Обновить
256K+

C++ *

Типизированный язык программирования

460,13
Рейтинг
Сначала показывать
Порог рейтинга
Уровень сложности

C++101

Время на прочтение179 мин
Охват и читатели35K

Про C++ часто шутят, что любую вещь можно сделать пятью разными путями, четыре из которых компилируются, три работают, а два правильные, но один зависит от фазы луны. Часто такие шутки и идиомы откладываются в коллективной памяти сообщества какой именно из этих путей правильный в каждой конкретной ситуации.

Большинство этих примеров родилось в эпоху до C++11, когда у языка ещё не было ни умных указателей в стандарте, ни move-семантики, ни constexpr, ни концептов, и приходилось руками собирать из шаблонов и перегрузок некоторые конструкции, которые в более поздних стандартах язык даёт почти бесплатно. Многие идиомы, примеры и идеи стоит читать в двух смыслах сразу, как исторический артефакт, объясняющий «почему старый код выглядит вот так», и как живой приём, который всё ещё применяется в движках и играх.

Разработка игр тут не случайно, потому что игровой движок это обычно место, где абстракции встречаются с профилировщиком, и проигрывают ему чаще, чем хотелось бы. А легаси паттерны цветут и пахнут из-за чьих-то забытых в углу костылей, но большинство вещей вполне правильны, применяются и спасают от ошибок. Многое из этого спрашивают если не дословно, то хотя в паре слов, хорошие лиды на собесе, перед тем как позвать вас в команду, и просто взяв рандомо 5-6 пунктов можно составить впечатление, сталкивался ли новый человек с определенными проблемами.

Когда я собирал оглавление Game++, раздел про идиомы, идеи, паттерны и механизмы C++ планировался шестым и завершающим, и должен был занять страниц сто, по одной на каждый пункт, но чем дальше я собирал материал, тем яснее становилось, что каждая секция тянет за собой историю, а каждая история требует контекста, а каждый контекст в игрострое никогда не бывает простым. В итоге текст разросся до размеров, при которых он просто сломал бы структуру книги, и мне пришлось выбирать между «урезать до неузнаваемости» и «отпустить жить отдельно». Пришлось выбрать второе.

Перед вами то, что могло бы стать половиной Game++, но стало самостоятельным материалом. Здесь собраны идиомы, идеи, паттерны и механизмы C++, которые сложились в сообществе за несколько десятилетий и продолжают жить в кодовых базах игровых движков, иногда под своими именами, иногда под другими, иногда вообще без имён, потому что их давно перестали объяснять. У большинства имена все же есть, есть и история с ответом почему именно так, а не иначе.

Вероятно вам потребуется вспомнить некоторые правила вывода шаблонов, и что такое конструктор и деструктор, чем стек отличается от кучи, что у объекта есть время жизни, но это не точно. Я также намеренно убрал обработку краевых случаев и разные проверки из кода, которые в реальном коде заняли бы половину всего текста и утопили бы саму мысль в деталях. Паттерн механизма в моем случае важнее конкретной реализации, и почти каждая из них существует в десятке вариаций под разные компиляторы и стандарты.

Читать далее

Создаём HTTP/2-сервер на C++ и хостим на нём свой сайт

Уровень сложностиСредний
Время на прочтение11 мин
Охват и читатели12K

Что будет, если написать HTTP/2-сервер на C++23 с нуля, собрать для него минимальный контейнер и выставить всё это в интернет? Я проверил проект на реальном трафике, усилил защиту бинарника и контейнера, столкнулся с ограничениями Cloudflare, bunny.net и Cloud Run, а заодно поймал утечку памяти в OpenSSL. Получился практический разбор того, где заканчивается учебный эксперимент и начинается эксплуатация системного кода.

Заглянуть под капот

Компьютерное зрение на коленке: распознаем дорожные знаки и управляем роботом на ESP32 и Arduino

Время на прочтение14 мин
Охват и читатели23K

Каждый, кто осваивает Arduino, проходит одни и те же этапы.

