 背景服務（Foreground Service）

加入必要權限

<uses-permission android:name="android.permission.RECORD_AUDIO"/>
<uses-permission android:name="android.permission.INTERNET"/>

語音辨識初始化

SpeechRecognizer recognizer = SpeechRecognizer.createSpeechRecognizer(this);
Intent intent = new Intent(RecognizerIntent.ACTION_RECOGNIZE_SPEECH);
intent.putExtra(RecognizerIntent.EXTRA_LANGUAGE_MODEL,
                RecognizerIntent.LANGUAGE_MODEL_FREE_FORM);
intent.putExtra(RecognizerIntent.EXTRA_LANGUAGE, Locale.getDefault());

recognizer.setRecognitionListener(new RecognitionListener() {
    @Override
    public void onResults(Bundle results) {
        ArrayList<String> matches = results.getStringArrayList(SpeechRecognizer.RESULTS_RECOGNITION);
        if (matches != null && !matches.isEmpty()) {
            String command = matches.get(0).toLowerCase();
            if (command.contains("打開相機")) {
                // 執行操作
            }
        }
    }
    // 其他必要的覆寫方法略
});

recognizer.startListening(intent);

語音合成（回應用戶）

TextToSpeech tts = new TextToSpeech(this, status -> {
    if (status == TextToSpeech.SUCCESS) {
        tts.setLanguage(Locale.TAIWAN);
        tts.speak("你好，我在這裡。", TextToSpeech.QUEUE_FLUSH, null, null);
    }
});

常駐背景監聽（選擇性）

如需常駐背景並語音喚醒，需使用：

• 前景服務（Foreground Service）
• 第三方喚醒庫，例如 Snowboy（已停用）、Porcupine（Picovoice）

注意事項

• SpeechRecognizer 無法在背景連續監聽。
• 建議搭配 Hotword Engine 或使用外部語音 SDK。
• 從 Android 10 起需動態請求 RECORD_AUDIO 權限。

常駐背景監聽

目的

常駐背景監聽的目標，是讓 App 即使在未開啟畫面時也能偵測語音喚醒詞（如「Hey 助理」），並啟動對應功能。

挑戰

• Android 不允許 SpeechRecognizer 長時間背景運行。
• 官方語音辨識 只能短時間收音 並需主動喚起。
• 語音喚醒需使用特殊算法或外部 SDK。

解法架構

1. 使用 前景服務（Foreground Service）保持持續運作。
2. 語音喚醒採用 Porcupine 等離線 Hotword Engine。
3. 喚醒成功後，啟動 SpeechRecognizer 辨識完整語音命令。

Step 1: 前景服務建立

public class VoiceService extends Service {
    @Override
    public int onStartCommand(Intent intent, int flags, int startId) {
        Notification notification = new NotificationCompat.Builder(this, "voice_channel")
            .setContentTitle("語音助手運作中")
            .setSmallIcon(R.drawable.ic_mic)
            .build();
        startForeground(1, notification);

        // 初始化 Hotword 檢測
        startHotwordDetection();
        return START_STICKY;
    }

    @Override
    public IBinder onBind(Intent intent) {
        return null;
    }
}

Step 2: 建立通知頻道（Android 8+）

NotificationChannel channel = new NotificationChannel("voice_channel",
    "Voice Assistant", NotificationManager.IMPORTANCE_LOW);
NotificationManager manager = getSystemService(NotificationManager.class);
manager.createNotificationChannel(channel);

Step 3: 使用 Porcupine 進行語音喚醒

Porcupine 提供 Android SDK，可辨識自訂關鍵詞並在完全離線情況下運作。

PorcupineManager porcupineManager = new PorcupineManager.Builder()
    .setAccessKey("你的金鑰")
    .setKeywordPath("hey_assistant.ppn")
    .setSensitivity(0.7f)
    .build((keywordIndex) -> {
        // 被喚醒時呼叫 SpeechRecognizer 進行語音辨識
        startSpeechRecognition();
    });

porcupineManager.start();

Step 4: 啟動服務

Intent serviceIntent = new Intent(this, VoiceService.class);
ContextCompat.startForegroundService(this, serviceIntent);

注意事項

• 前景服務在 Android 8 之後是必須的，否則系統會終止 App。
• Porcupine 支援離線運作，但需註冊帳戶取得 AccessKey。
• 記得處理使用者授權 RECORD_AUDIO 權限。

