🖥🖥 Использование static в C++ и C#: методы, переменные, классы

⏩Статический метод – это как универсальный инструмент, который работает без необходимости создавать объект класса.

Представим, что вы разрабатываете приложение для калькулятора. В нём есть разные математические операции, такие как сложение, вычитание, умножение и деление. Однако, есть одна операция, которая не требует данных о конкретном экземпляре калькулятора для выполнения — это, например, операция вычисления квадратного корня. Для таких операций идеально подходят статические методы.

public class Calculator {

    // Статический метод для вычисления квадратного корня
    public static double squareRoot(double number) {
        return Math.sqrt(number);
    }

    // Обычный метод для сложения
    public double add(double number1, double number2) {
        return number1 + number2;
    }
}

⏩Для вызова статического метода не нужно создавать объект класса Calculator. Вы можете просто вызвать метод напрямую через имя класса:

double result = Calculator.squareRoot(16); // Возвращает 4.0

⏩Основы и принципы работы static
Важно понимать, что статические переменные и методы хранятся в специальной области памяти (например, в .data или .bss для C++), и их значения или состояния сохраняются на протяжении всего времени работы программы. Это делает их идеальными для хранения глобальных настроек или выполнения операций, которые не зависят от состояния объектов.

⏩Различия между static в C++ и C#
— Static в C++ часто используется для определения глобальных переменных, статических членов класса и функций, ограниченных областью видимости файла. Это позволяет избежать конфликтов имен и обеспечивает более чистую структуру кода.

— Static в C# имеет более широкое применение, включая статические классы, которые не могут быть инстанциированы и содержат только статические члены. Это делает C# статические классы идеальными для создания утилит и вспомогательных методов.

📎 Читать подробнее

@cpluspluc

🖥 Предупреждение об арифметическое переполнение

▶️Итак, при запуске этого кода:

#include <iostream>
#include <vector>

int main() {
    std::vector<int> a{0,1,2,3,4,5};
    int b = 0;
    std::cout << a[b + 1] << std::endl;  // подчеркивает 'b+1'
    return 0;
}

возникает проблема:

Арифметическое переполнение: использование оператора "+" на байтовом значении 4 и приведение результата к байтовому значению 8. Приведите значение к более широкому типу перед вызовом оператора "+", чтобы избежать переполнения (io.2)

Почему возникает такое предупреждение?


▶️В общем, в этом случае суть предупреждения такая: для индексации вектора на 64-битной платформе используется 64-битное беззнаковое целое, но выражение b+1 имеет тип int. Если предположить, что в b будет максимальное значение, представимое типом int, то получим UB.

Решение: привести хотя бы один из операндов к 64-битному типу.

В общем, компилятор ругается здесь не на конкретные значения, а на типы, используемые в выражении.

@cpluspluc

🖥 Некоторые тонкости генерации случайных чисел в C++

C и C++ имеют свои собственные встроенные генераторы случайных чисел. Они реализованы в двух отдельных функциях, которые находятся в заголовочном файле cstdlib:

⏩srand() устанавливает передаваемое пользователем значение в качестве стартового. srand() следует вызывать только один раз — в начале программы (обычно в верхней части функции main())

⏩rand() генерирует следующее случайное число в последовательности. Оно будет находиться в диапазоне от 0 до RAND_MAX (константа в cstdlib, значением которой является 32767).

Вот пример программы, в которой используются обе эти функции:

#include <iostream>
#include <cstdlib> // для функций rand() и srand()
 
int main()
{
    srand(4541); // устанавливаем стартовое значение - 4 541
 
    // Выводим 100 случайных чисел
    for (int count=0; count < 100; ++count)
    {
        std::cout << rand() << "\t";
 
        // Если вывели 5 чисел, то вставляем символ новой строки
        if ((count+1) % 5 == 0)
            std::cout << "\n";
    }
}

// 14867   24680   8872    25432   21865
// ...

⏩Рандомные числа в C++ 11

В C++ 11 добавили тонну нового функционала для генерации случайных чисел, включая алгоритм Вихрь Мерсенна, а также разные виды генераторов случайных чисел (например, равномерные, генератор Poisson и пр.). Доступ к ним осуществляется через подключение заголовочного файла random.

Вот пример генерации случайных чисел в C++11 с использованием Вихря Мерсенна на картинке.

