摘要​

生物信息学（Bioinformatics）是生物学、计算机科学、应用数学等多学科交叉融合形成的新兴学科，是计算机技术在生命科学领域应用的杰出典范。本文旨在阐述如何运用计算机科学的方法对生物学数据进行高效的收集、筛选、编辑、整合、管理和可视化呈现，从而深入探索生物学规律，揭示生命奥秘。

一. 生命科学简介​

生命科学是当今世界科学发展的重要前沿领域，被誉为“21世纪的科学”。人类对生命奥秘的探索源远流长。19世纪细胞学说的创立，将生命研究推进到细胞层面。更高层次地理解生命奥秘、掌握生命本质、乃至最终实现对生老病死的有效干预，是人类孜孜以求的永恒目标。

2000年人类基因组计划的初步完成，以及水稻、牛、羊等其他生物基因组计划的相继实施，标志着人类对生命的认知跃升至分子水平，推动生命科学从定性描述性研究向定量精确性研究迈出了坚实的一步。现代生命科学研究范式与传统生物学研究模式迥然不同，亟需借助新兴技术手段探索分子层面的生命现象。信息技术与生命科学的深度融合，在基因组学、蛋白质组学、药物研发、临床医疗等领域取得了举世瞩目的成就，充分彰显了计算机科学与生命科学之间密不可分的联系。

生物信息学应运而生，它通过对生物学实验数据的获取、处理、存储、检索和深入分析，旨在揭示数据背后蕴藏的生物学意义。分子生物学的迅猛发展是推动生物信息学发展的主要动力。因此，生物信息学的研究主要集中于核苷酸和氨基酸序列的存储、分类、检索和分析等方面。狭义而言，生物信息学可定义为：将计算机科学和数学应用于生物大分子信息的获取、处理、存储、分类、检索和分析，从而理解这些生物大分子信息的生物学意义的交叉学科。广义而言，生物信息学最终将发展成为一门研究生物系统中信息现象的学科，但目前仍以分子生物学与信息技术（尤其是互联网技术）的结合为主。生物信息学的研究对象是各种生物学数据，研究工具是计算机和网络资源，研究方法包括生物学数据的搜索（收集和筛选）、处理（编辑、整理、管理和显示）以及利用（计算、模拟）。

生物信息学不仅是一门独立的科学学科，更是一种重要的研发工具。从科学角度而言，它是一门研究生物及生物相关系统中信息内容和信息流动的综合系统科学。唯有借助生物信息学的计算处理，我们才能从海量分散的生物学观测数据中获得对生命运行机制的系统性理解。从工具角度而言，它是未来生物医药研发不可或缺的驱动力。只有基于生物信息学对大量已有数据资料的分析处理所提供的理论指导，我们才能选择正确的研发方向；同样，只有选择恰当的生物信息学分析方法和手段，才能准确处理和评估新的观测数据并得出可靠的结论。

由此可见，生物信息学在未来的生物医药科研和开发中具有广泛而关键的应用价值。同时，由于生物信息学是生物科学与计算科学、物理学、化学、网络技术等密切结合的交叉学科，具有极强的专业性，使得专业的生物医药科研或开发机构难以独立承担其所需的生物信息学业务。激烈的市场竞争以及由此带来的高度专业化分工趋势，使得生物医药开发机构难以在内部解决对生物信息学服务的迫切需求，学术界内的生物科研机构亦是如此。而这种需求，仅靠分散的生物信息学科研机构是远远无法满足的。因此，在生命科学的新纪元，提供综合性的生物信息学服务将是一个至关重要且极具挑战性的领域。

二. 生物信息学诞生的历史必然性​

生物信息学的萌芽可以追溯到计算机发展初期。早在 1956 年，美国田纳西州的 Gatlinburg 就召开了首次“生物学中的信息理论讨论会”。然而，生物信息学的真正发展却相对滞后，直到 20 世纪八九十年代，伴随着计算机技术的飞速发展，才迎来了其蓬勃发展的时期。无论从理论还是实践层面来看，生物信息学的本质都是利用计算机科学和网络技术来解决生物学问题。它的诞生和发展顺应时代需求，是历史的必然，已悄然渗透到生物科学的各个领域，成为不可或缺的重要组成部分。

20世纪特别是末期，生物科学技术迅猛发展，极大地丰富了生物科学的数据资源。海量数据的涌现，迫切需要一种强大的工具进行组织和管理，以便存储已知生物学知识并进行后续的加工和利用。大量多样化的生物学数据资源中必然蕴含着重要的生物学规律，这些规律是破解诸多生命奥秘的关键所在。然而，继续沿用传统的人工分析方法来处理如此庞杂的数据已然力不从心。我们需要一种强大的工具来辅助人类完成这些分析工作。可以说，随着 21 世纪的到来，生物科学的重点和潜在突破点已经从 20 世纪的实验分析和数据积累转移到数据分析及其指导下的实验验证上来。生物科学也正在经历着从分析还原思维向系统整合思维的转变。

因此，我们所寻求的那种强大的数据处理和分析工具成为未来生物科学发展的关键。恰逢其时，以数据处理和分析为核心的计算机科学技术和网络技术也取得了突飞猛进的进展，自然而然地成为生物学家的必然选择。计算机科学技术和网络技术日益渗透到生物科学的各个方面，一门崭新的、蓬勃发展且拥有巨大潜力的生物信息学也随之应运而生并不断发展成熟。历史的必然性选择了生物信息学——生物科学与计算科学的融合体——作为下一代生物科学研究的重要工具。

三. 生物信息学的研究内容​

目前，生物信息学界的研究主要集中在基因组学、蛋白质组学、蛋白质结构以及相关的药物设计等方面，其研究内容大致包括以下几个方面：

1.. 生物信息的收集、存储、管理与提供。包括建立国际生物信息数据库和生物信息传输的网络系统；建立生物信息数据质量的评估与检测系统；提供生物信息在线服务；实现生物信息可视化和构建专家系统。

1.1 生物信息数据库。数据库建设是生物信息学的重要组成部分。目前，互联网上存在着涵盖生命科学各个领域的数据库，例如，核酸序列数据库有GenBank、EMBL、DDBJ等，蛋白质序列数据库有SWISS-PROT、PIR、OWL、NRL3D、TrEMBL等，三维结构数据库有PDB、NDB、BioMagResBank、CCSD等，与蛋白质结构相关的数据库还有SCOP、CATH、FSSP、3D-ALI、DSSP等，与基因组相关的数据库有ESTdb、OMIM、GDB、GSDB等，文献数据库有Medline、Uncover等，以及其他数百种数据库。一些公司还开发了商业数据库，如MDL等。

1.2 生物信息数据库发展现状。数据库内容的爆炸性增长是生物信息学数据库的重要特征，这主要得益于基因组计划的实施。除了数量上的增长，数据库的复杂程度也在不断提高，包含大量的注释、参考文献及软件，并通过链接将相关内容与其他数据库连接起来。数据库结构层次的加深客观上要求管理的进步，面向对象数据库管理方法正逐步取代传统的模式。在基因组相关数据库的发展中，以下几个方面尤为重要：建立基因组信息的评估与检测系统；实现数据标准化；进行基因组信息的可视化和专家系统研究；发展次级和专业数据库。用户与数据库之间快速有效地传递信息是基因组信息的收集、管理与使用的关键要素。目前，与基因组信息相关的数据库都拥有自己的互联网地址和主页，互联网上也涌现出许多相关的在线服务器。

1.3 生物信息学网络上的数据库服务进展。生物信息学各个领域的软件数量庞大，并行算法、遗传算法、面向对象算法、并行虚拟机技术等已被应用于最新的程序中。生物信息学数据库覆盖面广、分布分散且格式不统一。因此，一些生物计算中心将多个数据库整合在一起提供综合服务，构建数据库的一体化和集成环境。生物信息网格中的数据库服务广泛采用服务器-客户端模式。这些服务器包括大量的数据库搜索和序列比对服务器以及各专业领域的服务器，甚至有服务器将各种搜索算法硬件化，实行并行计算和先进的内存管理，从而大幅提高搜索速度。我国在基因组信息的收集与提供方面也取得了一定的进展：北京大学物理化学研究所建立了PDB数据库中国节点；北京大学生命科学院建立了EMBL数据库的中国节点；中国科学院生物物理所与日本JIPID合作，收集中国科学家测定的DNA和蛋白质序列，并与国际相应数据库进行交流；中国医学科学院肿瘤研究所建立了NEE-HOW服务器等。相信这一领域在我国将迅速发展。

2.. 基因组序列信息的提取和分析。包括基因的发现与鉴定，如利用国际EST（Expressed Sequence Tags）数据库（dbEST）和各自实验室测定的相应数据，经过大规模并行计算发现新基因和新SNPs以及各种功能分析；基因组中非编码区的信息结构分析，提出理论模型，阐明该区域的重要生物学功能；进行模式生物完整基因组的信息结构分析和比较研究；利用生物信息研究遗传密码起源、基因组结构的演化、基因组空间结构与DNA折叠的关系以及基因组信息与生物进化关系等生物学的重大问题。

2.1 新基因的发现。包括通过计算分析从EST序列库中拼接出完整的新基因编码区，即“电子克隆”；通过计算分析从基因组DNA序列中确定新基因编码区。经过多年的积累，已形成许多分析方法，如根据编码区特有的序列特征、根据编码区与非编码区在碱基组成上的差异、根据高维分布的统计方法、根据神经网络方法、根据分形方法和根据密码学方法等。

2.2 非蛋白编码区生物学意义的分析。非蛋白编码区约占人类基因组的95%，其生物学意义尚未完全阐明。但从进化角度来看，其中必然蕴含着重要的生物学功能。由于它们不编码蛋白，一般认为其生物学功能可能体现在对基因表达的时空调控上。对非蛋白编码区进行生物学意义分析的策略有两种：一是基于已实验证实的功能已知的DNA元件的序列特征，预测非蛋白编码区中可能含有的功能已知的DNA元件，从而预测其可能的生物学功能，并通过实验进行验证；二是直接通过数理理论探索非蛋白编码区新的未知序列特征，并从理论上预测其可能的信息含义，最后同样通过实验验证。

3.. 功能基因组相关信息分析。包括与大规模基因表达谱分析相关的算法、软件研究，基因表达调控网络的研究；与基因组信息相关的核酸、蛋白质空间结构的预测和模拟，以及蛋白质功能预测的研究。

3.1 基因组整体功能及其调节网络的系统把握。仅掌握基因组中部分基因的表达调控远不足以把握生命的本质，因为生命现象是基因组中所有功能单元相互作用的共同结果。基因芯片技术可以监测基因组在不同时间节点的整体转录表达状况，因此成为该领域一项非常重要和关键的实验技术。对该技术产生的大量实验数据进行高效分析，从中获得基因组运转以及调控的整体系统机制或网络机制，是生物信息学在该领域中首先要解决的问题。

3.2 基因组演化与物种演化。仅依靠某些基因或分子的演化现象来阐明物种整体的演化历史并不完全可靠。例如，人与黑猩猩之间有98%-99%的结构基因和蛋白质是相同的，但表型上却存在巨大差异。这提示我们基因组整体组织方式而非个别基因在研究物种演化历史中起着重要作用。由于基因组是物种所有遗传信息的储存库，从根本上决定着物种个体的发育和生理，因此，从基因组整体结构组织和整体功能调节网络方面，结合相应的生理表征现象，进行基因组整体的演化研究，将是揭示物种真实演化历史的最佳途径。

