Как стать автором
Обновить
  • по релевантности
  • по времени
  • по рейтингу

Занимательный C++: Счетчик времени компиляции

Ненормальное программирование *C++ *
Предлагается разработать безопасную альтернативу встроенного макроса __COUNTER__. Первое вхождение макроса заменяется на 0, второе на 1, и так далее. Значение __COUNTER__ подставляется на этапе препроцессирования, следовательно его можно использовать в контексте constant expression.

К сожалению, макрос __COUNTER__ опасно использовать в заголовочных файлах — при другом порядке включения заголовочных файлов подставленные значения счетчика поменяются. Это может привести к ситуации, когда например в foo.cpp значение константы AWESOME равно 42, в то время как в bar.cpp AWESOME≡33. Это нарушение принципа one definition rule, что есть страшный криминал во вселенной C++.

Нужна возможность использовать локальные счетчики вместо единого глобального (как минимум, для каждого заголовочного файла свой). При этом возможность использовать значение счетчика в constant expression должна сохраниться.

По мотивам этого вопроса на Stack Overflow.
Читать дальше →
Всего голосов 27: ↑24 и ↓3 +21
Просмотры 17K
Комментарии 5

Интерпретация во время компиляции, или Альтернативное понимание лямбд в C++11

Ненормальное программирование *Программирование *C++ *
Yo dawg, I heard you like programming. So we put a language in you language, so you can program while you programНа Хабре недавно проскочила ещё одна статья про вычисления на шаблонах C++ от HurrTheDurr. В комментариях к ней лично я увидел вызов:

> С каждым новым релизом количество способов нетривиально вывихнуть себе мозг при помощи С++ продолжает увеличиваться)
> > Особенно, если не менять подход к реализации игрового поля и продолжать пытаться все вычисления выполнять не над константами, а над типами.


А так ли сложно будет написать универсальный вычислитель на типах, более удобный для программирования, чем клеточный автомат? Как оказалось, несложно; я в 30 раз больше времени потратил на эту статью, чем на написание и отладку собственно кода вычислителя.

Чуть раньше AveNat опубликовала введение в лямбда-исчисление в двух частях, так что вдохновение пришло мгновенно. Хотелось, чтобы можно было (образно) писать так:
#include <iostream>

#include <LC/kernel.h>
#include <LC/church_numerals.h>

int main()
{
    // Представление натуральных чисел в виде лямбда-абстракций
    typedef ChurchEncode<2> Two;    // 2 = λfx.f (f x)
    typedef ChurchEncode<3> Three;  // 3 = λfx.f (f (f x))

    // * = λab.λf.a (b f)
    typedef Lambda<'a', Lambda<'b', Lambda<'f',
                Apply<Var<'a'>, Apply<Var<'b'>, Var<'f'> > >
        > > > Multiply;

    // Вычисление (* 2 3)
    typedef Eval<Apply<Apply<Multiply, Two>, Three>> Output;

    // Переход обратно от лямбда-абстракций к натуральным числам
    typedef ChurchDecode<Output> Result;

    std::cout << Result::value;
}

А на выходе получать такое:
ilammy@ferocity ~ $ gcc cpp.cpp
ilammy@ferocity ~ $ ./a.out
6

Статья получилась несколько великоватой, так как мне хотелось рассказать обо всех интересных штуках, которые здесь используются. И ещё она требует базового набора знаний о лямбда-исчислении. Приведённых выше обзоров, среднего знания C++ (с шаблонами), и здравого смысла должно быть достаточно для понимания содержимого.

Под катом находится очередное прокомментированное конструктивное доказательство Тьюринг-полноты шаблонов C++ в виде compile-time интерпретатора бестипового лямбда-исчисления (плюс печеньки в виде макросов и рекурсии).
Читать дальше →
Всего голосов 102: ↑98 и ↓4 +94
Просмотры 30K
Комментарии 13

Инстанциирование шаблонов функций по списку типов (Часть 1)

Ненормальное программирование *C++ *
Случалось ли Вам писать шаблон функции, который должен быть инстанциирован для определённого набора типов и больше ни для чего? Если нет, то эта статья врядли покажется Вам интересной. Но если Вы всё ещё здесь, то тогда начнём.