Вихрь Мерсенна генерирует случайные 32-битные целые числа unsigned (а не 15-битные целые числа, как в случае с rand()), что позволяет использовать гораздо больший диапазон значений.
Существует также версия (std::mt19937_64) для генерации 64-битных целых чисел unsigned

@cpluspluc

🖥 Дискуссия об использовании языка C++ для разработки ядра Linux

⏩В списке рассылки разработчиков ядра Linux возобновилось начатое шесть лет назад обсуждение перспектив использования современного кода на C++ в ядре Linux, помимо нынешнего применения языка Си с ассемблерными вставками и продвижения языка Rust. Изначально тема разработки ядра на C++ была поднята в 2018 году инженером из Red Hat, который первого апреля в качестве шутки опубликовал набор из 45 патчей для использования шаблонов, наследуемых классов и перегрузки функций C++ в коде ядра.

⏩С инициативой продолжения обсуждения выступил Ганс Питер Анвин, один из ключевых разработчиков ядра в компании Intel. По мнению Анвина, который является автором многочисленных макросов и ассемблерных вставок в ядре, с 1999 года языки C и C++ значительно продвинулись вперёд в своём развитии и язык C++ стал лучше, чем С, подходить для разработки ядра операционных систем.

⏩Возможности, для которых ещё недавно приходилось привлекать специфичные GCC-расширения, теперь легко реализовать на стандартном C++, и во многих случаях использование C++ позволит улучшить инфраструктуру без глобального изменения кода. В качестве минимальной упоминается использование спецификации C++14, которая включает необходимые средства метапрограммирования, а в качестве желаемой - использование спецификации C++20, в которой появилась поддержка концепций, способных исключить появление многих ошибок.

⏩Анвин считает, что C++ более предпочтителен, чем Rust, так как последний существенно отличается от языка С по синтаксису, непривычен для текущих разработчиков ядра и не позволяет постепенно переписывать код (в случае языка С++ можно по частям переводить код с языка C, так как С-код можно компилировать как C++). В поддержку использования С++ в ядре также выступили Иржи Слаби (Jiri Slaby) из компании SUSE и Дэвид Хауэллс (David Howells) из Red Hat.

📎 Читать подробнее

@cpluspluc

🖥 Почему считается что неправильно писать while (!input_stream.eof())?

▶️В разных источниках говорят что использование std::istream::eof() - это признак плохого кода и что в частности неправильно писать:

while (!input_stream.eof()) {
    input_stream >> value;
    process(value);
}

Что в этом коде не так? Как писать правильно?


▶️Проблема std::istream::eof() в том, что он выставляется только после выполнения какой-либо операции чтения. Поэтому происходит следующее:

std::ifstream input_stream("empty_file.txt"); // Открываем пустой файл
if (!input_stream.eof()) { // eof() == false, т.к. мы еще ничего не читали
    int value;
    input_stream >> value; // Пытаемся читать число, а его там нет.
    // Здесь eof() == true, но мы это не проверяем.
    std::cout << value; // Выведется 0.
}

Так что если и вызывать eof(), то это надо делать после операции чтения.

⏩Однако, объекты std::istream умеют преобразовываться в bool, а каждая операция чтения возвращает ссылку на std::istream. Поэтому идиоматичный код выглядит следующим образом:

while (input_stream >> value) {
    process(value);
}

⏩Или для строки:

std::string str;
while (std::getline(input_stream, str)) { ... }

⏩Или сразу для нескольких значений:

while (input_stream >> value1 >> value2) { ... }

Здесь если при чтении value1 произойдет ошибка, то все последующие операции чтения (т.е. value2) будут игнорироваться, по этому можно читать сразу несколько значений сразу, и уже потом проверять состояние std::istream.

@cpluspluc

🖥 Некоторые тонкости генерации случайных чисел в C++

C и C++ имеют свои собственные встроенные генераторы случайных чисел. Они реализованы в двух отдельных функциях, которые находятся в заголовочном файле cstdlib:

⏩srand() устанавливает передаваемое пользователем значение в качестве стартового. srand() следует вызывать только один раз — в начале программы (обычно в верхней части функции main())

⏩rand() генерирует следующее случайное число в последовательности. Оно будет находиться в диапазоне от 0 до RAND_MAX (константа в cstdlib, значением которой является 32767).