4.. 蛋白质组学研究。基因组对生命体的整体控制必须通过其表达的全部蛋白质来执行。由于基因芯片技术只能反映从基因组到RNA的转录水平上的表达情况，且从RNA到蛋白质还有许多中间环节的影响，因此仅凭基因芯片技术还不能最终掌握生物功能具体执行者——蛋白质的整体表达状况。因此，近年来在发展基因芯片的同时，人们也发展了一套研究基因组所有蛋白质产物表达情况的蛋白质组学技术，从技术上来讲包括二维凝胶电泳技术和质谱测序技术。通过二维凝胶电泳技术可以获得某一时间截面上蛋白质组的表达情况，通过质谱测序技术就可以得到所有这些蛋白质的序列组成。关键在于如何运用生物信息学理论方法去分析所得到的巨量数据，从中还原出生命运转和调控的整体系统分子机制。

5.. 蛋白质结构和功能的预测。结构基因组和蛋白质组研究的迅猛发展，涌现出许多新的蛋白序列。然而，仅有氨基酸序列远不足以了解它们的功能，因为蛋白质的功能是通过其三维结构来实现的，且蛋白质三维结构并非静态的，在行使功能的过程中其结构也会相应改变。因此，获得这些新蛋白的完整、精确和动态的三维结构成为一项紧迫的任务。目前，除了通过X射线衍射晶体结构分析、多维核磁共振（NMR）波谱分析和电子显微镜二维晶体三维重构（电子晶体学，EC）等物理方法得到蛋白质三维结构之外，另一种广泛使用的方法是通过计算机辅助预测。目前，一般认为蛋白质的折叠类型只有数百到数千种，远小于蛋白质所具有的自由度数目，且蛋白质的折叠类型与其氨基酸序列具有相关性，因此有可能直接从蛋白质的氨基酸序列通过计算机辅助方法预测出蛋白质的三维结构。

6.. 生物大分子结构模拟和药物设计。包括RNA的结构模拟和反义RNA的分子设计；蛋白质空间结构模拟和分子设计；具有不同功能域的复合蛋白质以及连接肽的设计；生物活性分子的电子结构计算和设计；纳米生物材料的模拟与设计；基于酶和功能蛋白质结构、细胞表面受体结构的药物设计；基于DNA结构的药物设计等。近年来，随着结构生物学的发展，相当数量的蛋白质以及一些核酸、多糖的三维结构获得精确测定，基于生物大分子结构知识的药物设计成为当前的热点。生物信息学的研究不仅可提供生物大分子空间结构的信息，还能提供电子结构的信息，如能级、表面电荷分布、分子轨道相互作用等以及动力学行为的信息，如生物化学反应中的能量变化、电荷转移、构象变化等。理论模拟还可研究包括生物分子及其周围环境的复杂体系和生物分子的量子效应。

7.. 生物信息分析的技术与方法研究。包括发展有效的能支持大规模作图与测序需要的软件、数据库以及数据库工具，诸如电子网络等远程通讯工具；改进现有的理论分析方法，如统计方法、模式识别方法、隐马尔科夫过程方法、分维方法、神经网络方法、复杂性分析方法、密码学方法、多序列比较方法等；创建一切适用于基因组信息分析的新方法、新技术，包括引入复杂系统分析技术、信息系统分析技术等；建立严格的多序列比较方法；发展与应用密码学方法以及其他算法和分析技术，用于解释基因组的信息，探索DNA序列及其空间结构信息的新表征；发展研究基因组完整信息结构和信息网络的研究方法等；发展生物大分子空间结构模拟、电子结构模拟和药物设计的新方法与新技术。

8.. 应用与发展研究。汇集与疾病相关的人类基因信息，发展患者样品序列信息检测技术和基于序列信息选择表达载体、引物的技术，建立与动植物良种繁育相关的数据库以及与大分子设计和药物设计相关的数据库。

生物信息学的任务远不止于此。在以上工作的基础上，最重要的是如何运用数理理论成果对生物体进行完整系统的数理模型描述，使人类能够从更明确的角度和更易于操作的途径来认识和控制自身以及其他生命体。

四. 生物信息学发展的现状​

随着基因组计划的不断推进，我们拥有的海量数据必须通过生物信息学的手段进行收集、分析和整理，才能转化为有用的信息和知识。只有经过生物信息学手段的分析处理，我们才能获得对基因组的正确理解。因此，可以说人类基因组计划为生物信息学提供了兴盛的契机，创造了巨大的发展空间。生物信息学已深入到生命科学的方方面面。

国外一直非常重视生物信息学的发展，各种专业研究机构和公司蓬勃发展，生物科技公司和制药工业内部的生物信息学部门也日益增多。但由于对生物信息学的需求非常迅猛，即使是像美国这样的发达国家也面临着供不应求、人才匮乏的局面。近年来，英国鉴于国内对生物信息学专业人才日益迫切的需求，所有主要的研究资助机构：医学研究委员会（MRC）、生物技术和生物科学研究委员会、工程学和物理科学研究委员会（EPSRC）、粒子物理和天文学研究委员会（PPARC）和Wellcome Trust不仅达成共识，认为应该高度优先地满足对生物信息学技术的需求，而且已经实现了对生物信息学人才培养的大力资助。

事实上，欧美等发达国家在生物信息方面已有较长时间的积累。从数据库的角度来讲，早在60年代，美国就建立了手工搜集数据的蛋白质数据库。美国洛斯阿拉莫斯国家实验室1979年就已建立起GenBank数据库，欧洲分子生物学实验室1982年就已提供核酸序列数据库EMBL的服务，日本也于1984年着手建立国家级的核酸序列数据库DDBJ并于1987年开始提供服务。从专业机构的角度来讲，美国于1988年在国会的支持下成立了国家生物技术信息中心（NCBI），其目的是进行计算分子生物学的基础研究，构建和发布分子生物学数据库；欧洲于1993年3月着手建立欧洲生物信息学研究所（EBI），日本也于1995年4月组建了自己的信息生物学中心（CIB）。从数据分析技术的角度来讲，早在1962年，Zuckerkandl和Pauling就将序列变异分析与其演化关系联系起来，从而开辟了分子演化的崭新研究领域；1964年，Davies开创了蛋白质结构预测的研究；1970年，Needleman和Wunsch发表了广受重视的两序列比较算法；1974年，Ratner首次运用理论方法对分子遗传调控系统进行处理分析；1975年，Pipas和McMahon首次提出运用计算机技术预测RNA二级结构；随着1976年之后大量生物学数据分析技术的涌现，《科学》杂志于1980年第209卷就发表了关于计算分子生物学的综述；正如我们现在所看到的，在八九十年代，生物学数据分析技术在国外更是获得了突飞猛进的发展。从专业出版业来看，由于起初没有专门的期刊，专业文献都散落在其他领域的期刊中；到了1970年，出现了《生物医学中的计算机方法和程序》这本相关期刊；到1985年4月，就有了第一种生物信息学专业期刊——《生物科学中的计算机应用》；现在，我们可以看到的专业期刊已经很多了，包括纸质期刊和网络期刊两种，如《生物信息学》（原《生物科学中的计算机应用》）、《生物理论》、《生物信息技术与系统》、《生物信息通讯》、《生物信息学简报》以及《计算生物学杂志》等。从网络资源来看，国外互联网上的生物信息学网点非常繁多，大到代表国家级研究机构的，小到代表专业实验室的都有。大型机构的网点一般提供相关新闻、数据库服务和软件在线服务，小型科研机构一般是介绍自己的研究成果，有的还提供自己设计的算法的在线服务。总体而言，基本都是面向生物信息学专业人士，各种分析方法虽然很全面，但却分散在不同的网点，分析结果也需专业人士来解读。  

目前，绝大部分的核酸和蛋白质数据库由美国、欧洲和日本的三家数据库系统产生；它们共同组成了DDBJ/EMBL/GenBank国际核酸序列数据库，每天交换数据，同步更新。其他一些国家，如德国、法国、意大利、瑞士、澳大利亚、丹麦和以色列等，在分享网络共享资源的同时，也分别建有自己的生物信息学机构、二级或更高级的具有各自特色的专业数据库以及自己的分析技术，服务于本国生物医学研究和开发，有些服务也开放于全世界。  

国内对生物信息学领域也越来越重视，自北京大学物理化学研究所于1996年建立了国内第一家生物信息学网络服务器以来，我国生物信息学也蓬勃发展了起来。国内近年来开展生物信息学研究的单位主要有：北京大学、清华大学、中国科学院生物物理所、军事医学科学院、上海生命科学研究院、中国科学院微生物所、中国科学院遗传所人类基因组中心、中国医学科学院、天津大学、复旦大学、南开大学、中国科技大学、东南大学、内蒙古大学等。北京大学于1997年3月成立了生物信息学中心，中科院上海生命科学研究院也于2000年3月成立了生物信息学中心，分别维护着国内两个专业水平相对较高的生物信息学网站，但从全国总体上来看与国际水平差距很大。一方面，国内生物（医药）科学研究与开发对生物信息学研究和服务的需求市场非常广阔，另一方面，真正开展生物信息学具体研究和服务的机构或公司却相对较少，仅有的几家科研机构主要开展生物信息学理论研究，声称提供生物信息学服务的公司所提供的服务也仅局限于简单的计算机辅助分子生物学实验设计，而且服务体系并不完善；目前国内互联网上已经有了几家生物信息学网站，但大部分偏于所有生物（医）学领域的新闻报道，生物信息学专业技术服务的含量太少，研究力量薄弱，这就与国外有了较大差距。

五. 生物信息学的发展展望​

生物信息学是为适应人类基因组信息分析的需求而出现的一门与信息科学、数学、计算机科学等交叉的新兴学科。生物信息学已经成为基因组研究中强有力的、不可或缺的研究手段，被广泛用于加速新基因的发现过程，以达到抢先注册“有用”新基因专利的目的。在这场世界范围内的竞争中，中国科学家以及科研资金投向的决策部门如何结合我国科研水平的现状、优势领域等客观情况，将有限的投资投入以求获得最大可能的科学研究以及商业回报，是一个无法回避的新课题。面对挑战，生物信息学在21世纪的发展进程中，应该考虑到它的历史使命。在今后的工作中，应该做好以下几个方面的工作：

理论研究。任何学科的发展都离不开基础理论的研究，生物信息学也不例外。它对许多学科都提出了巨大的挑战。今后科学家在理论研究方面要做好几个主要工作：人类基因组信息结构复杂性研究；序列（特别是非编码区）信息分析；基因组结构与遗传语言；语法和词法分析；大规模基因表达谱分析，相关算法、软件研究；基因表达调控网络研究；基因组信息相关的蛋白质功能分析。

软件开发。现在虽然已经开发出大量的软件工具，但是大多数软件缺乏技术细节的描述，使得新软件编制时不能很好地利用已有的软件资源，造成各种软件都有自己的输入输出格式，相互之间互不通用。同时，大量软件的出现带来一个新问题，即生物学家面对数量众多的软件无从选择。这两个问题的解决需要对各种软件的功能特性和技术细节进行详尽的介绍，并进行比较。

集成数据库。公共数据库与互联网相连，为世界各地的科学家提供快速高效的服务，因而成为获取生物学数据的最佳媒介。目前，国际上著名的公共数据库有Genbank、EMBL、DDBJ、Swiss-Prot、PIR、PDB等。

生物数据的质量监控。监控已有的生物数据究竟具有多大的可信度，对于物理图谱的构建工作有十分重大的意义。

学科交叉。长期以来，生物学家、计算机科学家、数学家这三类科学家都是埋头于各自的研究领域，而不关心其他学科的发展和要求。这种状况在我国尤为突出。生物信息学的发展要求三者之间加强沟通，其意义不仅在于推动生物信息学自身的发展，而且将成为促进整个生物学发展的强大动力。