Cтатья будет состоять из двух частей. В первой части будет описана проблема и представлено её первичное, немного кривоватое, решение. Вторая часть будет посвящена усовершенствованию и обобщению изложенного решения.

Первым делом опишем проблему. Представьте себе, Вы обьявляете шаблон функции в заголовочном файле. Если шаблон должен быть потенциально пригоден для всего, что только можно, то и определить его нужно здесь же, в заголовочном файле. Это влечёт за собой сквозные зависимости, увеличение времени компиляции и срач в заголовочном файле. Но это всё же неизбежность. Конечно, можно определить шаблон в другом заголовочном файле и включить его внизу файла с обьявлением. Это избавит Вас от третьей проблемы, но не избавит от первых двух. Теперь обратная ситуация, когда шаблон должен быть использован(инстанциирован) только для парочки конкретных типов. Тогда вы смело переносите определение в исходник и явно инстанциируете Ваш шаблон для каждого отдельного типа. Немного трудоёмко в сопровождении, но всё же лучше чем гадить в заголовочном.

Наша ситуация находится где-то посередине. Есть шаблон функции, и он должен быть инстанциирован для конкретного списка типов, который где-то у Вас в проекте увековечен с помощью typedef'а. Ну, например:
typedef TypeList<int,char,bool,string, EmptyList> MyTypeList. 

О том, что такое список типов можно почитать у А.Александреску в «Современное проектирование на С++», а пример реализации — здесь.
Под катом самопальная имплементация(такая же как и у тысяч других, наверное). Она, мне лично, больше нравится, так как позволяет писать
typedef TypeList<int,char,bool,string, EmptyList> MyTypeList;
вместо классической записи
typedef TypeList<int,TypeList<char,TypeList<bool,TypeList<string, EmptyList>>>> MyTypeList;

Читать дальше →
Всего голосов 22: ↑19 и ↓3 +16
Просмотры 13K
Комментарии 18

Инстанциирование шаблонов функций по списку типов (Часть 2)

Ненормальное программирование *C++ *
В первой части мы обсудили, как добиться переноса определения шаблона фунции из заголовочного файла в исходник, если набор типов, для которых должен быть инстанциирован шаблон известен заранее. В этой части мы посмотрим, как добиться этого красиво.
Читать дальше →
Всего голосов 16: ↑13 и ↓3 +10
Просмотры 8.8K
Комментарии 8

Каррируем на C++

Ненормальное программирование *C++ *
Привет, хабр.

Сидел я как-то вечером, ждал, пока соберется свежая ревизия clang, и смотрел на код одного своего проекта, в котором встречались не очень красивые вещи вроде
std::transform (someContainer.begin (), someContainer.end (), std::back_inserter (otherContainer),
    [this] (const SomeUglyAndLongType& item) { return HandleItem (item); });

Зачем создавать целую лямбду, чтобы у функции двух аргументов (если, как пишут классики, this считать неявным нулевым аргументом) зафиксировать один из них? На каком-нибудь псевдохаскеле можно было бы просто написать что-то вроде
map (handleItem this) someContainer

Мапы, функторы и прочие монады сделаем как-нибудь в следующий раз, а вот вещи, напоминающие (handleItem this) можно попробовать научиться писать.

Читать дальше →
Всего голосов 40: ↑38 и ↓2 +36
Просмотры 18K
Комментарии 32

Сериализация и С++11

Ненормальное программирование *Программирование *C++ *
Recovery mode

Уверен, что многим кто работает с С++ хотелось, чтобы в этом, дивном языке, была возможность сериализовать объекты так же просто, как скажем в С#. Вот и мне этого захотелось. И я подумал, а почему бы и нет, с помощью нового стандарта это должно быть несложно. Для начала стоит определиться с тем, как это должно выглядеть.
class Test : public Serializable
{
public:
	int SomeInt = 666;
	float SomeFloat = 42.2; 
	string SomeString = "Hello My Little Pony";
private:
	serialize(SomeInt);
	serialize(SomeFloat);
	serialize(SomeString);
};

Такое мне вполне подходило, и я уже представлял себе решение.
Читать дальше →
Всего голосов 47: ↑32 и ↓15 +17
Просмотры 46K
Комментарии 38