Вот пример программы, в которой используются обе эти функции:

#include <iostream>
#include <cstdlib> // для функций rand() и srand()
 
int main()
{
    srand(4541); // устанавливаем стартовое значение - 4 541
 
    // Выводим 100 случайных чисел
    for (int count=0; count < 100; ++count)
    {
        std::cout << rand() << "\t";
 
        // Если вывели 5 чисел, то вставляем символ новой строки
        if ((count+1) % 5 == 0)
            std::cout << "\n";
    }
}

// 14867   24680   8872    25432   21865
// ...

⏩Рандомные числа в C++ 11

В C++ 11 добавили тонну нового функционала для генерации случайных чисел, включая алгоритм Вихрь Мерсенна, а также разные виды генераторов случайных чисел (например, равномерные, генератор Poisson и пр.). Доступ к ним осуществляется через подключение заголовочного файла random.

Вот пример генерации случайных чисел в C++11 с использованием Вихря Мерсенна на картинке.

Вихрь Мерсенна генерирует случайные 32-битные целые числа unsigned (а не 15-битные целые числа, как в случае с rand()), что позволяет использовать гораздо больший диапазон значений.
Существует также версия (std::mt19937_64) для генерации 64-битных целых чисел unsigned

@cpluspluc

🖥 AdaptiveCpp: универсальный SYCL-компилятор с рекордной производительностью

⏩На днях вышла новая версия компилятора AdaptiveCpp 24.02, ранее известного под названиями hypSYCL и Open SYCL. Этот компилятор на основе C++ предназначен для создания программного кода, работающего на различных процессорах и графических процессорах ведущих производителей. Возможности такого программирования обеспечиваются стандартами SYCL и параллелизмом C++.

⏩Версия AdaptiveCpp 24.02 принесла ряд улучшений в работу компилятора. Разработчики отмечают, что благодаря этим улучшениям их продукт стал одним из лучших (а во многих случаях и самым лучшим) компилятором SYCL в мире с точки зрения эффективности использования аппаратных ресурсов.

⏩Тесты показали, что AdaptiveCpp 24.02 работает значительно быстрее предыдущей версии 23.10 и, как правило, превосходит по производительности стек SYCL от Intel, одного из крупнейших производителей в этой области.

⏩Одной из ключевых особенностей новой версии является отказ от необходимости указывать конкретные цели компиляции для создания исполняемого файла. Теперь простая команда компиляции acpp -o test -O3 test.cpp позволяет создать бинарный файл, который будет работать на GPU от Intel, NVIDIA и AMD, что делает AdaptiveCpp единственным в мире компилятором SYCL, способным генерировать такие универсальные исполняемые файлы.

⏩Кроме того, в новой версии появился новый JIT-компилятор для CPU, который обеспечивает более высокую производительность по сравнению со старым компилятором на основе OpenMP.
AdaptiveCpp 24.02 также предлагает кэширование ядер на диске, автоматическую специализацию ядер во время выполнения и другие улучшения.

🖥 Дополнительные сведения о выпуске AdaptiveCpp 24.02 и ссылки для скачивания доступны на GitHub

@cpluspluc

🖥 Как выстрелить себе в ногу в C++

Полезная статья о том, что с C++ нужно быть поаккуратнее.
В статье освещается множество важных нюансов, в частности:
⏩Неинициализированные переменные
⏩Подозрительный #define
⏩Ошибки с функцией free
⏩Ошибки с оператором delete
⏩Функции без возвращаемого значения
⏩Работа с исключениями
⏩Сравнения с беззнаковыми переменными
⏩Опасные указатели

📎 Статья

@cpluspluc

🖥 Жизненная проблема в C++: правильное использование проверки конца файла

При использовании в C++ кода

while(!file.eof())
{
    // Чтение из файла
}

получаются неприятности - лишняя считанная строка, например. Почему? Как правильно проверить, что достигнут конец файла?

В чём дело?
⏩Признак достижения конца файла выставляется только после неудачной попытки чтения за его концом. Поэтому, если в теле цикла нет проверки, успешно ли выполнено чтение из файла - последнее чтение окажется именно тем неудачным чтением, которое выставит признак достигнутого конца файла (а для вас это будет выглядеть как, например, еще раз считанная последняя строка, если она находилась в буфере для чтения).