生物信息学是一门对已有数据进行研究和理解的学科。根据统计学原理，在一定程度上，统计结果的显著性与数据量的对数成正比。因此，随着数据库中数据量的飞速增长，基于数据库的研究工作必将有所突破。可以相信，随着人类基因组计划的完成以及蛋白质组研究的逐步开展，生物信息学在揭示生命的奥秘中会更加成熟和完善，生物信息学科也将随之得到巨大发展。相信在人类基因组计划和即将开始的中国人基因组研究计划中，生物信息学将发挥越来越大的作用，并推动生物学进入一个全新的境界。

摘要​

科技进步将人类带入了信息时代，计算机已成为各行各业业务处理与管理工作中不可或缺的工具，并对各行业的发展起到了日益重要的推动作用。计算机信息管理技术的应用，不仅能在很大程度上代替人工操作、减少人员工作量、减轻工作负担、降低工作失误，更重要的是能够建立准确、高效、便捷的信息流通渠道，为工作提供所需精准、及时的信息，辅助决策者做出正确而及时的决策，从而为应用该技术的单位带来显著的效益。

为充分利用计算机信息技术，促进我国医疗卫生事业的快速发展，国家早在1996年就启动了金卫工程，旨在构建全国医疗卫生系统的信息高速公路，实现各卫生机构信息传递的网络化、信息化。伴随我国医疗卫生信息网络的建设，医院也将建设自身的信息系统列入了重要议程。实践证明，建设一套适合自身需求的、实用的医院信息系统，对提升医院的经济效益、社会效益、管理水平及医疗质量都大有裨益。

一、医院信息系统 (HIS)​

医院信息系统（Hospital Information System, HIS）在国际学术界已被公认为新兴的医学信息学（Medical Informatics）的重要分支。美国该领域的著名教授Morris Collen于1988年曾著文为HIS下了如下定义：利用电子计算机和通讯设备，为医院各部门提供病人诊疗信息和行政管理信息的收集、存储、处理、提取和数据交换能力，并满足所有授权用户的功能需求。

一个完整的医院信息系统（Integrated Hospital Information System, IHIS）应包含医院管理信息系统（Hospital Management Information System, HMIS）与临床信息系统（Clinical Information System, CIS）。

• 医院管理信息系统（HMIS） 的主要目标是支持医院的行政管理与事务处理业务，减轻事务处理人员的劳动强度，辅助医院管理，辅助高层领导决策，提高医院的工作效率，从而使医院能够以较少的投入获得更好的社会效益与经济效益。财务系统、人事系统、住院病人管理系统、药品库存管理系统等属于HMIS的范畴。

• 临床信息系统（CIS） 的主要目标是支持医院医护人员的临床活动，收集和处理病人的临床医疗信息，丰富和积累临床医学知识，并提供临床咨询、辅助诊疗、辅助临床决策，提高医护人员的工作效率，为病人提供更优质、更高效的服务。医嘱处理系统、病人床边系统、医生工作站系统、实验室信息系统（LIS）、放射科信息系统（RIS）等属于CIS的范畴。

相较而言，HMIS所需资源较少，在磁盘容量、工作站数量、网络传输能力、显示器质量等方面的要求均低于CIS。支持HMIS的计算机技术相对成熟和简单。由于HMIS以处理文字和数字类数据为主，较少涉及声音、图像、多媒体数据的动态传递等复杂需求，因此实现起来相对容易。CIS在数据处理的实时性、响应速度、安全保密性等方面通常比HMIS有更严格的要求。从投入与产出角度考虑，许多医院管理者认为HMIS相较于CIS，能够使医院更直接、更明显、更迅速地获得回报，即以较少的投入获得较大的收益。当然，HMIS和CIS也不是截然分开的，HMIS中常常会涉及一些病人的临床信息，特别是其收集的病人主索引、病案首页等信息往往是CIS以病人为中心的临床医疗信息的基础。而CIS一旦建立，也往往会使HMIS工作更加准确和高效。

二、医院信息系统子系统的划分​

医院信息系统包含的内容繁多复杂，根据其在医院的实施顺序，大致可以分为以下几个阶段：

1. 管理信息系统（HMIS）： 通常包括：门急诊挂号子系统、门急诊病人管理及计价收费子系统、住院病人管理子系统、药库/药房管理子系统、病案管理子系统、医疗统计子系统、人事/工资管理子系统、财务管理与医院经济核算子系统、医院后勤物资供应子系统、固定资产/医疗设备管理子系统、院长办公综合查询与辅助决策支持系统等。

2. 临床信息系统（CIS）： 可能包含的内容非常广泛，甚至可能是专科、专病、专课题的信息处理系统，例如：住院病人医嘱处理子系统、护理信息系统、医生工作站系统、临床实验室信息系统（LIS）、医学影像诊断报告处理系统、放射科信息系统（RIS）、手术室管理子系统、病理科信息系统、血库管理子系统、营养与膳食计划管理子系统、临床用药咨询与控制子系统等。

3. 医院信息系统的高级应用： 这一阶段主要包括医学图像的存储与传输系统（PACS）、病人床边信息系统、计算机化病人病案系统（CPR/EMR，电子病历）、科研支持系统、教学支持系统、互联网医学信息系统、远程医疗与教学等。

三、开发医院信息系统的意义​

过去，我国医院的信息处理主要依赖手工方式，劳动强度大、工作效率低，医护人员和管理人员的大量时间都消耗在事务性工作上，导致“人不能尽其才”；病人排队等候时间长，就诊流程繁琐，影响了医院的秩序和患者体验；病案、临床检验、病理检查等宝贵的数据资料检索困难，甚至难以实现；手工方式也无法对这些资料进行深入的统计分析，无法充分应用于医学科研；在经济管理上也容易出现漏、跑、错、费等现象；医院物资管理由于信息不准确，容易造成积压和浪费，导致“物不能尽其用”。开发HIS是解决上述问题的有效途径。HIS的有效运行将提高医院各项工作的效率和质量，促进医学科研和教学；减轻各类事务性工作的劳动强度，使医护人员能够投入更多的时间和精力服务于病人；改善经营管理，堵塞管理漏洞，保障病人和医院的经济利益，为医院创造经济效益。

完整的HIS实现了信息的全过程追踪和动态管理，从而简化患者的诊疗过程，优化就诊环境，改变目前排队多、等候时间长、秩序混乱的局面。例如，目前多数医院就诊必须经过挂号、等候病历、划价、收费、取药或治疗等一系列过程，一个患者至少需要排几次队，耗费大量时间。实施HIS后，每个病人用于诊疗中间环节的时间会大幅度减少，从而显著提升患者就医体验。HIS的实施也强化了医院内部管理，降低了医护人员的工作强度，减少了人为误差和漏洞，加速了资金周转，减少了药品、器械等物资积压。HIS的效益不仅体现在医院内部，更重要的是其对医院管理、医疗质量和医学研究的长期效应带来的综合效益。完整的病人医学记录是医学研究的重要信息资源，这类资源在手工作业环境下大部分被浪费了，而HIS则可以有效地保存和利用这些宝贵的数据。

四、医院信息系统的特点​

医院信息系统是迄今为止世界上现存的企业级信息系统中最复杂的一类。这由医院本身的目标、任务和性质决定。它不仅要像其他所有管理信息系统（MIS）一样追踪管理伴随人流、财流、物流所产生的管理信息，从而提高整个医院的运作效率，而且还应支持以病人医疗信息记录为中心的整个医疗、科研活动。

广义地说，医院管理信息系统是MIS在医院环境的具体应用。它具有以下一些特性：

1. 强大的数据管理能力： 具有大规模、高效率的数据库管理系统，支持医院快速、动态增长的信息量。

2. 强大的联机事务处理能力（OLTP）： 能够高效处理大量的并发事务请求，保证数据的实时性和一致性。

3. 高可用性和可靠性： 典型的7天/24小时不间断运行系统，具有高安全性和高可靠性，保障医疗服务的连续性。

4. 用户友好性： 易学易用的用户界面，降低用户的使用门槛。

5. 可定制性和可扩展性： 能够根据不同医院的需求进行定制和扩展，适应医院的发展规划。

6. 模块化和集成化： 采用模块化结构，方便系统的扩展和集成，实现不同系统之间的数据共享和协同工作。

7. 符合行业标准和规范： 符合国家和行业的医疗信息标准和规范，例如电子病历基本规范、医院信息系统基本功能规范等。

8. 良好的开放性和可移植性： 适应不同的硬件和软件平台，支持多种关系型数据库和操作系统。

9. 先进的技术架构： 采用先进的硬件和软件技术，保证系统的性能和安全性。

五、医院信息系统的发展历史与现状​

发达国家医院信息系统的开发和应用已有数十年的历史，取得了长足的进步，涌现出许多公认的成功案例。

纵观国外HIS的发展历史，大致可分为几个阶段：早期主要集中在开发医院行政管理功能，如财务收费管理、住院病人和门诊病人管理等。随后，开发的重点转向医疗信息的处理领域，如病人医疗处理系统、实验室信息系统等。随后，研究者将重点放在了病人床边系统（Bedside Information System）、医学影像的存储与传输系统（Picture Archiving and Communication System, PACS）、计算机化病人病案（Computer-Based Patient Record, CPR/EMR，即电子病历）、统一的医学语言系统（Unified Medical Language System, UMLS）等方面。医院信息系统正朝着小型化（Downsizing）、智能化（Intelligence）和集成化（Integration）的方向发展。

我国医院信息系统的研发工作始于20世纪80年代初期，至今已有数十年历史，经历了单机单任务阶段、多机多任务阶段以及微机网络一体化阶段，取得了显著进步。HIS的应用已涉及诸多方面，一些子系统的功能（例如财务账目管理、药品库存管理、住院病人管理等）也日趋完善。然而，我国在大型综合性医院中真正实现完整HIS的案例仍然相对较少。医院对信息的需求始终是HIS发展的原动力。进入20世纪90年代以来，一些在计算机技术应用方面积累了经验、或成功运行了某些部门级信息系统的医院，迫切希望从国内外市场上寻求一套较为完整、适合中国国情的HIS产品。专家们也呼吁国家卫生部门及有关部门集中优势力量，投入资金、人力和物力，开发一套适合中国市场的、具有中国特色的HIS，以满足医院的迫切需求，并进而推动整个中国医药卫生信息产业的形成。

在中国医院信息系统（CHISC/SV1.0）正是在这种形势下诞生的。CHIS的开发成功及在试点医院的成功运行，使其成为我国HIS研究、开发和应用的新里程碑，标志着我国医院计算机应用进入了一个新阶段——完整HIS的应用与推广阶段。CHIS的研制成功和实际应用与推广，使我国医院计算机应用水平与国际先进水平的差距至少缩短了数年。

六、医院管理软件与数字医院​

医院管理系统的广泛应用已为人们所熟知，但随着信息技术的迅猛发展，其系统的局限性和不足也逐渐显现。数字技术的进步和发展，为数字医院和数字医疗的建立和发展奠定了基础。

1. 概念： 数字医院（Digital Hospital）是由数字医院管理（Digital Hospital Management）和数字医疗（Digital Healthcare/Digital Medicine）构成和建立的现代医院经营和管理模式。它包括现实世界的实体医院和网络虚拟医院，从应用角度看是基于现代数字技术和计算机信息处理技术产生的网络集成管理系统。数字医院和数字医疗是现代医院管理的重要发展方向。相较于侧重管理的数字医院管理，数字医疗更加关注临床诊疗的数字化，其重要性日益凸显。目前，许多医院仍处于HIS的发展阶段，需要更加重视数字医疗的发展。