Сначала ты мигаешь светодиодом. Потом подключаешь датчик температуры — и вот уже температура выводится в монитор порта. Потом сервопривод — и какая-то пластиковая штуковина начинает смешно поворачиваться туда-сюда.

Потом появляется идея сделать систему автополива для цветов (которая в итоге их зальёт). Или мобильного робота, который будет «приносить тапочки». Правда, через месяц робот будет пылиться на полке, а датчики с него переедут в следующий проект :).

Дальше — закономерный этап: хочется управлять всем этим через интернет или со смартфона по каналу  Bluetooth. Использовать Wi-Fi модули,  заменить Arduino на  ESP8266 или ESP32. Поднял сервер, написал пару кнопок — работает.

И если все это тебя зацепило, то возникает вопрос: а что дальше?

Я тоже прошёл эти этапы. И когда задумался, куда двигаться дальше, обратил взор на ИИ (Искусственный Интеллект). Не на тот, что «Skynet уничтожит человечество», а на самый простой — умение робота видеть знак «Стоп» и отличать его от пустой стены.

 Воодушевленный идеей, начал собирать информацию про ИИ на микроконтроллерах — и быстро понял, что обычный Arduino Uno с его 2 КБ оперативной памяти (RAM) и 16 МГц для нейросетей решительно не подходит. Модель с распознаванием изображения туда не запихнуть. Даже самую простую.

Примечание

Кстати, это направление даже имеет своё название — TinyML (машинное обучение для микроконтроллеров с ограниченными ресурсами). Минимальные требования для простых задач (классификация звуков или данных с датчиков) — тактовая частота от 32 МГц, RAM от 32 КБ, Flash от 128 КБ. У Uno даже близко нет.

Читать далее

Преобразование числа в строку методом умножения на 10

Время на прочтение8 мин
Охват и читатели12K

В этом тексте рассматривается метод преобразование двоичного числа в строку без использования операций деления и остатка.

Читать далее

WebSocket на C++11 и Rust: сравнительный анализ библиотек и двух реализаций одного протокола

Уровень сложностиСредний
Время на прочтение9 мин
Охват и читатели9.1K

WebSocket — один из самых распространенных транспортов для обмена данными в реальном времени: чаты, биржевые котировки, игровые серверы, IoT. На практике выбор библиотеки редко сводится к вопросу «кто быстрее парсит заголовок фрейма». Важнее сочетание совместимости со старым набором инструментов сборки, поддержки TLS, сжатия per-message-deflate, модели асинхронности или блокировки, размера бинарника и способа обработки ошибок.

Читать далее

Но почему, почему, почему был светофор зеленый?

Уровень сложностиСредний
Время на прочтение12 мин
Охват и читатели15K

Но почему, почему, почему
Был светофор зеленый?
А потому, потому, потому,
Что был он в жизнь влюбленный.

Читать далее

Экспресс-проектирование, или как я делал умный стоп-сигнал за два часа до поездки

Уровень сложностиПростой
Время на прочтение7 мин
Охват и читатели19K

Привет, Хабр!

Недавно, вдохновившись моим опытом, мой товарищ решил приобщиться к моноколёсному комьюнити и купил моноколесо Inmotion V12 Pro. В целом колесо достаточно хорошее, но первая совместная поездка выявила одну проблему, а именно: практически невидимые задние сигналы. Этот недостаток не добавляет безопасности поездкам, поэтому, как всегда, я спешу исправить ситуацию. А что из этого вышло — читайте далее.

Читать далее

«У меня работает»: десять способов узнать, что нет

Уровень сложностиСредний
Время на прочтение11 мин
Охват и читатели12K

Я думал, проект готов к релизу. CI думал иначе — и оказался прав десять раз. История про то, что видно только на чистом раннере.

«Полностью готовый» и локально зелёный проект — а первый же полный прогон CI вскрыл десяток скрытых проблем: версия CMake на Ubuntu 22.04, строгий GCC 11, артефакты с 403 от CDN, ASan под valgrind, недоступный из сети реестр и другие. Показываю каждую проблему с настоящим сообщением об ошибке и решением, а заодно — как поднял свой раннер, выпустил релиз руками без раннеров и ускорил пайплайн с 53 до 15 минут. Мораль: CI ловит ровно то, что невидимо на машине разработчика, — версии инструментов, окружение и сеть.