Лучше для этого использовать цикл for и в заголовке выполнять само чтение с проверкой:

for(int n; file >> n; ) 
{
   // Обработка считанного значения n
}

if (file.bad())
    std::cout << "Ошибка ввода-вывода при чтении\n";
else if (file.eof())
    std::cout << "Достигнут конец файла\n";
else if (file.fail())
    std::cout << "Неверный формат данных\n";

@cpluspluc

🖥 Autocheck — проект на базе LLVM/Clang для проверки кода C/C++ на соответствие стандарту AUTOSAR

⏩Не так давно года Syrmia (занимается разработкой встроенного ПО) представила Autocheck.
Это открытый проект парсера на базе LLVM/Clang для проверки кода C и C++ на предмет оценки его пригодности для работы внутри транспортных механизмов (автомобилей и прочего) и других критически важных для безопасности технических сред в рамках соответствия требованиям стандарта AUTOSAR (AUTOmotive Open System ARchitecture) C++14.

⏩Также Autocheck доступен в качестве плагина для VSCode. В этом случае Autocheck отображает нарушения правил AUTOSAR C++ в режиме реального времени по мере того, как пользователь вводит код. Каждое нарушение выделяется в редакторе, а сообщение о нарушенном правиле отображается при наведении курсора на код, а также на панели Problems.

🖥 Исходные коды проекта Autocheck выложены на GitHub под лицензией Apache License 2.0

@cpluspluc

🖥 Интеграция HTML/CSS UI в разработку C++ приложений

▶️Итак, если вам требуется быстро интегрировать веб-интерфейс в приложение, написанное на C++, используйте Chromium Embedded Framework (CEF). Подключив экземпляр CEF к вашему проекту, загрузите HTML-документ и запустите цикл обработки событий CEF. Эта гибридная схема разработки позволит вам реализовать интерфейс на HTML/CSS, оставив при этом бекенд на C++. Выглядеть это может как-то так:

#include "include/cef_app.h"

int main(int argc, char* argv[]) {
  CefMainArgs main_args(argc, argv);
  CefSettings settings;
  
  // выполняем инициализацию
  CefInitialize(main_args, settings, nullptr, nullptr);

  // создаем окно с UI
  CefWindowInfo window_info;
  CefBrowserHost::CreateBrowser(window_info, new SimpleHandler(), "file:///your_ui.html", CefBrowserSettings(), nullptr);

  // цикл обработки сообщений
  CefRunMessageLoop();
  
  // Cef для окончания работы
  CefShutdown();
}

Замените "file:///your_ui.html" на путь к вашему HTML-файлу. Вуаля! Ваш интерфейс на HTML/CSS уже встроен в приложение на C++.


▶️CEF зарекомендовал себя как надёжное решение для интеграции Chromium в приложения на C++, однако есть и другие варианты, которые стоит рассмотреть:

⏩Electron: Объединяет Chromium и Node.js, позволяя использовать JavaScript для построения настольных приложений.

⏩Ultralight: Идеально подходит для приложений на OpenGL или DirectX, где важна эффективность рендеринга HTML.

⏩Qt WebEngine: Дает доступ к возможностям Qt с поддержкой интеграции веб-контента.

⏩Sciter: Имеет компактный движок для работы с HTML/CSS, поддерживающий такие возможности, как SVG и WebSocket.

⏩Awesomium, движки на базе WebKit или Gecko: Предлагают функциональность, схожую с CEF, однако с некими уникальными отличиями.


▶️При выборе фреймворка обратите внимание на его уровень зрелости, поддержку со стороны сообщества и доступность документации.

📎 Читать подробнее

@cpluspluc

🖥 Релиз среды разработки Qt Creator 13

⏩3 апреля 2024 года состоялся релиз открытой среды разработки Qt Creator 13. Это событие произошло после недавнего выпуска фреймворка Qt 6.7 и спустя пять месяцев после выхода Qt Creator 12.

⏩Qt Creator (ранее известная под кодовым названием Greenhouse) — свободная IDE для разработки на С, C++, JavaScript и QML. Разработана Trolltech (Digia) для работы с фреймворком Qt. Включает в себя графический интерфейс отладчика и визуальные средства разработки интерфейса как с использованием QtWidgets, так и QML. Поддерживаемые компиляторы: GCC, Clang, MinGW, MSVC, Linux ICC, GCCE, RVCT, WINSCW.

⏩В состав Qt Creator входит передовой инструмент Qt Designer, позволяющий создавать внешний вид окна приложения, добавляя и перетаскивая элементы по аналогии Windows Forms в Visual Studio. В качестве систем сборки используются qmake, cmake и autotools.

📎 Подробнее

@cpluspluc