🖥 ZTG - графический движок для консолей Windows на С++.

Скомпилируйте библиотеку как статическую и включите ее в свой проект, включите файл ZTG.h

#include "ZTG/ZTG.H"

▪Github

@cpluspluc

🖥 Чем отличаются ссылки от указателей в С++

В чем принципиальное отличие ссылки от указателя в С++? Какие ограничения есть у первых, а какие у вторых?

Вот некоторые из отличий::
🔘Нельзя объявить массив ссылок.
🔘У ссылки нет адреса.
🔘Существует арифметика указателей, но нет арифметики ссылок.
🔘Указатель может иметь «невалидное» значение с которым его можно сравнить перед использованием.

🔘Если вызывающая сторона не может не передать ссылку, то указатель может иметь специальное значение nullptr:

void f(int* num, int& num2)
{
  if(num != nullptr) // if nullptr ignored algorithm
  {
  }
  // can't check num2 on need to use or not
}

🔘Ссылка не обладает квалификатором const

#include <iostream>
int main()
{
   std::cout << "Hello, world!\n";

   const int v = 10;
   //int& const r = v; // Ошибка
   const int& r = v;

   enum
   {
       is_const = std::is_const<decltype(r)>::value
   };

   if(!is_const)
       std::cout << "const int& r is not const\n";
   else
       std::cout << "const int& r is const\n";
}

@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

🖥 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

🖥 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

🖥 Чем пустой конструктор по умолчанию отличается от =default;?

▶️Вопрос: чем пустое тело отличается от того, что получается с =default (для конструктора по умолчанию)

X::X() {}
// и
X::X() = default;

▶️Что ж, наличие конструктора по умолчанию с пустым телом автоматически делает класс нетривиальным. Со всеми вытекающими отсюда особенностями. Например делает тип не POD. А также исключает возможность использовать агрегатную инициализацию:

#include <iostream>
#include <type_traits>

struct X {
    //X() {}
    X() = default;      
    int a;
    int b;
};

int main( ) {
    X x { 1, 2 }; // ошибка, если X - не тривиальный класс.
    std::cout << std::boolalpha << 
        std::is_trivial<X>::value << "\n"; 
}

При определении конструктора как = default тривиальность класса сохраняется, если она была до этого. В данном случае, это равносильно отсутствию явного упоминания конструктора в определении класса.

Если конструктор по умолчанию определен как = default вне определения класса, всё равно будет считаться, что конструктор предоставлен пользователем, и это тоже делает класс нетривиальным.

@cpluspluc

🖥 cpr — curl здорового человека

C++ Requests — это простая обертка вокруг libcurl, вдохновленная Python Requests.

Вот так можно отправить GET-запрос при помощи cpr:

#include <cpr/cpr.h>

int main(int argc, char** argv) {
    cpr::Response r = cpr::Get(cpr::Url{"https://api.github.com/repos/libcpr/cpr/contributors"},
                      cpr::Authentication{"user", "pass", cpr::AuthMode::BASIC},
                      cpr::Parameters{{"anon", "true"}, {"key", "value"}});
    r.status_code;                  // 200
    r.header["content-type"];       // application/json; charset=utf-8
    r.text;                         // JSON text string
}

🖥 GitHub
🟡 Доки

@cpluspluc

✔️ ЗАДАЧА: Что выведет код?

#include <iostream>
#include <vector>

struct Tracer {
  Tracer(const char* name) : name(name) {
    std::cout << "Constructing " << name << "\n";
  }
  ~Tracer() {
    std::cout << "Destructing " << name << "\n";
  }
  const char* name;
};

struct Example {
  Tracer t1{"t1"};
  std::vector<Tracer> list;
  Tracer t2{"t2"};

  Example() : list{Tracer("temp1"), Tracer("temp2")} {
    std::cout << "Inside constructor\n";
  }
};

int main() {
  Example e;
  std::cout << "End of main\n";
  return 0;
}

---

ОТВЕТ:

Constructing t1
Constructing temp1
Constructing temp2
Inside constructor
Constructing t2
End of main
Destructing t2
Destructing temp2
Destructing temp1
Destructing t1

---

Почему так:

• Поля инициализируются в порядке объявления в структуре, а не в списке инициализации
• std::initializer_list создаёт временные объекты, которые копируются в вектор
• t2 создаётся после строки Inside constructor
• Деструкторы вызываются в обратном порядке: t2 → temp2 → temp1 → t1

Хитрость — в порядке инициализации, временных объектах и destructuring-порядке!