2. 架构： 数字医院的主体框架由数字医院管理和数字医疗构成。与传统的HIS相比，数字医院由于增加了控制和数字医疗信息，因此两者之间存在显著差异。数字医疗涵盖的范围更广，包括远程医疗、移动医疗、人工智能辅助诊断、基因组医学等新兴领域。

3. 意义和作用： 数字医院和数字医疗系统的建立对医院的管理和运作产生了革命性的影响：

   • 管理模式的变革： 医院可以实现更加智能化的管理和运营，例如通过数据分析优化资源配置、预测疾病趋势等。
   • 融入信息社会： 为社会提供全方位、高效、优质的医疗服务，提升医疗服务的可及性和便捷性。
   • 打破地域限制： 将医疗服务扩展到全球任何一个地方，实现远程会诊、远程监护等，解决医疗资源分布不均的问题。
   • 高效利用医疗信息： 提高医疗技术和质量，减少医疗差错，例如通过临床决策支持系统辅助医生进行诊断和治疗。
   • 极大地方便了病人： 改善患者就医体验，例如提供在线预约、移动支付、电子病历查询等服务。
   • 推动医疗技术的进步和发展： 利用“数字病人”（Digital Patient）技术，进行医学模拟、手术规划、药物研发等，加速医疗技术的创新和发展。

4. 实践和应用： 医院计算机辅助数字医疗系统（Hospital Computer Aided Digital treatment, HCADT）是基于数字医院和数字医疗理论的一项实践应用。它根据目前医院的临床实际情况，采用数字电子病历和计算机辅助治疗（Computer-Aided Care, CAC）等数字医疗技术，弥补了传统HIS的不足，推动医院管理迈上新的台阶。

   • HCADT系统在数字医疗核心上采用CAC技术，并提供开放的数字医疗接口，可以充分发挥计算机辅助诊断（Computer-Aided Diagnosis, CAD）和专家系统的作用，并为数字病人技术的应用提供支撑环境。
   • HCADT系统采用数字电子病历（Digital Electronic Health Record, EHR/EMR），可以方便地进行数据流控制，从而实现医疗管理的自动化过程和自动化控制。
   • 病人挂号、收费、计价划价、取药、诊疗过程的计算机自动化处理，极大地提高了医院临床一线的工作效率，方便了患者。
   • HCADT系统的数字电子病历档案，对于医院的科研、临床和教学具有无可估量的价值。
   • HCADT系统为远程医疗、社区医疗、网络门诊、虚拟社区医院和网络医疗会诊等医疗服务提供了便捷的实现途径，从而提高医院的竞争能力。

Most of us probably remember the song "Edelweiss" from the classic movie The Sound of Music. The lyrics, "Edelweiss, Edelweiss, bless my homeland forever", evoke a sense of nostalgia and beauty. Today, I’d like to share some insights about the flower that inspired this beloved song.

The most striking geographic feature in Europe is the Alps, a majestic mountain range that stretches across Austria, Switzerland, Germany, France, and Italy. The story in The Sound of Music takes place in Austria, one of the countries nestled in the heart of the Alps.

If you visit the Alps between June and September, during its brief spring-through-fall season, you’ll find the hills covered with a tapestry of tiny, multicolored blossoms. With some luck, you might even spot the rare and treasured edelweiss growing on the mountain slopes.

The name "edelweiss" comes from two German words: Edel, meaning noble or elegant, and Weiss, meaning white. Edelweiss is a perennial herb with sage-green leaves. Its flowers, which bloom from July to August, feature a yellow center surrounded by five white, star-shaped petals. It has become a symbol of the Alps and serves as the national flower of both Austria and Switzerland.

Locals in the Alps often refer to the edelweiss as "Cloud Flowers", "Blossoms of Snow", or the "Queen of Mountain Flowers". According to Alpine tradition, the flower represents purity and bravery. It was once customary for young men to climb steep cliffs to pick edelweiss as a token of love for their sweethearts. This act of courage was seen as proof of their strength and devotion. Sadly, many lost their lives attempting this daring feat.

Due to its popularity and over-collection, the edelweiss faced severe threats of extinction. Governments in Alpine countries have since enacted strict laws to protect it. So, if you ever come across an edelweiss during your travels, admire it from a distance—picking it could result in a hefty fine!

Interestingly, while edelweiss is now a symbol of the Alps, it was originally transplanted from Central Asia centuries ago. Today, its relatives can still be found in mountain regions of other countries. The edelweiss has also spread to places like Armenia, Australia, and New Zealand.

I’d like to conclude with the timeless lyrics from The Sound of Music: "Edelweiss, may you bloom and grow forever."

当我们在C语言中定义一个结构体时，其大小是否等于所有字段大小的总和？编译器又是如何在内存中安排这些字段的？ANSI C标准对结构体的内存布局有哪些规定？而我们的程序是否能够依赖这些布局？这些问题可能困扰着不少开发者，因此本文将试图揭开其中的奥秘。

结构体的内存布局​

字段顺序与内存地址​

首先，有一点是确定的：ANSI C保证结构体中各字段在内存中的位置与其声明顺序一致，且第一个字段的首地址与整个结构体实例的首地址相同。例如，以下代码验证了这一点：

struct vector { 
    int x, y, z; 
} s; 

int *p, *q, *r;
struct vector *ps;

p = &s.x;
q = &s.y;
r = &s.z;
ps = &s;

assert(p < q);  // x 的地址小于 y
assert(p < r);  // x 的地址小于 z
assert(q < r);  // y 的地址小于 z
assert((int*)ps == p);  // 结构体地址等于第一个字段地址

在这个例子中，断言始终成立。然而，有读者可能会好奇：ANSI C是否保证相邻字段在内存中也是紧邻的？
答案是否定的，ANSI C标准并未对此做出保证。因此，程序中不应假定字段在内存中是连续的。

尽管如此，我们仍然可以通过了解编译器和平台的实现，构建一幅更清晰的内存布局图。要做到这一点，需要先了解一个关键概念——内存对齐。

内存对齐的概念​

在许多计算机系统中，基本类型数据在内存中的存放位置受到限制。具体来说，某些数据类型的首地址必须是某个特定值 ( k )（如4或8）的倍数。这种限制称为内存对齐，而 ( k ) 被称为数据类型的对齐模数（alignment modulus）。

如果一种数据类型 ( S ) 的对齐模数是另一种数据类型 ( T ) 的整数倍，则称 ( S ) 的对齐要求比 ( T ) 更严格，反之 ( T ) 则更宽松。

内存对齐的主要目的是：

1. 简化处理器与内存之间的传输设计。
2. 提高数据访问效率。例如，一个8字节对齐的 double 类型变量只需要一次内存操作即可读取；而未对齐的数据可能需要两次内存操作，因为它可能跨越两个对齐块。

某些处理器在遇到未对齐数据时会产生错误，但Intel的IA32架构处理器可以正确处理未对齐数据。不过，Intel建议开发者尽量遵循对齐要求以提升性能。

不同平台的对齐规则​

在Win32平台上，微软C编译器（cl.exe for 80x86）默认使用以下规则：任何基本数据类型的对齐模数等于其大小（即 sizeof(T)）。例如：

• double 类型（占8字节）的地址必须是8的倍数。
• int 类型（占4字节）的地址必须是4的倍数。
• char 类型（占1字节）则可以存储在任何地址。

这种规则确保了基本数据类型的访问效率。

在Linux平台上，GCC的对齐规则稍有不同（以下内容根据文档整理，未验证，如有错误请指正）：

• 任何2字节大小的数据类型（如 short）的对齐模数为2。
• 超过2字节大小的数据类型（如 long、double）的对齐模数为4。

这些差异表明，结构体的内存布局并不完全统一，而是依赖于编译器和平台。了解这些规则后，我们可以更好地优化代码，同时避免潜在的跨平台问题。

结构体布局的实例分析​

结构体的对齐与填充​

现在，我们回到结构体的讨论中。ANSI C规定，一个结构体的大小等于其所有字段大小与填充字节的总和。那么，什么是填充字节？填充字节是编译器为了满足字段的对齐要求而在字段之间或结构体尾部额外分配的空间。

此外，结构体本身也有对齐要求。根据ANSI C标准，结构体的对齐模数必须是其所有字段中对齐模数最严格的那个。虽然标准允许编译器使用更严格的对齐方式，但这并非强制要求。例如，微软的VC7.1编译器默认让结构体的对齐要求与最严格字段的对齐要求相同。

以下示例展示了填充字节如何影响结构体的布局：

简单结构体的布局​

typedef struct ms1 {  
    char a;  
    int b;  
} MS1;

假设 MS1 的内存布局如下：

|   a   |       b       |
Bytes:    1         4

在 MS1 中，对齐模数最严格的字段是 b（int），其对齐模数为4。因此，根据对齐规则，MS1 的首地址必须是4的倍数。但在这种布局下，b 的地址并未满足4字节对齐要求。

为了满足要求，编译器会在 a 和 b 之间插入填充字节（padding）：

|   a   | padding |       b       |
Bytes:    1         3         4

这种布局使得 b 的地址对齐到4的倍数，同时满足了结构体整体对齐的要求。最终，sizeof(MS1) 为8字节，b 字段相对于结构体首地址的偏移量为4。

复杂结构体的布局​

现在，我们交换字段的顺序：

typedef struct ms2 {  
    int a;  
    char b;  
} MS2;

如果按照直觉，MS2 的内存布局可能是：

|       a       |   b   |
Bytes:    4         1

这种布局看似合理，但忽略了一个重要问题——数组的连续性。

结构体数组的对齐​

ANSI C标准规定，任何类型（包括结构体）的数组，所有元素必须是连续存储的。因此，一个 MS2 数组的布局应满足以下条件：

|<- array[0] ->|<- array[1] ->|<- array[2] ->| ...

如果 MS2 的大小是5字节，那么每个结构体元素之间会出现空隙，违反了数组的连续性规则。

为了避免这种情况，编译器会在 b 后面添加填充字节，使结构体的大小对齐到 a 的对齐模数（即4的倍数）。最终，MS2 的实际内存布局如下：

|       a       |   b   | padding |
Bytes:    4         1         3

因此，sizeof(MS2) 为8字节，确保数组元素可以连续存储。

当数组的首地址满足对齐要求时，我们需要确保数组中的每个元素都符合结构体字段的对齐规则。如果某个字段无法在数组中连续对齐，则需要通过增加填充字节解决这一问题。

例如，对于以下结构体：

typedef struct ms2 {
    int a;
    char b;
} MS2;

通过调整布局，可以让数组中每个元素的所有字段都满足对齐要求：

|       a       |   b   | padding |
Bytes:    4         1         3

这种布局确保了数组中的每个元素（如 array[0].a、array[1].a）都对齐到 4 字节的边界，同时满足字段的对齐规则。sizeof(MS2) 为 8，a 的偏移量为 0，b 的偏移量为 4。

更复杂的结构体​

接下来，分析一个稍微复杂的结构体类型：

typedef struct ms3 {
    char a;
    short b;
    double c;
} MS3;

通过以下步骤，我们可以推导出正确的内存布局：

1. a 是一个 char 类型，占用 1 字节。
2. b 是一个 short 类型，占用 2 字节，但要求从偶数地址开始，因此在 a 后面填充 1 个字节。
3. c 是一个 double 类型，占用 8 字节，要求从 8 的倍数地址开始。在 b 后面需要填充 4 个字节。

最终的内存布局如下：

|   a   | padding |   b   | padding |       c       |
Bytes:    1         1         2         4         8

根据该布局：

• sizeof(MS3) 为 16。
• 字段偏移：a 为 0，b 为 2，c 为 8。

嵌套结构体​

现在，考虑一个包含其他结构体类型的结构体：

typedef struct ms4 {
    char a;
    MS3 b;
} MS4;