Hey Google 語音助理的優化

使用者端最佳化建議

• 確保語音模型訓練完成：在「Google 助理設定」中進行「Voice Match」訓練，讓裝置更準確辨識個人聲音。
• 避免背景雜音：在安靜環境中使用「Hey Google」效果更佳。
• 裝置靠近嘴部：裝置麥克風收音品質會明顯影響喚醒效果。
• 更新 Google App：最新版本通常會改善語音模型與喚醒靈敏度。
• 開啟「Always on」設定：讓語音喚醒可在螢幕關閉時使用（部分裝置與版本限定）。

開發者端最佳化方式

• 使用 Google Assistant SDK：
  可在嵌入式設備或 Android 上整合原生語音助理體驗。適合 IoT 裝置或特殊應用開發。
  Google Assistant SDK 官方網站
• 啟用 App Actions：
  透過 App Actions 整合 Google Assistant 指令，讓使用者說出語音指令即可打開 App 並執行特定功能。
  例如：「Hey Google，打開我的購物清單」會觸發你的 App 行為。
  App Actions 文件
• Deep Link + Shortcut 提供語意連結：
  讓語音助理能正確觸發應用程式中的特定頁面或操作。

語音喚醒觸發條件優化

• 系統等級喚醒只允許原生 Google 助理使用。
• 非系統助理（第三方 App）無法完全取代「Hey Google」。
• 如需自訂喚醒詞，建議使用 Porcupine、Snowboy（已停用）等工具自建語音助手。

注意限制

• 「Hey Google」語音觸發屬系統級權限，不可由第三方 App 截獲。
• Google 未開放「Hey Google」語音觸發的 SDK 授權。
• Android 11+ 更限制麥克風權限與背景存取。

Apple 產品程式開發

開發工具

• Xcode: Apple 官方的開發環境 (IDE)，支援 macOS、iOS、watchOS 及 tvOS 應用程式開發。
• Swift: Apple 推出的現代化程式語言，安全且高效能。
• SwiftUI: 宣告式 UI 框架，簡化 UI 開發。
• UIKit: 傳統的 UI 框架，提供完整的 UI 控件與自定義功能。

開發環境設定

1. 下載並安裝最新版本的 Xcode。

2. 開啟 Xcode 並前往 Preferences > Accounts，登入 Apple ID 以啟用開發者功能。

3. 透過 Xcode 安裝 Command Line Tools 以使用 Swift 命令列工具。

開發平台

• iOS: 開發 iPhone 與 iPad 應用程式。
• macOS: 開發桌面應用程式。
• watchOS: 為 Apple Watch 開發應用程式。
• tvOS: 開發 Apple TV 應用程式。

建立專案

1. 開啟 Xcode，選擇「Create a new Xcode project」。

2. 選擇適合的應用程式模板，例如 App (iOS/macOS)。

3. 設定專案名稱、識別碼 (Bundle Identifier) 及語言 (Swift 或 Objective-C)。

4. 選擇 UI 框架 (SwiftUI 或 UIKit)。

模擬與測試

• 使用 iOS Simulator 在不同裝置上測試應用程式。
• 透過 TestFlight 發布 Beta 測試版本給測試人員。
• 使用 XCTest 進行單元測試與 UI 測試。

應用程式發布

1. 註冊 Apple Developer Program (需年費 USD $99)。

2. 透過 Xcode 設定 App Store Connect 並提交 App。

3. 遵循 Apple 的 App Store Review Guidelines 確保應用程式符合上架規範。

iOS開發

開發工具

iOS 開發主要使用 Xcode，這是 Apple 提供的官方整合開發環境 (IDE)。

• 程式語言：Swift 和 Objective-C
• 支援模擬器進行測試
• 提供 Interface Builder 設計視覺化介面

開發流程

1. 設計應用程式架構與介面
2. 編寫程式碼實現功能
3. 使用模擬器或實機進行測試
4. 進行錯誤排除與性能優化
5. 通過 App Store 提交與發佈

必備知識

學習 iOS 開發需要掌握以下基礎：

• Swift 語法與基礎
• UIKit 或 SwiftUI 的使用
• 基本設計模式，例如 MVC、MVVM
• 處理網路請求與 JSON
• 應用程式生命周期與背景運作

