​​Отдых

Мы уже поговорили о том, что важно отдыхать. Но это было в контексте отпуска и такого, основательного релакса. Но знаете, какое самое крутое состояние? Когда тебе не нужен отпуск. Тебе базово очень нравится твоя жизнь и ты не доводишь себя до такой усталости, что уже вынужден уходить на долгий перерыв, чтобы не сгореть дотла.

Но как этого достигнуть?

Грамотное распределение рабочего времени и перерывов - один из способов.

У вас есть 8 часов рабочего времени. Дада, дорогие программисты. Ни 10 и ни 12. Хардворк энивеа вычеркиваем из списка своих жизненных девизов. Надо работать не тяжело, а с умом. Нам голову создатели придумали не только для того, чтобы в нее есть. Работать долго может только четко выстроенная система.

И в эти 8 часов нужно впихнуть весь обьем насущных задач. Цель - амбициозная и нетривиальная. Но умные дяди придумали некоторые схемы, которые помогут несколько систематизировать этот хаос.

Для начала нужно составлять план на день. Желательно письменно, но можно и в голове, если вы Джимми Нейтроны. Это помогает видеть конкретные цели, при достижении которых мозг выделит дофамин, давая вам приятные ощущения и мотивацию двигаться дальше. Вам же приятно закрывать тикеты в жире? С собственным микропланированием вы можете закрывать несколько задач за день! Сколько приятных эмоций от зачеркивания пунков в своем плане, мммм.

Далее - приоритизация задач. Схем существует куча, но приведу ту, которая мне больше всего нравится.

Разделяем весь спектр задач на простые, средние и тяжелые. Как только у вас появилось это разбиение, вы делаете не более 1 тяжелой задачи + не более 3-х средних задач + не более 5 легких задач в день. Схема 1+3+5.

Разделение задач по сложности - вполне соответствует реальности среднего рабочего дня. Нужно ответить на почту, создать задачи, провести собес, сходить на митинг и тд. Все это разные по затрате энергии действия и очевидно, что это нужно учитывать при планировании своего дня.

Вот мы получили шаблон, куда мы можем вставлять свои реальные задачи. Теперь осталось только понять, сколько по времени выполнять таски разной сложности, чтобы появился адекватный мэтчинг.

Обычно цифры такие: тяжелая задача - 3-4 часа, средняя - 30-40 мин, легкая - 10 мин.

Счетоводы уже все посчитали и напряглись: даже при максимальных цифрах пропадает 1 час. Куда он тратится?

На отдых

Какое бы у вас не было суперское внимание, оно понижается при непрерывной и вовлеченной работе.

Делайте себе перерывы.

Для тех, кто работает из офиса - это вполне органичная вещь. Пошел, кофеек с коллегой попил, мозги переключились, отдохнули и готовы разрывать эти ваши си-плюс-плюсы.

Но для удаленщиков перерывы не естественны. И парадокс в том, что именно им больше всего они и нужны! Отсутствие естественных отвлекающих факторов приводит к тому, что человек садится за стол в 9 и до вечера прожевывает пятой точкой дырку в этом стуле, зачастую без обеда. Кстати, ставь лайк, если пролеживаешь дырку в диване и зарабатываешь остеохондроз aka работаешь лежа(посмотрим сколько нас).

Завершил какой-то логический блок - отдохнул. Надолго застрял - отдохнул. Даже по гостам нужно делать перерывы. Да, может не так много суммарно. Но мы ж программисты. Мы тонкие и творческие личности🦋🌸. Нам можно.

Опять же. Этот пост - не руководство к действию, которое нужно выполнить в строгости. Мы, как и бизнес, должны быть agile и подстраивать свои концепции под ситуацию. Иногда надо и поработать побольше. Иногда, когда чувствуешь, что не вывозишь, отдохнуть побольше.

В общем, вроде простые рекомендации, но внедряя их вы ощущите всю мощь успешного успеха и расти будете не до синьора/лида/Илона Маска, а до самих просторов космоса.

Stay smarter. Stay cool.

#fun #commertial

​​ParamType - не ссылка и не указатель
#новичкам

Список постов по теме

template <class T>
void func(T param) {...}

func(expression);

В при такой форме параметра шаблонной функции, который в данном случае не является ни ссылкой, ни указателем, мы имеем дело с передачей аргумента по значению. Все как с нешаблонными функциями.

Это значит, что param - совершенно новый объект типа Т, который создается из аргумента, переданного функции. После создания он живет своей жизнь и никак не зависит от исходного объекта.