1. a 是一个 char 类型，占用 1 字节。
2. b 是一个 MS3 类型，其对齐模数等于 double 的对齐模数（8 字节）。因此，在 a 后面需要填充 7 个字节以满足对齐要求。

布局如下：

|   a   | padding |               b               |
Bytes:    1         7                  16

因此：

• sizeof(MS4) 为 24。
• 字段偏移：a 为 0，b 为 8。

对齐规则的自定义与平台依赖性​

改变对齐规则​

在实际开发中，可以通过编译器选项来更改对齐规则。例如，在 Visual C++ 中，使用 /Zp 选项可以指定最大对齐模数 (n 可以是 1、2、4、8 或 16)。这些对齐规则的效果如下：

• 小于或等于 n 字节的基本数据类型，其对齐方式保持不变。
• 大于 n 字节的类型，其对齐模数将受到限制，不超过 n。

例如，默认情况下，VC 的对齐方式相当于 /Zp8。然而，编译器文档（MSDN）明确指出，在某些平台（如 MIPS 和 Alpha）上使用 /Zp1 或 /Zp2 可能导致问题，而在 16 位平台上指定 /Zp4 或 /Zp8 也可能出现问题。这些警告提醒我们，对齐规则的影响不仅仅是内存布局，还可能影响程序的可移植性和性能。

程序的可移植性​

由于结构体的内存布局依赖于 CPU 架构、操作系统、编译器以及编译时的对齐选项，开发人员在跨平台开发时必须小心处理：

1. 避免依赖特定的内存布局：除非绝对必要，否则不应依赖编译器生成的特定对齐方式。例如，当设计开放源码库时，不同用户可能会在不同的平台或编译器下编译代码，这可能导致潜在的兼容性问题。
2. 模块间对齐一致性：如果程序的不同模块是用不同的对齐选项编译的，可能导致非常微妙且难以调试的错误。在调试复杂行为时，应检查所有模块的编译选项是否一致。

实践与总结​

实践与思考题​

以下是一些结构体的定义，请分析它们在你的开发环境中的内存布局，并尝试通过调整字段顺序来优化内存使用：

A. struct P1 { int a; char b; int c; char d; };
B. struct P2 { int a; char b; char c; int d; };
C. struct P3 { short a[3]; char b[3]; };
D. struct P4 { short a[3]; char *b[3]; };
E. struct P5 { struct P2 *a; char b; struct P1 arr[2]; };

提示：优化字段顺序时，需要遵循以下原则：

• 将对齐要求更高的字段放在前面，减少填充字节。
• 尽量避免因数组或嵌套结构体导致的对齐浪费。

sizeof 的案例分析​

考虑以下结构体：

struct MyStruct {
    double dda1;
    char dda;
    int type;
};

从表面看，sizeof(MyStruct) 可能被误以为是 sizeof(double) + sizeof(char) + sizeof(int) = 13。但在实际测试中，结果是 16。这是因为编译器为提高 CPU 访问效率，对成员变量的存储进行了 对齐处理。

1. double 类型占用 8 字节，偏移量必须是 8 的倍数。
2. char 类型占用 1 字节，但为了满足后续 int 类型的对齐需求，需在后面填充 3 字节。
3. int 类型占用 4 字节，偏移量必须是 4 的倍数。

因此，实际布局如下：

|   dda1   |   dda   | padding |  type   |
Bytes:    8         1         3         4

在结构体中，每个成员变量的对齐规则根据其数据类型的大小决定，具体如下：

• char：偏移量必须是 sizeof(char)（1 字节）的倍数。
• short：偏移量必须是 sizeof(short)（2 字节）的倍数。
• int 和 float：偏移量必须是 sizeof(int) 或 sizeof(float)（4 字节）的倍数。
• double：偏移量必须是 sizeof(double)（8 字节）的倍数。

此外，为了确保结构体的总大小是其最大对齐要求的倍数，编译器可能会在最后填充一些额外字节。

分配空间与对齐规则​

示例 1：原始结构体​

struct MyStruct {
    double dda1;
    char dda;
    int type;
};

空间分配过程：

1. double dda1：

   • 起始地址偏移量为 0，是 sizeof(double) 的倍数（8），满足对齐规则。
   • 占用 8 字节。

2. char dda：

   • 下一个可用地址偏移量为 8，是 sizeof(char) 的倍数（1），满足对齐规则。
   • 占用 1 字节。
   • 为了满足下一个 int 的对齐要求（偏移量为 4 的倍数），需要填充 3 字节。

3. int type：

   • 下一个可用地址偏移量为 12，是 sizeof(int) 的倍数（4），满足对齐规则。
   • 占用 4 字节。

总大小：

• 成员变量总占用：8 + 1 + 3 + 4 = 16 字节。
• sizeof(MyStruct)：16，正好是最大对齐要求（sizeof(double) = 8）的倍数，无需额外填充。

示例 2：交换成员变量顺序​

struct MyStruct {
    char dda;
    double dda1;
    int type;
};

空间分配过程：

1. char dda：

   • 起始地址偏移量为 0，是 sizeof(char) 的倍数（1），满足对齐规则。
   • 占用 1 字节。
   • 为了满足下一个 double 的对齐要求（偏移量为 8 的倍数），需要填充 7 字节。

2. double dda1：

   • 下一个可用地址偏移量为 8，是 sizeof(double) 的倍数（8），满足对齐规则。
   • 占用 8 字节。

3. int type：

   • 下一个可用地址偏移量为 16，是 sizeof(int) 的倍数（4），满足对齐规则。
   • 占用 4 字节。

总大小：

• 成员变量总占用：1 + 7 + 8 + 4 = 20 字节。
• 为了满足最大对齐要求（sizeof(double) = 8）的倍数，结构体末尾需填充 4 字节。
• sizeof(MyStruct)：24。

在上述两个例子中，填充字节的数量差异明显：

1. 示例 1：填充了 3 字节。
2. 示例 2：填充了 7 + 4 = 11 字节。

这表明，字段的声明顺序会显著影响结构体的内存布局和填充字节的数量。合理调整字段顺序可以显著减少内存浪费。

结构对齐的自定义控制与 #pragma pack​

在默认情况下，VC 提供了对齐机制以提升 CPU 访问速度，但在某些场景下，我们需要调整或屏蔽这种默认对齐方式。通过 #pragma pack(n) 指令，可以自定义结构体的对齐方式。

1. 成员变量的起始地址偏移规则：

   • 如果 n 大于等于 变量类型占用的字节数，则偏移量遵循默认对齐规则。
   • 如果 n 小于 变量类型占用的字节数，则偏移量为 n 的倍数。

2. 结构体总大小的约束规则：

   • 如果 n 大于等于 所有成员变量的对齐需求，则结构体总大小是最大对齐单位的倍数。
   • 如果 n 小于 所有成员变量的对齐需求，则结构体总大小是 n 的倍数。

#pragma pack(push)  // 保存当前对齐状态
#pragma pack(4)     // 设置为 4 字节对齐

struct Test {
    char m1;
    double m4;
    int m3;
};

#pragma pack(pop)  // 恢复之前的对齐状态

1. char m1：

   • 起始地址偏移量为 0，是 sizeof(char) 的倍数（1），占用 1 字节。
   • 下一成员变量需要满足 4 字节对齐，因此填充 3 字节。

2. double m4：

   • 偏移量为 4，满足 4 字节对齐规则，占用 8 字节。

3. int m3：

   • 偏移量为 12，满足 4 字节对齐规则，占用 4 字节。

总大小：

• 成员变量占用：1 + 3 + 8 + 4 = 16 字节。
• 满足 4 字节对齐，无需额外填充。

1. 结构的总大小：
   • 总占用为 20 字节，不是 16 的倍数，需填充 4 字节。
   • 最终 sizeof(Test) 为 24。

通过这种方式，我们可以灵活控制结构体的对齐方式，以满足内存优化或跨平台兼容的需求。

sizeof 的用法总结​

在 C++ 中，sizeof 是一个非常强大的工具，用于确定数据类型、变量、数组、指针、结构或类的大小。但它也容易引发理解误区。以下总结 sizeof 的常见使用场景与注意事项：

A. 数据类型或一般变量​

• 示例：sizeof(int) 或 sizeof(long)
• 注意：结果可能因系统或编译器而异。例如：
  • 在 16 位系统中，int 占 2 字节；
  • 在 32 位或 64 位系统中，int 通常占 4 字节。

B. 数组与指针​

• 示例：

  int a[50];         // sizeof(a) = 4 * 50 = 200
  int *p = new int[50]; // sizeof(p) = 4（在 32 位系统中，指针占 4 字节）
  

  注意：
  • 数组名是数组的起始地址，但 sizeof 会计算整个数组的大小。
  • 对于指针，sizeof 返回指针本身的大小，而不是指针指向的内容。

C. 结构体与类​

1. 静态成员：

   • 静态成员不参与实例的大小计算，因为它们的存储与实例无关。
   • 示例：

     class Test {
         int a;
         static double c;
     };
     sizeof(Test) = 4; // 静态成员不影响结果
     

2. 空结构体或类：

   • 即使没有成员变量，结构体或类的大小也为 1，以确保实例有唯一的地址。
   • 示例：

     class Empty {};
     sizeof(Empty) = 1;
     

D. 函数参数与返回值​

• 示例：

  int func(char s[5]) {
      return 1;
  }
  sizeof(func("1234")) = 4; // 返回值类型为 int，因此结果为 4
  

  注意：
  • 数组参数在函数中会被视为指针，sizeof 返回指针的大小（而不是数组本身的大小）。

实用建议​

1. 分析内存布局：理解结构体的对齐规则与大小计算方法，能帮助定位潜在的性能问题与内存浪费。
2. 跨平台兼容：当开发需要在多种系统或编译器下运行的程序时，应避免直接依赖 sizeof 的结果，而是明确指定数据类型的大小（如使用 stdint.h 提供的固定大小整数类型）。
3. 善用对齐指令：通过 #pragma pack 调整对齐方式，可以在性能和内存使用之间找到平衡点。

有一天坐在公交车上无聊地瞎琢磨事情，突然被我想通了一个魔术。这是我前两个月在电视上看到的一个传统中国魔术，是当时为一位魔术师做采访时他表演的。大致表演方法就是：在桌面上倒扣一只碗，扣下时，魔术师给你看那只碗是空的。然后魔术师手中拿一只鸡蛋，在倒扣的碗上这么一晃，鸡蛋就到碗里去了。那个魔术师吹嘘自己的外号叫鬼手，自己的手比观众的眼睛还快。不过我才不信他的鬼话，要想把鸡蛋塞进碗里，肯定会把碗掀起来一点，而人眼对于物体的运动非常敏感，加上图像在视网膜上的滞留现象，如果碗动了，是一定会被人眼捕捉到的。当然如果碗被掀起时间只有几个毫秒，那这个动作也许摄像机会漏过，电视每秒钟只能播放大约30帧，如果饭碗的动作少于30毫秒，或许真的会被摄像机漏过。但是我不相信人的动作有这么快，何况还有现场观众呢。

这个魔术师肯定是拿了两个鸡蛋。在他把碗扣在桌子上的同时就放了一个鸡蛋在里面，这个动作是比较容易躲过观众眼睛的。然后再拿出另一个鸡蛋放在手里装模作样，手在碗上晃来晃去的时候把手里的鸡蛋藏在袖子里。这样给人的感觉就是把鸡蛋塞到碗里去了。

这个魔术肯定不能用透明的玻璃碗来变:)

如今的毕业生在参加用人单位面试之前，往往会在网上搜索往届学生或先行者留下的面经，汲取经验。我常在想，面试官们是否也会悄悄上网查找“专供面试官使用的面经”，以便更好地进行选拔？