開發資源

以下是一些實用的學習與開發資源：

• Apple 開發者官網
• Swift 官方網站
• Ray Wenderlich 教學網站
• Stack Overflow 技術社群

Xcode

功能特色

Xcode 是 Apple 提供的整合開發環境 (IDE)，用於 macOS、iOS、watchOS 和 tvOS 應用程式的開發。

• 支援 Swift 和 Objective-C 語言
• 內建模擬器可測試多種設備與系統版本
• 提供 Interface Builder 設計視覺化介面
• 整合 Git 版本控制
• 強大的編譯器與除錯工具

主要組件

1. Code Editor： 提供語法高亮、代碼補全與錯誤提示功能
2. Interface Builder： 支援直覺式拖放設計介面
3. Simulator： 用於測試與模擬應用程式在不同裝置上的運行
4. Debugging 工具： 支援斷點、記憶體檢測與性能分析

安裝與更新

可從 Mac App Store 或 Apple 開發者官網下載最新版本的 Xcode。

• 系統需求：macOS 最新版本
• 定期更新以獲取最新功能與錯誤修正

使用技巧

提升開發效率的實用技巧：

• 利用快捷鍵快速切換檔案與視圖
• 配置自定義模版以重複使用代碼
• 啟用靜態分析工具檢查潛在問題
• 學習如何使用 LLDB 命令進行高效除錯

資源

相關學習與參考資源：

• Xcode 官方網站
• Apple 開發者文檔
• Ray Wenderlich 教學網站

Swift

語言特點

Swift 是 Apple 推出的現代化程式語言，用於開發 iOS、macOS、watchOS 和 tvOS 應用程式。

• 快速且高效的性能
• 簡潔易讀的語法
• 支援安全性檢查，例如可選型別避免空指針錯誤
• 支援函式式編程與物件導向編程
• 強大的錯誤處理機制

語法基礎

• 變數與常數： 使用 var 和 let
• 可選型別： 使用 ? 和 ! 處理值的存在與否
• 控制流程： 包括 if、switch、for、while
• 函數： 使用 func 定義，支援參數標籤與多返回值
• 類別與結構： 使用 class 和 struct

核心概念

1. 使用 Protocol 實現介面與協議
2. 利用 Extension 擴展類別功能
3. 泛型支援提升代碼重用性
4. 運用閉包 (Closures) 實現高階函數
5. 支援自定義操作符與元組

應用場景

Swift 不僅適用於 Apple 生態系統，還可以用於伺服器端開發與跨平台工具。

• iOS 和 macOS 應用程式開發
• 伺服器端應用程式使用 Swift on Server
• 學術研究與快速原型開發

資源

相關學習與參考資源：

• Swift 官方網站
• Apple Swift 開發者資源
• Hacking with Swift 教學網站
• Stack Overflow 技術社群

Objective-C

特點

Objective-C 是一種以 C 為基礎的物件導向程式語言，最初由 NeXT 公司開發，後來被 Apple 廣泛用於 macOS 和 iOS 應用程式開發。

• 基於 C 語言，具備高效能與靈活性
• 支援動態運行時 (Runtime)
• 使用 Smalltalk 風格的訊息傳遞

語法結構

Objective-C 的語法結合了 C 和 Smalltalk 的特性，使用 @ 符號來標示語言擴展。

• 類定義： 使用 @interface 和 @implementation
• 訊息傳遞： 使用方括號語法 [object method]
• 屬性： 使用 @property 和 @synthesize

核心概念

1. 物件導向程式設計，包括類別與繼承
2. 協議 (Protocols) 用於定義方法集合
3. 分類 (Categories) 用於擴展類別功能
4. Block 語法用於閉包與回呼

開發工具

Objective-C 的開發主要使用 Apple 的 Xcode。

• 提供編輯、編譯與除錯功能
• 整合 Interface Builder 設計視覺化介面
• 支援 iOS 與 macOS 應用程式開發

資源

以下是一些學習與參考的資源：

• Apple 官方文檔
• objc.io 技術博客
• Stack Overflow 技術社群
• GitHub 儲存與分享代碼

GNews

什麼是GNews？

GNews是一個由Google開發的新聞聚合平台，旨在幫助用戶獲取最新的全球新聞資訊。它整合了來自各種新聞來源的內容，使用人工智慧技術來個性化推薦用戶感興趣的新聞。

GNews的主要功能

• 新聞聚合：GNews會從各大新聞網站、博客和社交媒體收集最新的新聞報導，提供多元化的新聞來源。
• 個性化推薦：根據用戶的閱讀習慣和興趣，GNews會智能推薦相關的新聞內容，使用戶能快速找到感興趣的話題。
• 實時更新：平台會持續更新新聞資訊，使用戶隨時能獲取最新的國內外新聞動態。
• 多語言支持：GNews支持多種語言，方便不同地區的用戶獲取新聞資訊。