Читать далее

COM-порт из ничего: PTY, epoll и немного RS485-боли

Уровень сложностиСредний
Время на прочтение14 мин
Охват и читатели11K

Демон «ничего не делал» — а одно ядро было загружено на 100%. История про виртуальный COM-порт для Linux/WSL2: PTY, epoll и эмуляция RS485, с кодом и граблями.

Рассказываю, как сделал vseriald — демон, который создаёт виртуальный последовательный порт /dev/ttyV0 в Linux и WSL2 и выводит его в сеть, FIFO или очередь сообщений. Разбираю три неочевидных места: псевдотерминал, после закрытия которого одно ядро уходит в 100%; притормаживание источника в однопоточном epoll-цикле без блокировок; эмуляцию полудуплексного RS485 как конечного автомата с таймингами и коллизиями. Плюс честный ответ на вопрос «зачем это, если есть socat и /dev/pts» — и код из реального проекта.

Читать далее

Почему OSDev никогда не превратят в конструктор

Уровень сложностиСложный
Время на прочтение4 мин
Охват и читатели12K

Всем доброго времени суток. В этой статье разжуем некоторые проблемы OSDev'а в том виде, в котором его хотят видеть люди.

Обсудим «конструкторы ОС» и все его плюсы и недостатки.

Читать далее

Vulkan рендер для S.T.A.L.K.E.R OGSR

Уровень сложностиПростой
Время на прочтение4 мин
Охват и читатели12K

Vulkan-рендер для S.T.A.L.K.E.R. OGSR: трава до горизонта, меньше статтеров и новый фундамент Зоны..

Читать далее

Бинарные наручные часы

Уровень сложностиСредний
Время на прочтение7 мин
Охват и читатели15K

Я сделал наручные часы, которые показывают время четырьмя светодиодами в двоичном коде. Захотелось сделать подарок знакомому и заодно пройти весь цикл разработки embedded-устройства: схемотехника, четырёхслойная PCB, прошивка.

В статье расскажу про решения, ошибки (включая ту, из-за которой USB не заработал) и устройство прошивки.

Читать далее

Как я создавал алгоритм шифрования под влиянием шифра Вернама

Уровень сложностиСредний
Время на прочтение7 мин
Охват и читатели7.5K

Самодельные шифры — зло. Зачем создавать собственный шифр, если есть… Кстати, а что есть? Есть известные шифры, которые пока ещё никто не взломал и есть не менее известные шифры, которые сначала считались надёжными, но потом в них нашли серьёзные уязвимости. А ещё у каждого (пока ещё) стойкого шифра есть как свои сторонники, так и свои противники. Хуже того, регулярно находятся чудаки, которые не разбираются в шифровании, но создают свои собственные шифры. И ладно бы молча пользовались ими сами, так они ещё их публикуют. А данная статья — лишь очередное подтверждение этого явления.

Читать далее

Ближайшие события

Я попробовал считать нейросетевой слой в конечном поле Галуа GF(137): 4x по памяти, ARM NEON и честные ограничения

Уровень сложностиСредний
Время на прочтение6 мин
Охват и читатели7.5K

Я проверил маленький нейросетевой слой в арифметике GF(137): не через квантизацию готовой float32-модели, а сразу в байтовом конечнополевом представлении. В лучшем замере получилось около 4x по памяти и до 4.86x по времени относительно моей NumPy float32-реализации. Внутри — код нативного ядра, ARM NEON, таблица запусков и честный разбор, где результат не сработал.

Читать далее

Итеративное декодирование LDPC/турбо, полярные коды — разбираем на C++ и сравниваем с MATLAB

Уровень сложностиСредний
Время на прочтение18 мин
Охват и читатели8.5K

Когда моделируешь помехоустойчивые коды, декодер обычно остаётся чёрным ящиком: пишешь ldpcDecode(llr, cfg, 30), comm.TurboDecoder или dvbs2ldpc(1/2) — и получаешь красивый «водопад» BER, не заглядывая внутрь. А самое интересное в современных кодах именно там: не в том, как закодировать, а в том, как декодер из зашумлённого сигнала достаёт правильные биты.