今年的招聘季刚刚落下帷幕，我想借此机会分享一下自己作为面试官的心得与经历，供其他面试官参考，也希望能对准备面试的学生有所启发。

一、首次被面试经历​

不妨从我自己的首次面试经历谈起。那是七年前，我还是一名大四学生，正处于求职预备阶段，甚至连简历都还没有完全整理好。一天，系里的老师告诉我们，有一家美国公司将来校招聘，而且岗位与我的专业十分契合。我一向对国企氛围有所忌惮，希望进入外企发展。于是，匆忙将尚未完善的简历打印了一份，递交了过去。

我的大学成绩还算不错，而且曾在另一家美国公司实习过几个月，这在当时的本科生中算是较为少见的经历。凭借这些条件，我的简历顺利通过筛选，获得了参加笔试的机会。那次笔试共有20余人参与，内容是用 C 语言编写一段程序。这恰好是我的强项，于是笔试顺利过关，接着进入面试环节。具体有多少人晋级面试，我已记不清了。

首轮面试由两位面试官分别进行，他们后来都成了我的上司。其中一位全程用英语与我交流。几天后，公司中国区总经理给我打来电话，又进行了一轮全英文电话面试。这对我来说是一个不小的挑战。坦白说，当时我的英语水平很一般，甚至连对方的问题都未必完全听懂。然而，这次面试是我首次求职尝试，并未抱有太大的期待，因此心态颇为放松。尽管口语错误百出，我还是厚着脸皮用英语“对付”了过去。

运气眷顾了我，我得到了去上海参加终面机会（我的学校在南京）。当时，这家公司的规模非常小，小到一个下午的时间，公司里的每位员工轮番面试了我一遍。有些员工刚加入公司不久，并非正式面试，只是随意地与我闲聊；而另一些人则认真提问，颇为专业。总的来说，我给大家留下了不错的印象，最终成功拿到了公司的 offer。

当公司通知我录取时，我的简历才算真正完善，但那时已没有用武之地了。好在我仅复印了三份，挑了一份质量最佳的留作纪念。回头来看，我能进入这家公司，虽然自身条件还过得去，运气成分也不可忽视。这段经历堪称我人生中一次难得的机遇。后来，随着公司要求的提高和学生水平的提升，以我当年的水平，现在恐怕连简历筛选都过不了。

如今，我算是公司资历较深的员工了，因此也参与了历年所有的招聘活动，面试过数不清的学生。接下来，我想分享几件让我印象深刻的事情。

二、初为面试官​

初入职场时，总会遇到一些让人难堪的尴尬瞬间，而这些经历往往也成为成长路上的难忘记忆。在刚工作的头两年，我就经历了不少这样的场面。不过，随着经验的累积，脸皮也渐渐厚了，后来便鲜有类似的尴尬时刻了。

我本科毕业是在 7 月份，当年的 10 月就被派回学校参加招聘工作了。当时，公司并没有针对招聘流程或面试技巧提供任何培训，几乎全靠自己摸索。那一年，在南大举行的公司宣讲会由我主讲，而且是全英文。虽然事先做了不少准备，但由于对自己的英语水平并不自信，在随后的面试中，我忍不住问学生：“你们听懂我在宣讲会上讲的内容了吗？”结果有位学生挠了挠头，说：“屋子太大，我站在最后，没听清。”当时我颇为尴尬，心想自己的口语可能确实不够好，宣讲会的努力几乎白费了。从那以后，除非是老板（英语是他的母语）亲自主讲，我们都改用中文进行公司介绍。

更让我不知所措的是，我一个刚毕业的本科生，被安排去面试博士生。我已记不清当时如何完成了面试，只记得自己毫无自信，面试时一定非常拘谨，恐怕给对方的印象也不佳。后来我逐渐明白，作为面试官，自信心是非常重要的。实际上，面试官在心理上天然占有优势，被面试者通常会认为面试官的技术水平和阅历比自己更高。只要把握住这一点，就不必对自己的能力产生太多怀疑。如今，即便是博士生导师站在我面前，我也能坦然应对。

我本科刚毕业，就要去面试博士生了。我已经记不清是如何面试他们的了，只知道当时一点自信心也没有，面试的时候一定显得十分拘谨，恐怕留给他们的印象也不甚好。 面试官的自信是非常重要的。其实，你根本不用考虑被面试者的水平是否比你高，面试官天然地就占有心理优势。被面试者除非是不想要这份工作了，否则必然会显得毕恭毕敬。他们通常会本能地以为面试官一定比他们技术更好，阅历更丰富。面试得多了，随着经验越来越丰富，我也越来越自信了。现在，即使是博士生的导师来了，我也敢面。

面试官需要谨慎，尤其在面对个人隐私、政治观点和宗教信仰等敏感话题时更要小心。例如，作为男性面试官，如果在面试一位女生时问她“有没有男朋友”，对方很可能会误以为我心怀不轨。所以，这类问题是绝对需要回避的。

然而，有时候，被面试的学生因为缺乏经验，会提一些让人措手不及的问题。有一次，我面试一位女生，临近结束时，我按惯例问她：“你还有什么问题想问我吗？”没想到她想了想，问道：“你有女朋友吗？能不能讲讲你的恋爱经历？”她的话让我不知所措，之前做准备时，并没有预料到会有这种问题，一时不知道该如何应对。更糟糕的是，我的窘态被同事看在眼里，这件事后来成了大家的笑柄。

如果这种情况发生在现在，我会非常自然地回答：“我们最好不要讨论私人的问题，你可以问一些与公司或这次招聘有关的问题。”不过，学生们现在也越来越成熟，这种会招来负面影响的提问几乎已经绝迹了。

三、教训与反思​

除了自己的经历，同事们的一些不太成功的面试故事也让我印象深刻。

有一次，一位同事在面试一位女生时，随口问她的兴趣爱好。女生回答自己擅长画画。同事一时兴起，说：“那你给我画幅肖像吧！”于是，这位女生拿起纸笔，现场作画。待她画完离开，同事拿起画纸一看，愣住了 — 纸上画的竟是一只乌龟。

我想，那位女生或许并无恶意，只是开了个玩笑。但她敢这么做，显然是因为面试官的话给了她“许可”。实际上，面试官让一名应聘软件工程师的学生即兴作画，本身就显得不够专业。面试时，适当了解应聘者的课余兴趣，可以帮助判断其性格特质，但深入到如此细节甚至浪费时间显然是跑偏了。更糟糕的是，如果应聘者误解了面试官的意图，可能会觉得自己被轻慢，进而对公司形象产生负面印象。

还有一次，几位研发部的同事到某所高校招聘。研发人员平时不太注重穿着打扮，这次招聘也延续了“随性”的风格，穿着普通便服去了。然而，当他们事后在该校的 BBS 上查看学生的反馈时，发现评价只有一个字 — “土”。

这个评论刺痛了大家的神经。学生们如今的审美要求，竟比我们这些“外企白领”还要高！虽说我个人很讨厌那些“只认衣服不认人”的人，尤其当他们还是未独立经济的学生时，但为了维护公司的形象，这种意见还是不得不重视。从那以后，我即便平时穿得再随意，去学校招聘时也一定会西装革履。毕竟，衣着得体不仅是对自我的尊重，更是对公司的责任。

高校的 BBS 曾是我们获取学生反馈的重要途径。在我刚开始参与招聘的头两年，BBS 上的评论常常让我哭笑不得。有的帖子狂妄至极，将招聘公司和面试官批评得体无完肤，就像前文提到的“土”字评价。然而，随着时间推移，有些学生意识到，面试官可能会看到这些评论，甚至可以从细节判断出发帖人的身份。于是，BBS 上开始出现另一类极端帖子，例如盛赞某某面试官“风流倜傥，玉树临风”。

这类帖子虽然显得讨好，但效果适得其反。对我们这些外企面试官来说，这种溢美之词非但不会加分，反而让人觉得矫揉造作。发这种帖子的同学，或许更适合去考公务员，进体制内发展。

我想提醒应聘的学生，若不想在面试官心中留下负面印象，最好在招聘结果公布前，对面试官保持低调的态度。即便是不带感情色彩的描述，也可能因“言多必失”而被误解。若想留下好印象，表现得积极主动即可，比如适时给公司打电话，礼貌询问招聘结果。这种直接的互动，往往比任何间接的评论更能展现你的诚意和职业素养。

四、细节与流程​

前面主要介绍了一些不成功的经历。经过多次实践，我总结出一个相对成功的面试流程，从仪表到问题设计，每一环节都需要用心。

仪表​

无论是外出招聘还是在公司内进行面试，面试官的穿着都很重要。如果是去学校招聘，应当穿着正式，这不仅是对应聘者的尊重，也是企业文化的一部分。相反，在公司内部进行面试，适当保持日常着装，可以让应聘者更真实地感受到未来的工作氛围。

需要特别注意的是，面试官的行为举止也应得体。不要有过分的小动作，例如挖鼻孔、抓头发，更别提像我听说过的极端例子——一边面试一边抠脚丫。这样的行为会直接破坏公司在应聘者心中的形象，甚至影响到招聘结果。

面试流程​

一个好的面试流程通常包括以下几个步骤：

1. 自我介绍：简单介绍自己的身份和公司情况，帮助应聘者缓解初见的紧张感。
2. 营造轻松的氛围：可以通过给应聘者倒杯水、寒暄几句来拉近距离，例如问问他们的通勤方式或学校情况。
3. 提问环节：分为一般性问题和技术问题，循序渐进，避免让应聘者陷入过度紧张。
4. 结束互动：留出时间让应聘者提问，确保双方的信息交流是双向的。

关于面试的一般问题：现在，上网查一下，早有人把面试常见的问题和答案，分门别类整理好了，聪明的应聘者是会在面试前学习准备一下的。所以面试官也一定要学习准备一下，否则，你还没有被面试者有经验，如何能准确考察应聘者的能力呢。如果在面试的时候发现某些常见问题大家的回答都是千篇一律，就没有再问的必要了。面试官一定要预先准备一些还没被网上列出来的问题才行。

面试问题​

如今，网上已经有大量面试常见问题及其“标准答案”，聪明的应聘者很容易提前准备。这就要求面试官在准备时避开这些千篇一律的问题，设计一些更具针对性、发散性的问题。例如，可以围绕应聘者简历上的经历深入挖掘，探讨他们的兴趣点、志向及动机。

技术问题应围绕应聘者的专业背景展开，避免局限于面试官擅长的领域。重点是了解应聘者在自身研究方向上的深度和主动性。以下是设计技术问题的一些建议：

• 从应聘者的经验入手：首先了解背景，询问项目的来源、行业背景、竞争者的表现，以及是否存在其他解决方案。这类问题有助于考察应聘者对项目整体的了解程度，以及是否具备主动探索的意识；进一步可以询问项目的人员配置和分工情况，了解应聘者在团队中的角色，以及如何与他人协作完成任务；此外还可以要求应聘者详细说明自己负责的部分，包括其在整体项目中的地位、具体实现过程等。这些问题既能评估应聘者的技术能力，也能考察其表达能力、逻辑性和工作热情。
• 解决难点与创新：重点关注应聘者在项目中遇到的最大挑战或技术难点，以及其解决方案。通过此类提问，可以深入了解应聘者的学习能力和问题解决能力。当应聘者提到某种解决方案时，面试官应追问是否存在其他可行的方案。这不仅能验证应聘者是否真正参与了问题解决的全过程，还能评估其思维的广度和深度。
• 问题难度的层次性：从简单到复杂，逐步加深问题的难度。在面试最后阶段，可以设计一个难度较大的开放性问题，这类问题通常超出应聘者的准备范围。此环节的重点不在于答案的正确性，而在于观察应聘者的思路和解决问题的策略。在应聘者陷入困境时，面试官可适当提供提示，以进一步考察其应变能力和逻辑推理能力。