如何使用GNews？

用戶可以通過訪問GNews的網站或下載其應用程式來使用此平台。在平台上，用戶可以選擇感興趣的主題、追蹤特定的新聞來源，並根據自己的需求自訂新聞推送。

GNews的優勢

• 便捷性：用戶不需要逐一訪問各新聞網站，GNews將所有相關資訊集中在一個平台上。
• 快速獲取資訊：實時更新的功能讓用戶能夠快速獲得最新的新聞動態，無論是政治、經濟、科技還是娛樂新聞。
• 多元化的新聞來源：GNews整合了來自不同來源的新聞，使用戶能夠獲得更全面的資訊。

結論

GNews是一個強大的新聞聚合工具，透過人工智慧技術，為用戶提供個性化的新聞體驗。隨著新聞資訊的快速變化，GNews幫助用戶快速跟上世界動態，獲取所需的資訊。

自動化流程工具

AI開發程式

Bolt

Bolt 是一個快速、輕量的 AI 開發框架，專注於提供開發者簡單且高效的工具來建構應用程式。特點包括：

• 快速啟動：適合新手開發者快速建立原型。
• 模組化設計：可擴展性強，適用於多種應用場景。
• 輕量：佔用資源少，運行高效。

Cursor

Cursor 是專為 AI 程式開發設計的編輯器工具，提供智能輔助程式碼撰寫與調試功能。特點包括：

• 程式碼生成：利用 AI 智能補全與提示。
• 語法錯誤檢查：減少開發錯誤率。
• 內建版本控制：提升團隊協作效率。

v0

v0 是一個基於視覺化開發的 AI 平台，允許使用者透過拖放介面構建模型與應用。特點包括：

• 無需程式碼：適合無技術背景的開發者。
• 直觀介面：以視覺化方式操作，學習曲線低。
• 即時預覽：快速測試模型效果。

Codeium

Codeium 是一款結合 AI 智能輔助的程式編輯器，專注於提升程式開發效率與準確性。特點包括：

• 智能補全：根據上下文生成高品質程式碼。
• 多語言支援：適用於多種程式語言的開發需求。
• 整合環境：可與多種 IDE 相容，無縫整合。

軟體工程

定義

軟體工程是一門系統性、規劃性地開發、操作與維護軟體的工程學科，目標是建構高品質、可維護、可靠且符合需求的軟體系統。

核心目標

• 提高軟體品質
• 降低開發成本
• 縮短開發時程
• 增強維護與擴充性

軟體開發生命週期（SDLC）

1. 需求分析：蒐集與分析使用者需求，製作需求規格書
2. 系統設計：設計系統架構、模組、資料庫與介面
3. 實作：依據設計撰寫程式碼
4. 測試：進行單元測試、整合測試、系統測試與驗收測試
5. 部署與上線：將系統部署至生產環境
6. 維護與更新：修正錯誤、更新功能、優化效能

常見開發方法論

• 瀑布式（Waterfall）：階段性完成、流程明確、變更成本高
• 敏捷式（Agile）：迭代開發、快速回饋、強調團隊合作
• Scrum：一種敏捷方法，分為短衝（Sprint）、日會、回顧等儀式
• DevOps：整合開發與運維，強調自動化與持續交付

常見工具與技術

• 版本控制：Git、GitHub、GitLab
• 專案管理：Jira、Trello、Asana
• CI/CD：Jenkins、GitHub Actions、GitLab CI
• 測試工具：JUnit、Selenium、Postman

品質屬性

• 可用性（Availability）
• 可維護性（Maintainability）
• 可擴充性（Scalability）
• 安全性（Security）
• 效率（Efficiency）

角色分工

• 系統分析師：負責需求訪談與分析
• 軟體設計師：設計系統架構與模組
• 程式設計師：負責撰寫與測試程式
• 測試工程師：執行測試並回報缺陷
• 專案經理：規劃時程、協調團隊