Есть кстати распространенное заблуждение или недоговаривание, что при передаче объекта в функцию по значению происходит копирование. Это не совсем правда. Вызывается конструктор объекта на основе переданного параметра. А вот какой именно конструктор вызовется - copy или move - определяется типом ссылочности аргумента. Передадут lvalue - вызовется copy ctor, передадут rvalue reference - вызовется move ctor. Короткий пример:

struct Test {
  Test() = default;
  Test(const Test& other) {
    std::cout << "Copy ctor" << std::endl;
  }
  Test(Test&& other) {
    std::cout << "Move ctor" << std::endl;
  }
};

template<class T>
void fun(T t) {
  std::cout << "Hello, subscribers!!!" << std::endl;
}

int main () {
Test t;
fun(t);
fun(std::move(t))
}

Copy ctor
Hello, subscribers!!!
Move ctor
Hello, subscribers!!!

Как видим, при передаче аргумента через std::move происходит вызов мув конструктора.

Кстати, недавно дошел до очень простого объяснения мув-семантики и всего, что вокруг нее вертиться. Буквально за один пост все поймут всё про нее. Если хотите такой пост - жмакайте кита)

Вернемся к шаблонам

Как в этой ситуации выводится шаблонный тип?

Если у типа expression есть верхняя ссылочность/константность/волатильность - все в мусорку, оставшееся - тип Т.

int x = 42;
const int cx = x;
const int& rx = x;
const int * const px = &x;

func(x); // T's and param's types are both int
func(cx); // T's and param's types are again both int
func(rx); // T's and param's types are still both int
func(px); // T's and param's types are const int*

Обратите внимание: хотя cx и rx представляют константные значения, param не является константой. В этом есть смысл. param — это объект, полностью независимый от cx и rx, копия cx или rx. Тот факт, что cx и rx не могут быть изменены, ничего не говорит о том, можно ли изменять param. Вот почему константность expression игнорируется при определении типа параметра: то, что expression не может быть изменено, не означает, что его копия не может быть изменена.

С указателем похожая история: он как бы копируется в функцию. В функции уже другой указатель - param - и он не обязан быть сам по себе константным. И согласно правилам вывода типов, таковым и не является.

Если шаблонный параметр немного сложнее - например, тип Т вложен в другой шаблонный тип, то возвращаемся к нашей капусте. Снимаем столько слоев с типа expression, сколько явно определено для типа param - и это будет тип Т. Аргумент передается также по значению.

template <class T>
void func(std::vector<T> param) {...}

std::vector<int> vec;
const std::vector<int> const_vec;

func(vec); // T is int, param's type is std::vector<int>
func(const_vec); // T is int, param's type is std::vector<int>

На этом мы заканчиваем рассматривать мажорные кейсы видов шаблонных параметров функций. Дальше будем какие-то менее встречающиеся примеры рассматривать.

Be independent subject. Stay cool.

#cppcore #template

​​Правильный swap двух объектов Ч1

В статье про swap идиому мы реализовали свап объектов класса через дружественную функцию. Сегодня поговорим почему так делать правильно.

В принципе нам нужна функциональность, которая сможет обменять данных двух объектов местами. Она может называться как угодно, никто не запрещает назвать вам swap функцию как TheMostTrickyFunction.

Но так делать не очень удобно. Все привыкли использовать std::swap для обмена значений. Поэтому логично как минимум назвать функцию swap.

Дальше будем рассматривать по очереди возможные варианты.

Можно определить метод swap внутри класса:

struct my_type
{
    void swap(my_type&) { /* swap members / }
};

И хоть это будет работать в пользовательском коде just fine, но мы не сможем для такого типа например использовать std::sort, которая вызывает свободную функцию swap.

Но мы можем найти примеры такого дизайна даже в стандартной библиотеке. Например std::vector имеем метод swap, который обменивает данные двух векторов. Но тут важен контекст: до появления мув-семантики обмен векторов через std::swap приводило бы к нежелательным копированиям. Поэтому в те времена многие объекты имели свою оптимизированную версию в виде метода.

Сейчас вы можете использовать std::swap на двух векторах и не парится по поводу перфоманса. Так что просто swap метод класса нам не подходит.

Раз мы хотим использовать std::swap, то может тогда просто специализируем эту функцию для нашего типа в скоупе std? Давайте попробуем.

namespace std
{
    template <>
    void swap(my_type& one, my_type& two)
    {
        one.swap(two);
    }
}

И это даже может и заработает. Но С++20 говорит нам, что специализировать шаблонные функции из неймспейса std - неопределенное поведение. Поэтому этот вариант - совсем не вариант.