英语面试​

在英语面试中，面试官必须具备足够的英语能力，能够与应聘者进行流利的对话。如果面试官对自己的英语水平缺乏信心，就不适合主持英语面试。

英语面试的问题设计应尽量广泛，以自然对话的方式展开，避免让应聘者有过多针对性准备。例如，可以询问应聘者的某段经历、最近读过的书、看过的电影，或对某些热门话题的看法。通过这种轻松多元的交谈方式，可以更真实地评估应聘者的英语表达能力、逻辑思维以及临场应对能力，而不局限于特定的语言训练模式。

这种灵活的面试形式不仅能够缓解应聘者的紧张情绪，也更有助于全面考察其语言水平和综合能力。

问题难度的把控​

在任何类型的面试中，问题的难度都应该遵循由浅入深的原则。当观察到应聘者在某一难度级别已显示出明显的困难，或已确定其不符合岗位要求时，面试官应适时调整，避免继续抛出更具挑战性的问题。

持续的挫败感可能让应聘者产生被刁难的误解。因此，当应聘者遇到困难时，面试官应当适时给予引导和提示，但要注意语气和方式的把控。即便在揭示答案时，也应保持专业和谦逊的态度，避免任何可能被解读为炫耀的表现。

每一位应聘者都是公司的潜在伙伴或客户。即使最终未能达成合作，也应确保他们带着对公司的良好印象离开。

应对面霸和笔霸​

对于没有通过筛选却主动要求参加面试或笔试的求职者（被称为面霸或笔霸），面试官们的态度往往褒贬不一。有人欣赏他们的勇气，视之为积极进取的表现；也有人认为这种行为缺乏礼仪，甚至可能影响到其他正常程序的应聘者。

就个人而言，我倾向于欣赏这种主动争取机会的精神。勇于尝试的人往往能获得更多可能性，这本身就是一种可贵的品质。因此，我愿意为这些人提供一次额外的面试或笔试机会。

然而，需要明确的是，最终的录用决定仍将建立在公平、客观的评估基础之上。历史数据显示，通过"霸面"或"霸笔"最终被录用的比例确实极低。这并非偶然 —— 他们最初未被选入正常面试环节，往往源于某些基本条件的缺失，这类根本性的差距很难通过一次额外的面试或笔试来弥补。

不过，从概率学的角度来看，不尝试的成功概率是 0，而主动争取即便只有 1% 的成功率，相较之下也是无限倍的提升。这或许正是"面霸"的普遍心理。

五、宣讲会​

时间安排​

宣讲会不宜安排得太晚，因为优秀的学生往往会被更早行动的公司抢走。如果安排得太早，很多学生可能还没做好求职准备，也不够理想。最佳时间是与其他公司保持同步，一般在高校招聘高峰期的 10 月底最为合适。由于我们公司人力有限，通常会优先在上海本地高校举办宣讲会，而前往外地时已略显滞后，导致部分优秀学生可能已被其他条件优越的公司提前录用。

宣讲会内容设计​

宣讲会的内容需要兼顾企业的宣传和学生的兴趣点。公司通常希望突出自身的优势和产品，而学生则更关心员工的待遇和发展前景。这两方面内容缺一不可，且需要合理安排。

传统的宣讲会流程通常包括以下环节：开场时介绍主持宣讲会的公司代表；接着介绍公司的基本情况；随后详细说明招聘部门的职责和现状；然后明确招聘职位及其具体要求；最后讲解公司的薪资待遇和员工福利。虽然这种流程中规中矩，但如果想给学生留下深刻的第一印象，可以尝试更加吸引人的开场方式。

例如，宣讲会一开始可以通过提问与学生互动：“大家希望自己的第一份工作具备哪些特点？”随后列举几个吸引人的条件，例如出国培训、快速升职加薪的机会等，并告诉学生，“这些正是我们公司所提供的职位！”再通过详细说明公司的实力和优势，增强学生的兴趣和信任感。

在介绍公司时，展示自信尤为重要。你对公司的认可和信心会直接影响学生的信任程度。此外，适度的“自我包装”或幽默的“吹牛”也可以增加宣讲的趣味性。当然，研发人员的表达风格可能不如销售人员那般专业，但宣讲的关键在于让学生感受到公司对人才的重视与真诚，这才是成功的基础。

不宜公开谈论的问题​

在宣讲会上，有两个学生最关心但公司通常不愿明确回答的问题。

第一是：薪资水平。许多公司提供的薪资待遇可能很有吸引力，但通常不会在宣讲会上直接说明。这主要有以下几个原因：

• 竞争因素：明确的薪资信息可能被竞争对手利用，以稍高的待遇来吸引人才。
• 个性化差异：新员工的薪资往往根据个人情况而有所不同，难以统一说明。
• 心理预期：直接公开年薪可能带来负面效果。如果数字较低，学生可能对公司失去兴趣；而数字过高，则可能让学生觉得公司在“用钱砸人”或不够务实。

对于应聘者来说，如果急于了解薪资水平，可以通过网络或校友资源查询公司以往的薪资水平，至少能获得一个大致的参考范围。薪资细节通常会在签约环节具体沟通，因此不必在宣讲会上纠结于此。

第二是：招聘人数。尤其是针对本校的招聘名额，公司通常也不会明确说明。常见的回答是“人数未定，视优秀候选人情况而定”。虽然这类回答可能让学生感到模糊或不满，但这背后有其实际原因：

• 避免消极影响：如果招聘人数过少，例如每所学校仅招两人，直接说明可能打击学生的积极性，甚至让部分人直接放弃申请。
• 灵活调整：招聘人数往往受业务需求和人才质量影响，固定人数可能限制企业的灵活性。

以我们公司为例，我的研发部同事基本都来自于上海交大、复旦、清华、北大、浙大、东南、中科大这几个学校。研发部门每年在全国范围内也就招聘大约二三十人，并且由于公司总部在上海，本地学校的录取比例较高，而外地学校每校招收一两人已属不易。如果在宣讲会上明确说明这些数字，几百名在场学生很可能会认为竞争过于激烈，而不愿意尝试了。

其实对于学生来说，不必过于关注招聘人数，而应专注于展现自身能力和优势。优秀的学生应当相信：“即使公司只招一个人，那个人也会是我！”

必须明确的问题​

对于应聘条件的要求，企业需要在宣讲会上明确说明，例如对学校、专业、学习成绩等的具体要求，以便避免双方浪费时间。

以我们公司为例，我们对学历和成绩有较高的要求，通常倾向于招收来自知名高校、成绩在专业前 10% 的学生。这种筛选标准可能会让部分学生觉得不公平，认为学习成绩或学校背景并不能完全代表一个人的能力。我个人也认同这种观点：一些没有名校背景，甚至未上大学的人，实际能力也可以远超名校毕业生。如果能够招到这样的人才，对公司的发展无疑是巨大的帮助。问题是，这类人才在未有显著成绩之前，往往很难被识别出来。绝大多数企业并没有足够的时间和资源去发掘和判断他们的潜力。学习成绩和工作能力虽然不能完全挂钩，但在存在一定程度上的相关性。对于企业来说，在有限的招聘时间里，只能依据候选人过去的学业表现来预测其未来的工作能力。这虽然并非完美的评估方法，但目前却是最有效且可操作的方式。

六、提高效率​

成本和收益​

招聘活动中最大的成本来自技术人员（尤其是工程师）的时间消耗。为了评估应聘者的技术水平并介绍公司研发部门的情况，工程师的参与不可或缺。然而，这类任务通常会干扰工程师的本职工作进程，导致项目延误，从而增加额外成本。这部分成本甚至可能占到整个招聘活动成本的 80%。

此外，还有一些直接的金钱支出，如外出招聘的差旅费、食宿费、场馆租赁费等。如果邀请外地的应聘者来公司面试，还需要承担他们的食宿和交通费用。这些支出虽然看似琐碎，但累积起来也是一笔不小的成本。

招聘活动的最大收益无疑是为公司吸引并筛选到优秀的人才，同时为企业注入新鲜的文化与活力。此外，还有一个常被忽视但同样重要的收益，即通过招聘活动，对参与招聘工作的工程师进行有效培训。 招聘活动还会在一定程度上提升公司的品牌知名度，但与前两项直接收益相比，这一收益的占比相对较低。

降低成本​

要想优化招聘成本，首先需要明确哪些开支不能省、哪些环节可以优化。以下是一些建议：

• 体面但合理的支出：差旅、食宿、场馆等支出与企业形象直接相关，因此不宜过于节俭。这部分费用通常占比不高，但影响较大，应保持适度体面。
• 技术人员时间的高效利用：技术人员的时间成本才是招聘活动中最值得节省的部分。可以让工程师只参与关键环节，如技术面试或在宣讲会上解答技术问题。其他琐碎事务，例如日程安排、通知应聘者、食宿安排等，可以交由专职人员（如人力资源部）处理。

提高收益​

要提升招聘活动的整体收益，关键在于以下几方面：

• 充足的候选人池：通过前期宣传，让更多毕业生或求职者知晓宣讲会的时间地点和公司情况。
• 合理安排时间：选择应届生求职高峰期作为宣讲时间，避免错过优秀候选人。
• 精准的考核内容：笔试与面试问题需合理设计，能够准确反映候选人是否符合公司的岗位需求。这需要有经验丰富的面试官参与，并在招聘活动前对相关人员进行培训。
• 事后总结和改进：招聘活动结束后，对整个过程进行全面总结，记录成功经验和需要改进之处，为未来提供参考。

培训机会​

招聘活动不仅是企业吸引人才的机会，也是参与者个人成长的重要契机。以我自身为例，招聘活动中，我需要面向几百名学生进行宣讲，虽然开始时有些紧张，但这种当众发言的经历逐渐培养了我的表达能力。现在，我即便使用英语为公司总部的工程师们回报项目，几乎不会感到任何紧张。这种自信与从容，部分得益于我在招聘会上的演讲经验。

招聘活动也为工程师提供了项目管理的实际操作机会。作为一项跨部门合作的活动，招聘需要协调多个垂直部门，具备较高的组织和沟通要求。尽管高层管理者通常会直接指挥招聘活动，但他们往往没有足够时间关注所有细节，这就可能导致某些环节无人跟进，甚至遗漏必要的流程，例如经验总结。为此，公司可以为招聘活动指定一名正式的项目经理，全面负责活动的各项流程。这不仅能显著提升招聘效率，也为企业培养和考验项目管理人才提供了良好机会。

2009年05月4日补记：

《今日电子》杂志的编辑看到了这篇文章，邀请我将其发表在他们的杂志上。于是，我将整理后的文章提交给了他们，这也成为我人生中第一次通过写作赚取稿酬的经历。

    一年前就打算要拔掉这颗智齿了。当时去看牙医的时候，医生发现我右下方本来该长智齿的地方只能隐约看到牙龈下面包着一颗牙齿。但现在他还没长出来，那肯定是长得不对了。于是去拍了X光片，发现那颗智齿原来是横着长得，顶在它前面的磨牙和下颌骨之间。

    这颗牙已经影响到其他的牙齿，因此医生建议我去拔掉它。我后来从别人那里了解到，这种完全被牙龈包裹住的牙，拔起来要动手术。而且嘴巴里动术是很容易引起发炎、感染的。所以虽然有了拔掉它的想法，却一直没有真的鼓起勇气。这次下定决心拔掉它，也是两个月前的事了，可是由于身体状态和工作的原因还是一直拖到了现在才拔。