敏捷開發

核心價值

• 個人與互動勝於流程與工具
• 可工作的軟體勝於詳盡的文檔
• 客戶合作勝於合約談判
• 應對變化勝於遵循計劃

主要原則

1. 以最高優先級滿足客戶需求，通過早期且持續的交付提供價值。
2. 歡迎需求變更，即使在開發後期，也能利用變更為客戶創造競爭優勢。
3. 頻繁交付可工作的軟體，交付周期通常以數周或數月計算。
4. 開發與業務團隊應該每天合作，促進溝通與理解。
5. 以有動機的個人為核心，提供支持並信任他們完成工作。
6. 面對面交流是最有效的溝通方式。
7. 衡量進度的主要指標是可工作的軟體。
8. 提倡可持續的開發節奏，所有參與者應能維持穩定的步調。
9. 追求技術卓越與設計簡潔，提升靈活性與質量。
10. 保持簡單，專注於完成必要的工作。
11. 自組織團隊能產生最佳設計與架構。
12. 定期反思並調整行為以提升效率。

常用框架

• Scrum：強調短衝刺與固定節奏的開發。
• Kanban：專注於持續流動與可視化工作。
• Extreme Programming (XP)：注重技術實踐與高頻率交付。
• Lean：關注減少浪費並提高價值流效率。

適用場景

• 需求變化頻繁的專案。
• 需要快速交付最小可行產品 (MVP) 的情況。
• 開發過程需要密切客戶參與。
• 跨職能團隊協作的專案。

軟體開發需求文件範本

專案名稱

請填入本專案的正式名稱。

版本紀錄

• 版本：1.0
• 撰寫日期：YYYY-MM-DD
• 撰寫人：姓名
• 審核人：姓名

專案背景與目標

說明此專案的緣由、背景問題以及欲解決的核心問題，並定義明確的專案目標。

系統概要

概述系統功能與整體架構，可搭配系統架構圖。

功能需求

• 功能編號：例如：F-001
• 功能名稱：用戶註冊
• 功能描述：使用者可透過電子郵件與密碼進行註冊。
• 前置條件：未註冊帳號的使用者
• 輸入：電子郵件、密碼
• 處理：驗證格式並儲存於資料庫
• 輸出：註冊成功訊息或錯誤提示

非功能性需求

• 系統應具有99.9%的可用性
• 支援每秒至少100個並發請求
• 回應時間小於2秒
• 支援HTTPS加密

使用者角色與權限

• 一般使用者：註冊、登入、使用基本功能
• 管理員：使用者管理、系統設定

畫面與介面需求

可附上主要畫面草圖或線框圖，描述各畫面的元素與互動流程。

資料需求

列出主要資料表結構、欄位、關聯性等。

整合與相依性

列出需整合的外部系統、API或其他軟體元件。

時程與里程碑

• 需求確認：YYYY-MM-DD
• 初版開發完成：YYYY-MM-DD
• 測試完成：YYYY-MM-DD
• 上線時間：YYYY-MM-DD

風險與限制

列出潛在風險、限制條件（如預算、人力、技術等）。

附錄

相關文件連結、參考資料、名詞定義等。

設計模式

定義

設計模式（Design Patterns）是一組經過實踐驗證的軟體設計解決方案，主要應用於物件導向程式設計中，用來解決在特定情境下反覆出現的設計問題。

三大類別

• 建立型：（Creational）專注於如何建立物件
• 結構型：（Structural）關注類別與物件的組合方式
• 行為型：（Behavioral）處理物件之間的互動與職責分配

常見建立型模式

• 單例模式：（Singleton）確保一個類別在系統中只會有一個實例
• 工廠方法：（Factory Method）使用子類別來決定建立哪個物件
• 抽象工廠：（Abstract Factory）提供建立一組相關物件的介面
• 建造者模式：（Builder）將物件的建立過程與表示分離
• 原型模式：（Prototype）透過複製現有實例來建立新物件

常見結構型模式

• 適配器模式：（Adapter）將一種介面轉換為用戶所期望的另一種介面
• 裝飾者模式：（Decorator）在不修改原類別的情況下，動態新增功能
• 外觀模式：（Facade）提供一個統一的介面來存取複雜子系統
• 組合模式：（Composite）將物件組合成樹狀結構以表示整體/部分層次
• 代理模式：（Proxy）提供控制對目標物件存取的機制

常見行為型模式

• 觀察者模式：（Observer）當某物件改變狀態時，自動通知所有依賴者
• 策略模式：（Strategy）定義一系列演算法，並可在執行時替換
• 命令模式：（Command）將操作封裝為物件，以支援復原、排程等操作
• 狀態模式：（State）允許物件在內部狀態改變時改變其行為
• 迭代器模式：（Iterator）提供一種遍歷集合元素的方法