Попробуем определение свободной функции swap в неймспейсе класса

namespace my_ns {

struct my_type
{
    void swap(my_type&) { / swap members */ }
};

void swap( my_type<T> & lhs, my_type<T> & rhs ) noexcept
{
    lhs.swap(rhs);
}

}

Однако это выглядит просто как обертка для метода swap, который больше нигде не используется. Может как-то схлопнуть две эти сущности?

Сделаем эту свободную функцию дружественной нашему классу! Тогда можно выкинуть ненужный метод и оставить просто функцию.

struct my_type
{
    friend void swap(my_type& first, my_type& second) noexcept {
    // swap
  }
};

Так-то лучше. Все работает и выглядит культурно. Далее поговорим про то, что должно быть внутри функции.

Be nice. Stay cool.

#template #cppcore #cpp20

​​Правильный swap двух объектов Ч2

В прошлый раз мы разобрались, почему swap лучше всего определять через дружественную функцию. Сегодня разберем то, что должно быть у нее внутри.

Очень хочется написать просто типа такого:

struct my_type
{
    friend void swap(my_type& first, my_type& second) noexcept {
      std::swap(first.member_1, second.member_1);
      std::swap(first.member_2, second.member_2);
  }
  Type1 member1;
  Type2 member2;
};

И это работает для тривиальных типов Type1, Type2. Если у вас тривиальные члены - пожалуйста пользуйтесь.

Но если Type1, Type2 - пользовательские типы не из стандартной библиотеки? Понятное дело, что для стдшных типов есть специализации std::swap. Но вот для обычных смертных - нет. И если для этого смертного типа определена своя функция swap, которая лучше знает, как обменивать данные, то таким образом вы никогда ее не вызовете. А если какой-то из ваших мемберов не удовлетворяет условию std::is_move_constructible_v<T> && std::is_move_assignable_v<T>, то вы вообще не скомпилируете этот код.

Выход - нужно как-то разрешить искать функцию swap в неймспейсе класса. Так как она более специализирована под ваш конкретный тип, то она будет предпочтительнее, чем стдшная, и будет вызываться вместо него.

Такая штука есть и называется она ADL или Argument Dependent Lookup. С ее помощью мы можем найти нужную функцию по типу аргумента. Можно написать:

struct my_type
{
    friend void swap(my_type& first, my_type& second) noexcept {
      swap(first.member_1, second.member_1);
      swap(first.member_2, second.member_2);
  }
  Type1 member1;
  Type2 member2;
};

И если для Type1 и Type2 определены свои функции swap, то они найдутся и все скомпилируется.

Однако выискивать для каждого типа своего мембера, есть ли у него своя собственная swap - задача неблагодарная. Хотелось бы и рыбку съесть и машку за ляшку не задумываться о выборе нужной функции и положить эту задачу на плечи компилятора. И это можно сделать!

struct my_type
{
    friend void swap(my_type& first, my_type& second) noexcept {
      using std::swap;
      swap(first.member_1, second.member_1);
      swap(first.member_2, second.member_2);
  }
  Type1 member1;
  Type2 member2;
};

Какая тут магия произошла. Мы попрежнему используем ADL для поиска наиболее подходящей функции. Но если мы ее не нашли, то остается бэкап в виде std::swap, которая может вызваться благодаря using std::swap.

Примерно так и выглядит "каноничный" вид функции swap для ваших кастомных классов.

Sit on both chairs. Stay cool.

#cppcore

​​Ревью

Продолжаем разбирать примеры существующего кода и совместно выявлять в них проблемы. Сегодня будет не самый продовый пример, но интересный по многим моментам. В основном, из-за многопоточки.

Призываю всех участвовать в обсуждении и писать свои варианты того, что в этом коде не так и как это можно улучшить. Начинающие может пока совсем не поймут, что здесь происходит. Но вот продолжающим будет очень полезно почитать ваши рассуждения и узнать много нового.

Не обязательно писать большие тирады или искать заковыристые проблемы. Если вы нашли ошибку - поделитесь ей в комментах. Это отличная практика код #ревью.

Кусок кода прикреплю картинкой к посту. Объединенный разбор опубликую завтра. Как всегда, самые продуктивные ревьюеры будут упомянуты в этом разборе.

Analyse your life. Stay cool.

​​Результаты ревью

Всем большое спасибо за активность, было интересно почитать ваши замечания/вопросы/споры/предложения. Выявились 2 явных лидера по объему найденных недостатков. Так как рассуждения у них были объемные и не строго структурированные, то упомяну обоих. Давайте похлопаем Дмитрию и Михаилу👏👏👏👏

Теперь саммари по пунктам:

❗️ Используется странный стиль глобальные переменные + функции. Много чего можно объединить и/или завернуть в классы.