    上海，口腔科最出名的是第九医院，据说徐汇牙防所也不错。不过我想我拔一颗智齿，也不是太严重的问题，稍好一点的医院，再找个专家门诊，应该就可以应付了。所以我最后是在中山医院专家门诊拔的牙。

    手术时，医生先是切开我的牙龈，这样，牙齿的牙冠部分就露出来了。然后用医生又用钻头把牙齿横着锯断，这样，牙齿的牙冠部分就可以被取出了。取出牙冠才能有空间顺着牙齿长的方向把牙齿的根部再拔出。

    手术还算是成功的。但是麻药的药效一过，嘴巴里就开始疼了。这种口腔手术比较讨厌，因为你总是要吃东西，所以伤口就一定会被细菌侵袭。一般，拔掉这种牙，口腔都会发炎，红肿。严重的还会感染，发烧。虽然医生给我开了消炎药，我的脸上还是有些肿，不过不严重。所以，总的来说，我对这次拔牙的结果还是比较满意的 :)

12月14日

    今天下午，到医院把线拆了。伤口恢复的不错。我术后状况在类似手术中是比较好的了。

    手术后第一天，伤口处最疼了，到了第二天就好了许多。但是由于还是比较疼，基本上拔牙后的头两天都不太想吃东西。当然我还是强忍着痛，吃饱了肚子的。

    手术完的当天下午，嘴巴就有点肿。第二三天是肿得最大的时候。不过我还好，不仔细看都看不出来。有些人会肿到像大馒头，还有高烧。我也没有发烧，说明自己体质还不错:)

    等到拔了牙之后的第四天，食欲就彻底恢复了。到今天，伤口处已经基本不疼了，只有碰到的时候才有感觉。所以今后的一个星期，刷牙、吃饭都还是要小心的。

    我是大概在3个月前补了一次牙。

    有一次我在吃包子的时候突然觉得牙被硌了一下，然后就一直觉得牙缝里塞了东西。是左侧上方的牙齿。

    两天后终于把卡在牙缝里的异物给弄了出来。仔细一看，是一块骨头。我当时吃的是菜包，那会有骨头呢？当时我心里就一颤，不好，可能是牙齿碎了。于是赶忙就跑到了医院。

    医生一看，果然是牙齿碎了。左上侧两颗相邻的大牙都被蛀了。医生说：牙上的洞还不算大，现在帮你不上吧。于是，就开始在我的牙上开始钻洞，补牙先要把已经坏死的牙组织去掉，并且钻出一个比较适合修补形状。

    可惜，给我看病的牙医水平真不怎么样。把我牙上的洞越钻越大。最后说：你这个蛀牙时间很长了，今天钻不干净了。于是他给我的两个牙里堵些药，我看了一下，主要成分是玻璃纤维，可能还有些消炎药。我听说严重的虫牙是要杀神经的，不知他又没有把我的牙神经弄死。

    两个星期后，我又回到了他那里。这次他先把上次的填充物清除，继续有把我牙上的洞钻大了些，直到所有被细菌侵袭的部分都被清除。然后才正式给我补牙。

    我的牙洞用的是银汞填充剂。这是一种由银、汞、铜和少量其他金属组成的混合物。这种混合物非常适合做牙齿填充物。因为这几种金属在刚刚混合时非常柔软，可塑性极强，可以轻易的塞满牙洞。而24小时后，混合物开始变得坚硬，不必担些它在咀嚼或刷牙时损坏。

    我唯一有一点担心的是汞离子是对人体有毒的，我上网查了一下。这种银汞填充物已经被使用了大约150年了，从来没有患者中毒的报告。这才放心了。也许汞原子不是那么容易变成离子的吧。

    不过故事到这里还远没有结束。医生说我这两个洞太大了。牙齿被钻得只剩下一层薄壁了，迟早会裂开，必须装牙套。除此之外，我还有两颗智齿需要拔掉，七八颗有严重契状磨损的牙齿需要补。惨哪！

一、接口的定义​

定义：接口是一个协定，定义类或结构间交互的标准。实现接口的类或结构必须遵守该协定。

简单来说，接口是一种明确的约定，用于规定类与类之间的交互方式。初次接触“类通过接口交互”时，可能会误以为接口只是类公开的方法。但实际上，接口是独立于具体类的定义，它为类之间的交互提供了一种抽象标准。

为什么使用接口？
直接让类与类交互似乎也可以完成任务，但接口的引入具有以下优势：

• 抽象性：接口抽象了类之间的交互内容，便于逻辑分离，增强程序的可维护性。
• 扩展性：通过为接口开发新实现，可以轻松扩展系统功能。
• 约束性：接口定义了实现者必须遵守的规则，有助于减少耦合。

接口的特点：

• 接口只包含成员的定义，不包含实现。具体的实现由实现接口的类或结构提供。
• 接口的成员包括：方法、属性、索引器、事件。
• 注意：接口不包含字段。

接口不可更改：一旦接口发布，不能对其进行修改，否则会破坏现有代码。

示例代码：以下是一个接口的定义示例：

using System;

public delegate void Change(object sender, object eventArgs); // 定义一个委托

public interface IBroker // 定义股票经纪人接口
{
    string GetRating(string stock); // 获取评级的方法（未实现）
    
    decimal PricePerTrade { get; set; } // 定义每股价格的属性

    decimal this[string stockName] { get; set; } // 定义索引器

    event Change PriceChange; // 定义一个事件
}

二、接口与抽象类​

在功能上，接口和抽象类都有抽象定义的作用，但它们的使用场景和特点不同。以下是二者的对比：

使用建议：

• 如果需要为多个类提供小而通用的功能块，选择 接口。
• 如果要定义一组紧密相关的对象行为，或需要为组件设计多个版本，选择 抽象类。

三、接口的实现​

接口的实现分为隐式实现和显式实现：

• 隐式实现：类实现单个接口时可直接定义接口成员。例如：

  public class TestBroker : IBroker
  {
      public string GetRating(string stock) => "Buy";
      public decimal PricePerTrade { get; set; }
      public decimal this[string stockName] { get; set; }
      public event Change PriceChange;
  }
  

• 显式实现：当类实现多个接口，且接口成员名称冲突时，使用显式实现。显式实现需通过接口的完全限定名。例如：

  public decimal IBroker.PricePerTrade
  {
      get { return pricePerTrade; }
      set { pricePerTrade = value; }
  }
  

完整实现示例：

public class TestBroker : IBroker
{
    private readonly Hashtable hash = new Hashtable();
    private decimal pricePerTrade;

    public TestBroker(decimal initialPrice) // 构造函数
    {
        pricePerTrade = initialPrice;
    }

    // 隐式实现接口的方法
    public string GetRating(string stock)
    {
        return "Buy";
    }

    // 显式实现接口的属性
    decimal IBroker.PricePerTrade
    {
        get => pricePerTrade;
        set
        {
            pricePerTrade = value;
            PriceChange?.Invoke(this, value);
        }
    }

    // 实现索引器
    public decimal this[string stockName]
    {
        get => (decimal)hash[stockName];
        set => hash[stockName] = value;
    }

    // 实现接口的事件
    public event Change PriceChange;
}

四、接口的多态​

当多个类实现相同的接口时，可以通过接口引用实现多态。以下示例展示了如何实现接口的多态访问：

public class InterfaceTester
{
    public static void Main(string[] args)
    {
        ArrayList brokers = new ArrayList
        {
            new FirstBroker(7.21m),  // 添加第一个实现接口的类
            new SecondBroker(12.3m) // 添加第二个实现接口的类
        };

        foreach (IBroker broker in brokers)
        {
            broker.PriceChange += (sender, eventArgs) =>
            {
                Console.WriteLine($"Price changed to {eventArgs}");
            };

            broker["ABC"] = 15.55m; // 使用索引器
            broker.PricePerTrade = 20.00m; // 设置属性
        }
    }
}

总结​

• 接口用于定义类或结构间的协定，适合提供小而通用的功能块。
• 抽象类提供基础功能实现，适合设计关系密切的类之间的共同行为。
• 接口的多态性可以通过接口引用实现，进一步增强代码的灵活性和可扩展性。

在二战结束后的几十年里，全球500强企业的高管名单中出现了一个令人惊叹的规律：约有1000名董事长、2000名副董事长，以及超过5000名总经理，皆毕业于同一所学校 - 西点军校。这所学校以军事教育闻名，却在商业领域同样影响深远，其培养出的领袖数量无人能及。

最近，我读了Ferrar Cape的著作《No Excuse!》（中文《别找借口》），书中系统总结了西点军校培养人才的核心哲学。与主流的商学院和 MBA 课程不同，西点军校的教育并非聚焦于“如何成为一名优秀的领导者”（将军），而是强调“如何成为一名优秀的执行者”（士兵）。然而，令人惊讶的是，正是这种专注于基础与责任的训练，塑造了诸如三位美国总统在内的无数杰出领导者 - 这一成就甚至远超许多以培养领导力为目标的学院。

优秀的士兵：没有借口，只有行动​

Ferrar Cape 在书中强调，一个优秀的员工或士兵，应该是能够“自己解决问题，完成任务”的人。他们不会推卸责任，也不会质疑任务的可行性或必要性，而是专注于如何排除万难，实现目标。这种精神的经典案例来自于《致加西亚的信》中描述的安德鲁·罗文中尉。

美西战争期间，美国总统麦金莱委派罗文将一封至关重要的信件送给正在古巴丛林中领导游击队的加西亚将军。面对模糊的目标（连加西亚的确切位置都不知道）和种种困难，罗文中尉没有抱怨，更没有找借口，而是凭借毅力和智慧完成了这项艰巨的任务。他的行动成为了“执行力”的代名词。

《No Excuse!》传递的核心理念与罗文中尉的故事如出一辙：责任感是衡量一个人优秀与否的关键指标。在西点军校的训练中，“责任”是贯穿始终的主题。这种责任感不仅体现在任务执行中，更深深植根于学员的日常生活和价值观中。

从责任感到领导力：为什么西点军校如此成功？​

西点军校的成功在于，它培养的是具有执行力和责任感的“士兵”，但正是这种基础素质，让这些人未来得以承担更大的责任，成为卓越的领导者。优秀的领导者首先是优秀的执行者，这一逻辑看似简单，却往往被忽视。

Ferrar Cape 认为，责任感的强弱决定了一个人能达到的高度。那些在工作中坚持对自己负责的人，往往能够脱颖而出，因为他们不仅是团队的中坚力量，更是值得信赖的合作伙伴。

理论的局限：理想与现实之间的距离​

尽管《No Excuse!》的理论具有很强的启发性，但它并非毫无局限。书中所描述的责任感培养，建立在一个相对理想的环境之上 - 即一个人的晋升是基于工作表现，而非关系网、政治斗争或投机取巧。然而，在现实社会中，这样的环境几乎不存在。

真正成功的人往往需要在保持责任感的同时，学会平衡现实的复杂性。简单地“负责任”可能会让人在功劳面前被埋没，问题出现时成为替罪羊。因此，除了责任感，还需要智慧与策略。这不仅是为了保护自己，也是为了在错综复杂的职场中寻求真正的突破。

尽管存在局限性，《No Excuse!》仍然是一部令人受益匪浅的作品。它的核心理念 - 别找借口，全力以赴地完成任务，是一种任何行业都适用的成功法则。这种信念不仅能够帮助我们提升个人的执行力，更能启发我们重新审视自己的责任感。

无论你是刚踏入职场的新人，还是经验丰富的老将，这本书都能让你从中找到动力与方向。毕竟，责任感不仅塑造了卓越的士兵，也塑造了改变世界的领导者。