Краткий курс компьютерной графики: пишем упрощённый OpenGL своими руками, статья 3.1 из 6

Программирование *C++ *Разработка игр *
Tutorial

Содержание основного курса


Улучшение кода



Общение вне хабра

Если у вас есть вопросы, и вы не хотите задавать их в комментариях, или просто не имеете возможности писать в комментарии, присоединяйтесь к jabber-конференции 3d@conference.sudouser.ru

Данная статья написана в тесном сотрудничестве (спасибо создателям XMPP) с haqreu, автором данного курса.Мы начали масштабный рефакторинг кода, направленный на достижение максимальной компактности и читаемости. Мы сознательно пошли на отказ от ряда возможных и даже очевидных оптимизаций для получения максимально доступного для понимания кода учебных примеров.
P. S haqreu буквально на днях выложит статью о шейдерах!
Познавательного чтения!
Всего голосов 51: ↑43 и ↓8 +35
Просмотры 25K
Комментарии 41

Краткий курс компьютерной графики: пишем упрощённый OpenGL своими руками, статья 3.14 из 6

Программирование *C++ *
Tutorial

Содержание основного курса




Общение вне хабра

Если у вас есть вопросы, и вы не хотите задавать их в комментариях, или просто не имеете возможности писать в комментарии, присоединяйтесь к jabber-конференции 3d@conference.sudouser.ru

4 Приветствие и вступление

Нумерация в прошлой статье закончилась на 3, в этой будем продолжать нумеровать насквозь.
UPD: ВНИМАНИЕ! Раздел, начиная с номера 3.1, 3.14 и 3.141 и далее, будет о тонкостях реализации основы основ компьютерной графики — линейной алгебры и вычислительной геометрии. О принципах графики пишет haqreu, я же буду писать о том, как это можно внятно запрограммировать!

Эта статья является продолжением серии статей о практической реализации элементов вычислительной геометрии, и, в частности, программного отрисовщика, с использованием C++98. Мы с haqreu сознательно идем на использование прошлой версии стандарта и написание собственной геометрической библиотеки для того, чтобы, во-первых, выпустить код примеров, которые без особых трудностей будут компилироваться большинством имеющихся компиляторов, а во-вторых, чтобы в нашем коде не было ничего, что скрыто в недрах библиотеки. В статье излагаются вопросы реализации шаблона прямоугольной матрицы template<size_t DimRows,size_t DimCols,typename number_t> class mat;

4.1 Благодарности
Я выражаю огромную признательность haqreu, как основоположнику данного курса. Так держать!
Я очень признателен lemelisk за предварительное рецензирование и ревью моих исходников. Спасибо за плодотворные дискуссии!
Также я должен поблагодарить Mingun за ценное замечание об оформлении шаблонов. Надеюсь, они стали доступнее для прочтения.
Познавательного чтения!
Всего голосов 49: ↑43 и ↓6 +37
Просмотры 27K
Комментарии 64

Откровения метапрограммиста. Программируем программный код на этапе компиляции, используем шаблоны C++ для нешаблонных решений

Блог компании Журнал Хакер Программирование *Совершенный код *C++ *
Tutorial


Шаблоны можно назвать самым главным отличием и основным преимуществом языка C++. Возможность создать шаблон алгоритма для различных типов без копирования кода и со строгой проверкой типов — это лишь один из аспектов использования шаблонов. Код специализаций шаблона строится на этапе компиляции, а это значит, что поведением создаваемых типов и функций можно управлять. Как тут удержаться от возможности попрограммировать компилируемые классы?

Метапрограммирование становится столь же неотъемлемой частью написания кода на C++, как и использование стандартной библиотеки, часть которой создана именно для использования на этапе компиляции. Сегодня мы произведем на свет библиотеку безопасного приведения скалярных типов C++, метапрограммируя шаблонами!
Читать дальше →
Всего голосов 17: ↑16 и ↓1 +15
Просмотры 27K
Комментарии 2

Передача сохраненных аргументов в функцию

C++ *
Из песочницы
Один мой знакомый подкинул мне интересную задачку: нужно вызвать функцию через указатель и передать в нее предварительно сохраненные аргументы. Обязательным условием было не использовать std::function. Я хочу поделиться с вами моим решением этой задачки. Не судите строго приведенную реализацию. Она не в коем случае не претендует на полноту и всеобъемлимость. Я хотел сделать все как можно проще, минимальным, но достаточным. Кроме того, решений будет два. Одно из них, по моему мнению, лучше чем другое.
Читать дальше →
Всего голосов 16: ↑12 и ↓4 +8
Просмотры 15K
Комментарии 20

Игнорируем лишние аргументы функции на C++

Ненормальное программирование *C++ *
Привет, хабр.