❗️ Если уж используете глобальные переменные в цпп файле(а это скорее всего он и есть), то используйте пометку static, чтобы не засорять именами скоуп. К функциям это тоже относится.

❗️ Обильное использование сырых указателей на объекты класса. В данном случае это точно code smell и все нужно переделать на умные указатели.

❗️ Бессмысленно использование более сложного гарда std::unique_lock. Обычно он используется в тандеме с кондварами. Здесь будет достаточно std::lock_guard и выделение отдельного скоупа критической секции с помощью фигурных скобок {}.

❗️ Странное завершение цикла при достижении конца очереди. Это накладывает на вызывающий код ответственность за обработку этой ситуации. Конкретно в таком простом варианте очереди на мьютексте логично оставить цикл бесконечным и при достижении конца продолжать цикл заново.

❗️ Странный слип под локом в DequeueJob. Слишком жирно потоку преднамеренно спать с загробастанным мьютексом. Наверное автор просто не подумал, но все же так делать не надо и этот слип нужно вынести из критической секции.

❗️ Странный принт под локом EnqueueJob. Слишком долгая операции и семантически не относящаяся к критической секции. Нужно вынести за пределы лока.

❗️ Странный выбор контейнера для очереди. Если уж так не хочется писать свой класс, то в STL есть прекрасный std::queue, который как бы прям прыгает с экрана монитора и говорит: "Нужна очередь и выбираешь не меня? Больной ублюдок..."

❗️ Так как NewJob - довольно маленькая структура, то передавать ее везде можно по значению, вместо указателей. Ну или сразу использовать std::unique_ptr с заделом на будущее ообогащение задачи.

❗️ Нет graceful завершения обработки очереди. Нужно как-то обрабатывать ситуацию, когда нам захочется закончить разгребать очередь и возможно сделать еще какие-то действия, но мы не хотим это делать через простой head shot приложения.

❗️ Стандартный подход к написанию очередей - использование кондваров. Консюмер спит до тех пор, пока продюсер не уведомит его о наличии новой задачи. Пример можно посмотреть тут.

❗️ Архитектурные решения в этом коде довольно бедные. Понятно, что код простой и не претендует на высокие материи и на место на обложке Cosmopolitan. Но хоть что-то же должно быть. По дизайну видение у всех может быть разное, но тут явно все хромает.

❗️ Уж не буду отдельными пунктами упоминать мелкие странные вещи типа "delete job, job = Null" или конструктор для простой структуры(можно агрегатную инициализацию использовать), юзинг и тд.

Итого довольно внушительный список получился. Конечно, это не продовый код и писал его человек явно в начале своего пути знакомства с многопоточкой и плюсами в целом. Так что не судите строго этого маленького китайского мальчика. Никто не родился вундеркиндом по С++.

"Исправленную версию" можете найти в комментах.

Fix your flaws. Stay cool.

std::swap и ADL

В коммьюнити есть определенное заблуждение, что когда мы вызываем std::swap для наших кастомных типов, эта функция в начале ищет через ADL самую подходящую перегрузку, которую мы возможно определили, и только в случае неудачи вызывается дефолтная реализация обмена. Это конечно не так и вот причины.

Первая, довольно косвенная. Все алгоритмы стандартной библиотеки никогда не используют вызов std::swap напрямую для обмена элементов последовательности. Там все делается как в предыдущем посте с помощью using std::swap, чтобы как раз разрешить ADL найти самую подходящую перегрузку. Зачем это делать, если std::swap и так самостоятельно ищет через ADL?

Вторая - подобная реализация std::swap вгоняет в бесконечную рекурсию следующий код:

namespace ns
{
  struct foo
  {
    foo() : i(0) {}
    int i;
  };
  void swap(foo& lhs, foo& rhs)
  {
    std::swap(lhs, rhs);
  }
}

template <typename T>
void do_swap(T& lhs, T& rhs)
{
  std::swap(lhs, rhs);
}

int main()
{
  ns::foo a, b;
  do_swap(a, b);
}

Неважно хороший ли это код или нет, он может встречаться в проектах. Зачем определять свою функцию swap через std::swap - загадка, но это работает.

Почему вообще должно быть важно, что работает такой плохой код? Потому что обратная совместимость. Такой код вполне мог существовать и использование ADL внутри std::swap его бы сломало.