@cpluspluc

🖥 Задача для собеседования: "Быстрая очередь с удалением элемента за O(1)"

🔖 Условие:

Реализуйте структуру данных — очередь (`queue`), поддерживающую три операции:

- enqueue(x) — добавить элемент в конец очереди (должно работать за O(1));
- dequeue() — удалить элемент из начала очереди и вернуть его (должно работать за O(1));
- remove(x) — удалить первое вхождение элемента x из очереди за O(1).

Ограничения:
- Элементы могут повторяться.
- Если элемент отсутствует, remove(x) не делает ничего.
- Операции должны оставаться эффективными на больших объемах данных (миллионы элементов).
- Можно использовать стандартные структуры данных STL (`list`, unordered_map, unordered_set и т.д.).

▪️ Дополнительные вопросы к кандидату:

- Как обеспечить O(1) удаление произвольного элемента из очереди?
- Как избежать утечек памяти или "битых" итераторов после удаления элементов?
- Что будет, если очередь будет содержать множество одинаковых элементов?
- Как бы вы изменили решение, если бы нужно было удалять все вхождения элемента, а не только первое?

---

▪️ Разбор возможного решения:

Основная архитектура:

- Используем std::list<int> data для хранения реальной очереди.
- Почему list? Потому что позволяет за O(1) удалять элементы по итератору.
- Используем std::unordered_map<int, std::list<std::list<int>::iterator>> index.
- Для каждого значения храним список итераторов на его вхождения в data.

Операции:

- enqueue(x):
- Добавляем x в конец data.
- Сохраняем итератор на него в index[x].
- Все действия — за O(1).

- dequeue():
- Удаляем элемент из начала data.
- Находим соответствующий итератор в index, удаляем его.
- Если в списке итераторов для этого значения больше нет элементов, удаляем ключ из index.

- remove(x):
- Если в index[x] есть итераторы:
- Берем первый итератор.
- Удаляем его из data и из списка итераторов.
- Если список стал пустым — удаляем запись x из index.
- Все действия — за O(1).

---

▪️ Возможные подводные камни:

- ❗ Не проверять, пустой ли index[x], перед удалением итератора.
- ❗ Не удалять ключи из unordered_map, что приводит к накоплению "пустых" списков в памяти.
- ❗ Использовать vector вместо list — тогда удаление из середины будет занимать O(n).

---

▪️ Мини-пример интерфейса класса:

#include <list>
#include <unordered_map>

class FastQueue {
private:
    std::list<int> data;
    std::unordered_map<int, std::list<std::list<int>::iterator>> index;

public:
    void enqueue(int x) {
        auto it = data.insert(data.end(), x);
        index[x].push_back(it);
    }

    int dequeue() {
        if (data.empty()) throw std::out_of_range("Queue is empty");
        int val = data.front();
        auto it = index[val].front();
        index[val].pop_front();
        if (index[val].empty()) {
            index.erase(val);
        }
        data.pop_front();
        return val;
    }

    void remove(int x) {
        if (index.count(x) == 0) return;
        auto it = index[x].front();
        data.erase(it);
        index[x].pop_front();
        if (index[x].empty()) {
            index.erase(x);
        }
    }
};

▪️ Дополнительные вопросы на усложнение:

- Что если нужно сделать removeAll(x) — удаление всех вхождений элемента?
- Как изменится решение, если в очереди будут сложные объекты вместо int?
- Как минимизировать использование памяти, если очередь очень большая?
- Как обеспечить безопасность потоков (thread-safety) для многопоточного варианта очереди?

@cpluspluc