Как-то раз, одним прекрасным воскресным днём писал я код одного своего проекта. Код выглядел как-то так, если упрощать:
const bool exists = WithObject (objectId,
        [] (const Media::IAudioSource*, const QModelIndex&) { return true; },
        [] (const QModelIndex&) { return false; });

WithObject пытается найти некоторый объект по его ID и выполняет первый функтор, если он найден, иначе выполняет второй функтор, если объект не найден. При этом возвращается значение, которое вернул выполненный функтор (подразумевается, что возвращаемый тип второго функтора приводим к типу первого). Функторам при этом передаётся всякая разная полезная информация, полученная в ходе поиска (например, сам объект).

Вышеприведённый код, соответственно, просто проверяет существование объекта, и аргументы, которые WithObject передаёт функторам, оказываются не нужны. Так вот, подумалось мне, неплохо было бы написать такую функцию DropArgs(), чтобы вот такой код
const bool exists = WithObject (objectId,
        DropArgs ([] { return true; }),
        DropArgs ([] { return false; }));
был корректным. Или, что то же самое, чтобы можно было писать DropArgs ([] { return false; }) (0, 3.14, "foobar");.
А если нужны только первые N аргументов, остальные тоже можно было не указывать: DropArgs ([] (int n) { return n; }) (0, 3.14, "foobar");.
Читать дальше →
Всего голосов 24: ↑20 и ↓4 +16
Просмотры 20K
Комментарии 11

Конечное поле GF(256) и немного магии

Ненормальное программирование *C++ *
Из песочницы

Введение


Будучи студентом я посещаю занятия по криптографии. И разумеется этот курс не мог обойти вниманием стандарт AES.

При реализации данного алгоритма встает вопрос о реализации полей GF(2^8), что будет освещено в данной статье. Будут рассмотрены: битовая магия для умножения элементов поля, шаблоны для генерации таблиц замен на этапе компиляции.

Вторая часть предполагает, что читатель имеет доступ к компилятору с поддержкой C++14. Первая часть будет написана в стиле Си.
Читать дальше →
Всего голосов 20: ↑20 и ↓0 +20
Просмотры 23K
Комментарии 10

Функциональное программирование непопулярно, потому что оно странное

Программирование *C++ *Функциональное программирование *
Перевод
Я знаю людей, которые искренне недоумевают по поводу того, что функциональное программирование не очень популярно. К примеру, сейчас я читаю книжку «Из смоляной ямы» (Out of the Tar Pit), в которой авторы после аргументов в пользу функционального программирования говорят:
Читать дальше →
Всего голосов 65: ↑57 и ↓8 +49
Просмотры 66K
Комментарии 320

Аналитическое вычисление производных на шаблонах C++

Ненормальное программирование *C++ *
Тут на днях писали про аналитическое нахождение производных, что напомнило мне об одной моей маленькой библиотечке на C++, которая делает почти то же, но во время компиляции.


В чём профит? Ответ прост: мне нужно было запрогать нахождение минимума достаточно сложной функции, считать производные этой функции по её параметрам ручкой на бумажке было лень, проверять потом, что я не опечатался при написании кода, и поддерживать этот самый код — лень вдвойне, поэтому было решено написать штуковину, которая это сделает за меня. Ну, чтобы в коде можно было написать что-то такое:

using Formula_t = decltype (k * (_1 - r0) / (_1 + r0) * (g0 / (alpha0 - logr0 / Num<300>) - _1));    // сама формула
const auto residual = Formula_t::Eval (datapoint) - knownValue;    // регрессионный остаток

// производные по параметрам:
const auto dg0 = VarDerivative_t<Formula_t, decltype (g0)>::Eval (datapoint);
const auto dalpha0 = VarDerivative_t<Formula_t, decltype (alpha0)>::Eval (datapoint);
const auto dk = VarDerivative_t<Formula_t, decltype (k)>::Eval (datapoint);

Вместо крокодилов, которые получатся, если брать частные производные функции на картинке вначале (вернее, некоторого её упрощённого варианта, но он выглядит не так страшно).