Тем не менее были предложения в стандарт, которые предлагали разрешить ADL внутри std::swap. И они вроде даже попали в драфт С++20, но в сам стандарт так и не вошли. Думаю, что в том числе и по причине обратной совместимости.

Так что для правильного свопа необходимо приписывать using std::swap. Или нет?

Я уже говорил, что в стандартной библиотеке алгоритмов не используется обмен элементов последовательности через std::swap. Но не сказал, как именно. А обменивают их через std::iter_swap(логично, там же итераторы используются). И вот его возможная имплементация:

template<class ForwardIt1, class ForwardIt2>
constexpr //< since C++20
void iter_swap(ForwardIt1 a, ForwardIt2 b)
{
    using std::swap;
    swap(*a, *b);
}

То, что нужно! Теперь можно писать так:

struct my_type
{
    friend void swap(my_type& first, my_type& second) noexcept {
    std::iter_swap(&first.member_1, &second.member_1);
    std::iter_swap(&first.member_2, &second.member_2);
  }
  Type1 member1;
  Type2 member2;
};

Немного корявенько, зато думать не надо.

Ну или можно бустовскую версию свапа взять, которая делает примерно то же, что и iter_swap. Но надо ли вам тянуть буст - это вопрос.

Properly exchange values. Stay cool.

#cppcore

​​Зачем вообще нужен кастомный swap?

Коротко - незачем)

Но как всегда есть нюансы. Забайтились? Погнали разбираться.

Как всю историю человечества разделяет Рождество Христово, так и история С++ делится на две эпохи появлением стандарта С++11. Получается, что С++11 - Иисус в мире плюсов...

И вот до С++11 мы не имели семантики перемещения и функция std::swap обменивала два значения через копирование. Ну и естественно это никому не нравилось. Зачем такой оверхед, когда мне нужно только местами данные поменять?

И вот в те времена кастомная функция swap была как нельзя кстати. Именно поэтому std::vector имеет отдельный метод swap. Рудимент архаичного прошлого...

С тех пор все стандартные алгоритмы в первую очередь ищут use-defined swap и уже на крайняк используют std::swap.

Если ваш класс управлял хоть каким-то ресурсом, даже строкой, вам нужен был свап.

Но по сути-то, свап - это такой одновременный мув друг в друга(идейно). Ну и с появлением мув-семантики стандратная swap стала выглядеть именно так, как нам нужно идейно:

template <typename T>
void swap(T& x, T& y)
{
    T temp(std::move(x));
    x = std::move(y);
    y = std::move(temp);
}

Эта версия свапа делает ровно то, что ожидали практически от всех кастомных swap'ов - эффективный обмен двух значений.

Она позволяет даже некопируемым объектам, типа стримов, мьютексов и прочих, обменяться местами. То есть она буквально отобрала весь хлеб у кастомной swap: теперь стандратная функция делает такой же эффективный обмен значениями, плюс может также обменять некопируемые объекты. Красота!

Но у самописной swap остается одно преимущество: Не происходит никаких вызовов конструкторов классов обмениваемых объектов. Мы напрямую обмениваем содержимое объектов. А std::swap все-таки вызывает один мув-конструктор и 2 мув присваивания. О производительности надо думать...

А еще надо думать об оптимизациях компилятора. Специальные методы могут быть заинлайнены и std::swap превратится ровно в то же, что сгенерирует компилятор для вашей самописной обменивалки.

Также некоторый легаси код может использовать в своих кишках именно метод swap, поэтому чтобы пользоваться этим кодом, нужно реализовывать метод. Но это не то, что бы частая история.

Итог какой: кастомный своп был придуман, в основном, чтобы эффективно обменивать объекты. std::swap на стероидах мув-семантики позволяет делать это очень эффективно. Самописный своп имеет на первый взгляд незначительные преимущества по производительности. Но на практике как всегда надо тестировать оба варианта. Ну или не заниматься преждевременной оптимизацией и использоват std::swap.

Use standard things. Stay cool.

#cppcore #cpp11

И ведь приходится разворачиваться....

​​Вызываем оператор индексации у указателей

Есть суперважная проблема, с которой сталкиваются 100% разработчиков в каждой строке своего кода.

Для указателей перегружен оператор квадратные скобки, который сдвигает указатель на величину индекса вправо и разименовывает его.

И вот теперь представим, что у нас есть класс с собственным перегруженным оператором[]. Например, std::deque. У нас каким-то образом в руках появился указатель на экземпляр этого контейнера. Как у него вызвать оператор взятия индекса объекта?