Первая часть заканчивалась предложением: «если интересно разобрать итеративное декодирование LDPC/турбо в деталях или полярные коды с последовательным отменением — пишите в комментариях». Написали — так что эта статья и есть ответ на запрос из комментариев. Читать первую часть необязательно: там мы прошли эволюцию кодов в сотовой связи от GSM до 5G по BER‑кривым в MATLAB, а всё нужное я напомню по ходу. Здесь — вскрываем сами декодеры.

Эта часть открывает ящик. Разберём три декодера, на которых держится всё современное кодирование:

belief propagation — итеративный обмен сообщениями по графу, ядро LDPC и всего 5G eMBB;

BCJR + итеративный обмен мнениями — то, что сделало турбо‑коды возможными;

successive cancellation — последовательное отменение в полярных кодах.

Чтобы видеть каждую строчку, MATLAB‑тулбокс не годится — он прячет алгоритм. Поэтому весь разбор идёт по коду небольшой библиотеки, которую я написал специально для этого — fec‑cpp: header‑only C++17, без единой внешней зависимости, только STL. Её можно прочитать целиком за вечер, и каждый декодер в ней — полсотни строк, которые делают ровно то, что написано в учебнике. Рядом с каждым разбором будет и MATLAB‑эквивалент — чтобы видеть контраст: одна строка тулбокса против явного алгоритма. А в конце — большое сравнение: прогоним обе реализации по одинаковым кодам и наложим их BER‑кривые на одни графики.

Читать далее

Один баг в проде, после которого я всерьёз воспринимаю неопределённое поведение

Время на прочтение11 мин
Охват и читатели18K

Много лет назад моя рутинная работа заключалась в поддержке большой базы кода на C++. Этот проект был настоящим кормильцем всей компании, и в нём предоставлялся публичный HTTP API, через который принимались онлайн-платежи. Речь шла об обработке платежей в размере миллиардов евро ежегодно.

Тогда меня ещё было не назвать опытным C++-разработчиком. Разумеется, я знал о неопределённом поведении, но как о чём-то абстрактном, о беде, которая приключается только с новичками. Как же я был неправ!  

В этой статье везде, где написано «структура», я имею в виду «структура или класс».

Читать далее

librats: Выпуск версии 1.0.x (библиотека для распределённых P2P-приложений). Так же релиз rats-search 2.0.28

Уровень сложностиПростой
Время на прочтение3 мин
Охват и читатели18K

Всем привет! Я продолжаю развивать свою библиотеку для создания распределённых приложений, которая уже легла в основу новой версии rats-search (распределённого торрент-поисковика) и, судя по всему, UltraVNC (VNC клиент).

Она позволяет развернуть собственную P2P-сеть, связать пользователей между собой и выстроить коммуникацию посредством различных потоков данных (бинарных, строковых и т.п.). Главная особенность — автоматическое обнаружение участников (peer discovery), что крайне актуально в условиях постоянных блокировок и сетевых ограничений.

На данный момент библиотека поддерживает языки C/C++, Android (Java), Python и Node.js (Javascript).

Это очередное обновление и ещё большая стабилизация различных функций. Обо всём подробнее далее.

Последний стабильный релиз на сегодня — 1.0.0. Исходный код и бинарные файлы доступны для скачивания c github.