Ещё неплохо быть достаточно уверенным, что компилятор это соптимизирует так, как если бы соответствующие производные и функции были написаны руками. А уверенным быть бы хотелось — находить минимум нужно было очень много раз (действительно много, где-то от сотни миллионов до миллиарда, в этом была суть некоего вычислительного эксперимента), поэтому вычисление производных было бы бутылочным горлышком, происходи оно во время выполнения через какую-нибудь рекурсию по древообразной структуре. Если же заставить компилятор вычислять производную, собственно, во время компиляции, то есть шанс, что он по получившемуся коду ещё пройдётся оптимизатором, и мы не потеряем по сравнению с ручным выписыванием всех производных. Шанс реализовался, кстати.

Под катом — небольшое описание, как оно там всё работает.
Читать дальше →
Всего голосов 80: ↑77 и ↓3 +74
Просмотры 19K
Комментарии 28

Эзотерический язык, транслирующийся в шаблоны C++

Ненормальное программирование *Программирование *C++ *Функциональное программирование *
КПДВ с примерами кода Шаблоны C++ — полный по Тьюрингу язык, на котором можно писать compile-time программы. Только вот синтаксис рассчитан на описание параметризованных типов и слабо приспособлен к ясному выражению чего-то более сложного. В этой статье рассмотрим, как типы и шаблоны становятся значениями и функциями, а также узнаем, к чему привела попытка автора создать свой функциональный язык, транслирующийся в шаблоны C++. Для прочтения текста знания в области функционального программирования почти не требуются.
Читать дальше →
Всего голосов 59: ↑59 и ↓0 +59
Просмотры 18K
Комментарии 10

Основы шаблонов С++: шаблоны функций

C++ *
Tutorial
Дисклаймер: статья была начата еще в феврале, но, по зависящим от меня причинам, закончена не была. Тема очень обширна, поэтому публикуется в урезанном виде. Что не поместилось, будет рассмотрено позже.



Невозможно разбираться в современном С++, не зная, что такое шаблоны программирования. Данное свойство языка открывает широкие возможности оптимизации и повторного использования кода. В данной статье попробуем разобраться, что это такое и как это всё работает.

Механизм шаблонов в языке С++ позволяет решать проблему унификации алгоритма для различных типов: нет необходимости писать различные функции для целочисленных, действительных или пользовательских типов – достаточно составить обобщенный алгоритм, не зависящий от типа данных, основывающийся только на общих свойствах. Например, алгоритм сортировки может работать как с целыми числами, так и с объектами типа «автомобиль».
Читать дальше →
Всего голосов 16: ↑12 и ↓4 +8
Просмотры 60K
Комментарии 9

Использование C++ и шаблонов с переменным количеством аргументов при программировании микроконтроллеров

C++ *Программирование микроконтроллеров *DIY или Сделай сам
Из песочницы

ARM с ядром Cortex Mx (на примере STM32F10x)


КДПВ Микроконтроллер ARM Cortex M3 STM32F103c8t6 широко распространен как 32-х битный микроконтроллер для любительских проектов. Как для практически любого микроконтроллера, для него существует SDK, включающая, в том числе и заголовочные файлы C++ определения периферии контроллера.

И вот там последовательный порт, например, определен как структура данных, а экземпляр этой структуры находится в области адресов, отведенной под регистры и мы имеем доступ к этой области через указатель на конкретный адрес.

Для тех, кто не сталкивался с этим ранее, я немного опишу, как это определено, те же из читателей, которые знакомы с этим, могут пропустить это описание.