Если сделать так:

std::deque<int> * deque_inst = new std::deque<int>{1, 2, 3, 4, 5};
std::cout << deque_inst[4] << std::endl;

то получите огромную простыню нечитаемых ошибок компиляции.

Все потому что deque_inst - это указатель, а deque_inst[4] значит "сдвинь указатель на 4 вправо и разыменуй".

И шо делать?

Так же не напишешь:

deque_inst->[3]

Немного не очень опытных разработчиков знают, что можно вызывать операторы явно. Так вот в этом случае как раз можно вызвать оператор[] явно:

std::deque<int> * deque_inst = new std::deque<int>{1, 2, 3, 4, 5};
std::cout << deque_inst->operator[](3)<< std::endl;

Ну то есть все как обычно: есть указатель на объект, мы вызываем у него метод через оператор доступа к членам (для пролетариев - оператор стрелочка). Но этот метод - сам оператор и мы просто вызываем его согласно сигнатуре.

Такой вот прикол. Иногда может выручить.

Однако nobody knows зачем и как вы получили указатель на объект с переопределенным оператором[]. Возможно, вам стоит пересмотреть организацию вашего кода.

Express your thoughts explicitly. Stay cool.

#cppcore

​​Фактор загрузки std:unordered_map
#новичкам

Все мы знаем, как растет в размерах вектор с увеличением количества элементов. Может быть мы в конкретном случае не знаем мультипликатор увеличения вектора, но механизм мы понимаем.

Но например, неупорядоченная мапа - немного другой фрукт. За счет того, что мы сами можем предоставить свою хэш-функцию для нее, мы очень сильно можем влиять на поведение контейнера. Буквально все похерить плохим хэшом или сделать все по-красоте. Однако не всегда плохой хэш - действительно очень плохой. Может он и плохонький, но зато очень быстрый. Возможно, за счет этого будет много хэш-коллизий и появится проблема кластеризации. Но нам это может быть и не так важно, если у нас есть действительно быстрый хэш.

Таким образом мы реально влияет, если не на внутреннее устройство контейнера, то на тенденции фактического расположения элементов.

Такая возможность кастомизации должна идти вместе с влиянием на поведение мапы при увеличении размеров.

У вектора есть поле - capacity, которое говорит о том, сколько элементов может вмещать внутренний буффер.

Мапа же за счет своей бакетной структуры может вмещать сколько угодно элементов. Но нам не хотелось бы прийти к ситуации, когда мапа вырождается в набор огромных связных списков. Поэтому для нее также должна быть какая-то эвристика, которая поможет предотвратить такую проблему, своевременно увеличивать размер внутреннего массива-хэш-таблицы и перехэшировать элементы.

float load_factor() const;

Этот метод мапы возвращает ее фактор загрузки, который равен среднему числу элементов в одном бакете aka size() / bucket_count(). Эта та характеристика, которая определяет, когда мапа будет расширяться. Точнее не только она. Нужно же еще пороговое значение, при достижении которого произойдет расширение. А вот и оно.

float max_load_factor() const;
void max_load_factor( float ml );

Максимальный фактор загрузки определяет максимальное среднее число элементов в бакетах, после достижения которого произойдет расширение хэш-таблицы.

И обратите внимание, что мы сами можем влиять на это значение! Реализация безусловно предоставляет свое значение(скорее всего 1). Но с помощью экспериментов со своей хэш-функцией и кастомным лоад фактором, вы можете добиться по-настоящему желаемого поведения этого непростого контейнера.

Stay balanced. Stay cool.

#STL #cppcore

​​Виртуальный конструктор
#новичкам

Виртуальные методы - это основа полиморфизма, одного из важнейших концептов объектно-ориентированного программирования, который позволяет нам реализовывать сложные конструкции из классов и строить гибкую-расширяемую архитектуру. Но вот если на секунду задуматься: конструктор - это ведь тоже метод. Можем ли мы сделать конструктор класса виртуальным?

Один из тех самых популярных вопросов на собеседованиях, который не проверяет никаких практически применимых знаний. Он скорее направлен больше на понимание концепции ООП и механизма создания объектов в С++.

Ответ: нет, не можем. Логика тут довольно простая. Виртуальные функции подразумевают собой позднее связывание объекта и вызываемого метода в рантайме. То есть для них нужны объекты(точнее vptr, которых находится внутри них). А объекты создаются в рантайме. И для создания объектов нужны констукторы. Получается, если бы конструкторы были виртуальными, то собака постоянно гналась бы укусить себя за жёпу получился бы цикл и парадокс(фанатам Шарифова посвящается). Нет указателя на виртуальную таблицу - нет виртуальности.