設計模式的優點

• 提升程式結構的可重用性與可維護性
• 使系統更具彈性與可擴充性
• 加強團隊開發中的溝通與共識

使用建議

• 根據實際需求選擇合適模式，避免過度設計
• 搭配 SOLID 原則可發揮更佳效果
• 在重構時導入設計模式可提升可讀性與穩定性

版本控制

定義

版本控制（Version Control）是一種管理檔案變更歷史的系統，廣泛應用於軟體開發中，讓多位開發者能同時協作，並保留每次變更的完整記錄。

主要功能

• 追蹤每次檔案變動的內容與原因
• 還原到任何歷史版本
• 分支管理以支援多版本並行開發
• 整合多位開發者的修改

版本控制系統類型

• 本地版本控制：紀錄儲存在單一電腦上
• 集中式版本控制：（Centralized VCS）如 SVN，所有開發者透過中央伺服器協作
• 分散式版本控制：（Distributed VCS）如 Git，每位開發者有完整版本庫

常見工具

• Git：最廣泛使用的分散式版本控制系統
• GitHub：Git 的雲端託管平台，支援 Pull Request、Issue、CI/CD 等功能
• GitLab：類似 GitHub，並內建 CI/CD 管理功能
• Bitbucket：支援 Git 與 Mercurial，適合與 Jira 整合

Git 基本指令

• git init：初始化版本庫
• git clone [網址]：複製遠端專案
• git add [檔案]：加入變更至暫存區
• git commit -m "訊息"：提交變更
• git push：將變更推送至遠端儲存庫
• git pull：取得並合併遠端變更
• git branch：查看或建立分支
• git merge：合併分支

分支策略

• Main / Master：穩定可部署版本
• Develop：主要開發分支
• Feature Branch：新功能開發用
• Release Branch：準備發佈版本
• Hotfix Branch：緊急修復生產問題

好處

• 提升團隊協作效率
• 降低版本衝突與風險
• 確保開發流程有跡可循
• 支援快速切換與測試不同版本

GitHub

GitHub 是一個基於雲端的版本控制和協作平台，主要用於軟體開發。它使用 Git 進行版本控制，讓開發者能夠管理專案的源代碼、跟蹤變更以及與他人協作。

主要功能

• 版本控制： 透過 Git 跟蹤文件的變更，保留歷史記錄，並能夠回溯到先前的版本。
• 協作工具： 開發者可以通過 pull requests、code reviews 等功能進行協同開發。
• 項目管理： 提供 issues、projects 等功能來追踪任務和計劃。
• GitHub Actions： 支持 CI/CD (持續整合和持續交付) 自動化工作流。

使用 GitHub 的好處

• 集中管理代碼，確保代碼的透明性和可追溯性。
• 提供完善的版本控制工具，方便回退或合併不同版本。
• 開發者之間可以通過平台進行代碼審查，提高代碼質量。
• 支持自動化流程，提升開發效率。

適用對象

GitHub 適合各類開發者，無論是單獨開發者、開源社區還是企業團隊。它能夠滿足小型專案到大型軟體專案的版本控制和協作需求。

GitHub 使用 git pull --rebase

git pull --rebase 是從遠端分支拉取最新變更，並將本地的更改重新應用到最新的遠端提交之上，而不是使用傳統的合併。

使用方式

git pull --rebase

工作流程

1. 從遠端分支獲取最新更改。
2. 暫時移除本地的提交。
3. 將遠端提交應用到本地分支。
4. 重新應用本地的提交，保持歷史記錄線性。

為什麼使用 --rebase？

• 保持線性歷史： --rebase 可以讓提交歷史保持簡潔，沒有多餘的合併提交。
• 避免合併提交： 防止使用傳統合併產生過多的合併記錄。

使用範例

假設你在本地提交了一些更改，而遠端也有新的提交，使用 git pull --rebase 會：

• 下載並應用遠端的最新提交。
• 將你的本地提交重新應用到這些最新的遠端提交之後。

解決衝突

如果在重放本地提交時發生衝突，Git 會要求手動解決衝突：

1. 解決衝突並使用 git add 暫存已解決的文件。
2. 使用 git rebase --continue 繼續重放提交。
3. 若想取消操作，使用 git rebase --abort 回到原狀。

總結

git pull --rebase 是保持 Git 提交歷史整潔的重要工具，特別適合多人協作時，能夠避免產生冗餘的合併提交，並保持代碼庫的提交記錄線性。

email: [email protected]