Эта структура и её экземпляр описаны вот так:
Читать дальше
Всего голосов 27: ↑26 и ↓1 +25
Просмотры 20K
Комментарии 88

Синглтон, размещающий объекты в ROM и статические переменные(С++ на примере микроконтроллера Cortex M4)

Программирование *C++ *Программирование микроконтроллеров *
image

В предыдущей статье Где хранятся ваши константы на микроконтроллере CortexM (на примере С++ IAR компилятора), был разобран вопрос о том, как расположить константные объекты в ROM. Теперь же я хочу рассказать, как можно использовать порождающий шаблон одиночка для создания объектов в ROM.
Читать дальше →
Всего голосов 21: ↑18 и ↓3 +15
Просмотры 8.2K
Комментарии 85

Мой подход к реализации делегатов в C++: вызов функции с неизвестными параметрами во время выполнения

Программирование *C++ *
Из песочницы

Предыстория


Мне нравится язык C++. Я бы даже сказал, что это мой любимый язык. Кроме того, для своих разработок я использую технологии .NET, и многие идеи в нём, по моему мнению, просто восхитительны. Однажды мне пришла в голову идея – как реализовать некоторые средства рефлексии и динамического вызова функций в C++? Очень уж хотелось, чтобы C++ тоже обладал таким преимуществом CLI, как вызов делегата с неизвестным количеством параметров и их типов. Это может пригодиться, например, когда заранее неизвестно, какие типы данных нужны функции, которую нужно вызвать.

Конечно, полная имитация делегатов слишком сложна, поэтому в этой статье будут продемонстрированы лишь общая архитектура библиотеки и решение некоторых важных проблем, возникающих, когда имеешь дело с тем, что не поддерживается языком напрямую.
Читать дальше →
Всего голосов 25: ↑22 и ↓3 +19
Просмотры 8.4K
Комментарии 11

Трактат о Pinе. Мысли о настройке и работе с пинами на С++ для микроконтроллеров (на примере CortexM)

Программирование *C++ *Программирование микроконтроллеров *

Последнее время я сильно увлекся вопросом надежности софта для микроконтроллеров, 0xd34df00d посоветовал мне сильнодействующие препараты, но к сожалению руки пока не дошли до изучения Haskell и Ivory для микроконтроллеров, да и вообще до совершенно новых подходов к разработке ПО отличных от ООП. Я лишь начал очень медленно вкуривать функциональное программирование и формальные методы.


Все мои потуги в этих направлениях это, как было сказано в комментарии ради любви к технологиям, но есть подозрение, что сейчас никто не даст мне применять такие подходы (хотя, как говориться, поживем увидим). Уж больно специфические навыки должны быть у программиста, который все это дело будет поддерживать. Полагаю, что написав однажды программу на таком языке, моя контора будет долго искать человека, который сможет принять такой код, поэтому на практике для студентов и для работы я все еще по старинке использую С++.


Продолжу развивать тему о встроенном софте для небольших микроконтроллеров в устройствах для safety critical систем.


На этот раз попробую предложить способ работы с конкретными ножками микроконтроллера, используя обертку над регистрами, которую я описал в прошлой статье Безопасный доступ к полям регистров на С++ без ущерба эффективности (на примере CortexM)


Чтобы было общее представление того о чем я хочу рассказать, приведу небольшой кусок кода:


using Led1Pin = Pin<Port<GPIOA>, 5U, PinWriteableConfigurable> ;
using Led2Pin = Pin<Port<GPIOC>, 5U, PinWriteableConfigurable> ;
using Led3Pin = Pin<Port<GPIOC>, 8U, PinWriteable> ;
using Led4Pin = Pin<Port<GPIOC>, 9U, PinWriteable> ;
using ButtonPin = Pin<Port<GPIOC>, 10U, PinReadable> ;

//Этот вызов развернется в  2 строчки
// GPIOA::BSRR::Set(32) ; // reinterpret_cast<volataile uint32_t *>(0x40020018) = 32U 
// GPIOС::BSRR::Set(800) ; // reinterpret_cast<volataile uint32_t *>(0x40020818) = 800U 
 PinsPack<Led1Pin, Led2Pin, Led3Pin, Led4Pin>::Set() ; 

//Ошибка компиляции, вывод к которому подключена кнопка настроен только на вход
ButtonPin::Set() 

auto res = ButtonPin::Get() ; 
Читать дальше →
Всего голосов 11: ↑10 и ↓1 +9
Просмотры 5.9K
Комментарии 178
1