Если более формально и официально, то вот комментарий самого Бъерна по этому вопросу:

A virtual call is a mechanism to get 
work done given partial information. 
In particular, "virtual" allows us to 
call a function knowing only an interfaces 
and not the exact type of the object. 
To create an object you need complete 
information. In particular, you need to 
know the exact type of what you want to 
create. Consequently, a 
"call to a constructor" cannot be virtual.

Виртуальный вызов — это механизм выполнения работы при наличии частичной информации. В частности, он позволяет нам вызывать функцию, зная только тип базового класса, а не точный тип объекта. Для создания объекта необходима полная информация. В частности, вам необходимо знать точный тип того, что вы хотите создать. Следовательно, «вызов конструктора» не может быть виртуальным.

Однако, нам по сути этого и не нужно. Нам нужен механизм создания объекта, зависящий от типа полиморфного объекта. И у нас такой механизм есть! Называется он фабричным методом. В ту же степь идет и паттерн "метод clone()".

В сущности, фабричный метод позволяет создавать объекты, тип которых зависит от типа объекта, у которого вызывается метод.

Метод clone позволяет создавать объекты именно того класса, который на самом деле лежит под данным указателем или ссылкой.

Выглядит это так:

class Shape {
  public:
    virtual ~Shape() { } // A virtual destructor
    // ...
    virtual std::unique_ptr<Shape> clone() const = 0; // Uses the copy constructor
    virtual std::unique_ptr<Shape> create() const = 0; // Uses the default constructor
};
class Circle : public Shape {
  public:
    std::unique_ptr<Shape> clone() const override;
    std::unique_ptr<Shape> create() const override;
    // ...
};
std::unique_ptr<Shape> Circle::clone() const { return new Circle(*this); }
std::unique_ptr<Shape> Circle::create() const { return new Circle(); }

У класса Фигура есть метод clone, который позволяет скопировать текущий объект в новый объект. Метод create позволяет дефолтно создать объект того же класса.

В класса Circle эти методы переопределяются. Теперь можно не зная точного типа полиморфного объекта вызвать его конструктор по умолчанию и копирования.

std::unique_ptr<Shape> ptr = std::make_unique<Circle>();

auto new_obj = ptr->create();

auto copy_obj = ptr->copy();

В эти методы также можно добавить аргументов, в том числе и полиморфных типов. Главное, чтобы сигнатуры методов в наследниках и базе совпадали.

Можете кстати порассуждать в комментах, как бы выглядели виртуальные конструкторы и код, который бы их использовал.

Use well-known tools for your task. Stay cool.

#interview #cppcore #pattern

Ковариантные возвращаемые типы

Есть такое интересное понятие, о котором вы возможно ни разу не слышали. Пример из поста выше с методами clone и create можно было написать иначе:

class Shape {
  public:
    virtual ~Shape() { } // A virtual destructor
    // ...
    virtual Shape* clone() const = 0; // Uses the copy constructor
    virtual Shape* create() const = 0; // Uses the default constructor
};
class Circle : public Shape {
  public:
    Circle* clone() const override;
    Circle* create() const override;
    // ...
};
Circle* Circle::clone() const { return new Circle(this); }
Circle* Circle::create() const { return new Circle(); }

Вы скажете: "Сигнатуры не совпадают! Код не скомпилируется!".

А я скажу: "Shape и Circle - ковариантные типы". С++ разрешает наследнику переопределять методы с возвращаемым типом, который является наследником типа метода из базового класса. Говорят, что это даже называется идиомой С++.

Какие юзкейсы у этой идиомы? По факту всего один. Представьте, что все методы возвращают один тип Shape. Вы создали объект Circle в куче и присвоили указатель на него к указателю на Circle. Тогда при клонировании объекта Circle вам вернется указатель на объект базового класса. И по хорошему его надо динамик кастить к Circle, чтобы работать с конкретным типом наследника. А это оверхэд:

Circle *circle1 = new Circle();
Shape *shape = d1->clone();
Circle *circle2 = dynamic_cast<Circle *>(shape);
if(circle2) {
  // Use circle2 here.
}

Выглядит не очень. Посмотрим, как изменится код, если методы Circle будут возвращать указатель на Circle:

Circle *circle1 = new Circle();
Circle *circle2 = d1->clone();

Выглядит намного лучше. Но вот вопрос: почему вы нигде не увидите в коде применения ковариантных типов?

Потому что этот подход не работает с умными указателями, которые де факто являются стандартом при возвращении объектов из фабрик. std::unique_ptr<Circle> не является наследником std::unique_ptr<Shape>, поэтому они и не ковариантные типы и сигнатуры методов будут несовместимы.