Читать далее

Импортозамещение Schneider Electric Conext ComBox

Уровень сложностиСредний
Время на прочтение8 мин
Охват и читатели13K

Если в вашем доме система резервного питания или альтернативной энергии собрана на компонентах Xantrex/Schneider Electric, то эта статья может быть полезна. Собственно, у меня как раз инвертор Xantrex XW 6048, панель управления Conext SCP, солнечный контроллер Conext MPPT 60 150. И всё это связано проприетарной сетью Xanbus. Система работает с 2010 года, солнечный контроллер с 2014г. В 2016г. я начал заниматься умным домом и возникла потребность получения электрических параметров системы для контроля и использования в алгоритмах. Например, для ограничения мощности электрического котла при наличии других потребителей. Часть этих правил описана здесь, но с тех пор их стало больше и они стали сложнее. На сайте производителя к моменту написания этой статьи ссылки на использованный мною Conext ComBox, я найти уже не смог, но изображение этого устройства — на заставке к статье, причем это реальная фотография моей установки.

В 2024г. ComBox перестал работать без объяснения причин. Оживить его известными способами не получилось. Нового такого же на рынке в России ни у кого в наличии по понятным причинам не оказалось, несмотря даже на вывешенные цены. Покупка по параллельному импорту оказалась такой дорогой, что проще отказаться от умного дома :). Однако, без электрических параметров DIY-энтузиасту и любителю умных домов жить совершенно некомфортно.

Пришлось идти по пути сбора электрических параметров с помощью внешних датчиков. Плюс такого решения как минимум в том, что оно переносимо на любое другое оборудование, так как не зависит ни от Xanbus ни от конкретных реализаций Modbus протокола других производителей. И, к тому же, может использоваться для сравнения показаний встроенных датчиков и внешних, если, конечно, к ним будет доступ.

Читать далее

Книга: «100 ошибок C++ и как их избежать»

Время на прочтение3 мин
Охват и читатели10K

Привет, Хаброжители! Более десяти миллиардов строк кода C++ в настоящее время используется в реальных проектах, и 98 % разработчиков ежедневно находят и исправляют в них ошибки. Даже в критически важных приложениях встречаются баги, проблемы с производительностью и читаемостью. Эта книга поможет выявить их в коде, который вы поддерживаете, и избежать — в коде, который вы пишете.

Читать далее

Почему игровой GUI пишут заново (Ч.1)

Уровень сложностиПростой
Время на прочтение24 мин
Охват и читатели24K

Если показать любому игровому программисту лекции про пользовательский интерфейс года эдак 2006, а потом показать ему что он наклодовал в современной игре, то он узнает в них почти всё, но с небольшими оговорками. Поменялись названия API и язык кодогенерации, но архитектура и основные идеи остались те же: дерево контролов, свойства с рефлексией, связи между свойствами, шаблоны, абстракция над движком и вечная война за пиксель-в-пиксель.

Пользовательский интерфейс в играх это место, где встречаются все худшие архитектурные требования сразу, на них накладываются требования дизайнера UI, который сидит через стол и просит, чтобы окно появлялось «вот так с анимацией», причем «вот так» зависит выпил ли он чашку кофе или еще нет. Вечером приходит художник, который нарисовал кнопку в фотошопе и хочет, чтобы на экране она выглядела пиксель-в-пиксель, и вы обязаны учесть эти требования, потому что в этой цепочке принятия решений художник стоит ближе к финальной картинке. А еще есть программист игровой логики, который не хочет знать, как называется конкретный лейбл, и не должен этого знать.

Под конец приходит локализатор, который превратил «1 enemy / 2 enemies» в «1 враг / 2 врага / 5 врагов» и зависимость от рода. Иногда заскакивает инженер по портированию, которому надо то же самое окно крутить на PC, консолях или мобилках с разными разрешениями и соотношениями сторон, ну на него пофиг, он сам себе программист и если что, допишет код. И всё эти требования должны как-то жить вместе.

Большая часть студий начинала с написания системы GUI «по месту», т.е. для конкретной игры, под конкретный рендер, с захардкоженной раскладкой, а когда выходила следующая игра, выяснялось, что вытащить старый GUI почти невозможно. Такой UI насквозь срастается с рендером, инпутом, звуком и игровой логикой и каждый следующий проект начинается с фразы «давайте сделаем нормально один раз», и каждая следующая итерация показывала, что «нормально» это не одна задача, а много и одновременно.

Не переключайтесь, будет еще вторая часть про то как этот самый UI мучали от игры к игре...

Погрузиться в глубины