Возвращение сырых указателей - супер bad practice, один только этот факт заставляет отказаться от такого подхода.

Тем более полиморфные объекты и придумали для того, чтобы использовать их полиморфно. То есть через ссылку или указатель на базовый класс. Зачем оперировать полиморфным объектом с указателем на конкретный тип - не очень понятно.

Раньше, до изобретения умных указателей, идиома была легитимна. Теперь же она отправилась на свалку истории.

Только что вы прочитали очередную статью про совсем ненужную хрень. Ставьте 🗿, если ваше лицо сейчас на него похоже)

Stay poker-faced. Stay cool.

#fun #cppcore

​​Приватный деструктор

Все мы с вами знаем, что можно делать конструкторы приватными. Например, для синглтон паттерна такое используется. Или для запрета создания объекта класса никаким другим образом, кроме как вызовом статический метода Create. Раньше, до появления возможности удаления функций в С++11 с помощью =delete, конструктор копирования делали приватным, чтобы запретить внешнему коду возможность копирования объекта.

Однако есть и симметричный сценарий, с которым вы явно не так часто сталкивались. Можно объявить приватным деструктор! Как это изменение отражается на поведении класса?

Вот у нас есть класс. Там не будет ничего, кроме приватного деструктора. И дальше мы попытаемся посоздавать объекты этого класса.

struct CreationTest {
private:
  ~CreationTest() {};
}

CreationTest global_obj;

int main() {
  CreationTest auto_obj;
  CreationTest * dynamic_obj = new CreationTest;
  // delete dynamic_obj;
}

Пойдем по порядку. global_obj. Его конструктор вызывается в статической области памяти до вызова main. А деструктор по идее должен вызваться после завершения main в функции std::exit. Однако проблема: std::exit - внешний код для класса CreationTest, поэтому она не имеет право вызвать деструктор. Значит, на этой строчке будет ошибка компиляции. Вы не можете создавать объекты с приватным деструктором в статической области.

Далее auto_obj. Память под этот объект выделяется на стеке и конструктор вызывается на этой памяти. А деструктор этого объекта вызывается после выхода из скоупа самим рантаймом. У которого опять нет доступа к auto_obj. Да чтож такое. Опять ошибка компиляции.

Теперь dynamic_obj. Конструктор здесь вызывается самим оператором new, который в начале аллоцирует память и потом на этой памяти вызывает конструктор. С этим все хорошо. Но здесь намеренно допущена утечка, потому что если бы мы вызвали оператор delete, то и на этой строчке была бы ошибка.

То есть динамическая область - единственное место, где мы нормально можем создавать объекты. Но без удаления этих объектов жить будет как-то грустновато. Утечки памяти, ее фрагментация. В общем ничего хорошего. Нужно решать проблему гениально! Я подключаюсь к Галилео

Кто может получить доступ к приватным полям класса? Либо его методы, либо его кореша. То есть друзья. И это единственные сущности, которые помогут решить нам проблему. Покажу сразу оба варианта.

struct CreationTest {
  static void Destroy(CreationTest * obj) {
    delete obj;
  }
  friend void DestroyFunc(CreationTest * obj);
private:
  ~CreationTest() {};
}

void DestroyFunc(CreationTest * obj) {
  delete obj;
}

int main() {
  CreationTest * dynamic_obj = new CreationTest;
  CreationTest::Destroy(dynamic_obj);
  CreationTest * dynamic_obj1 = new CreationTest;
  DestroyFunc(dynamic_obj1);
}

Теперь все компилируется без проблем.

Можно конечно немного позалупаться и создавать объекты через placement_new в автоматической области и также внутри функции вызывать деструктор, но это как будто бы борщ. Не очень удобно.

Кстати, можно для таких динамических объектов использовать и умные указатели с кастомными делитерами, чтобы не беспокоиться о ручном управлении памятью.

auto deleter = [](CreationTest * obj) {DestroyFunc(obj);};
std::unique_ptr<CreationTest, decltype(deleter)> smart_obj(new CreationTest, deleter);

В следующем посте поговорим о том, зачем вообще может понадобиться делать конструктор приватным.

Protect your private life. Stay cool.

#cppcore #cpp11

Зато летает...

​​Зачем может понадобиться делать деструктор приватным?
#новичкам

Недавно мы узнали, что можно делать деструктор приватным. Те, кто не слышал о этой технике, скорее всего подумали: "Сомнительно........но.....окэй". Потому что с первого взгляда не очень понятно, для чего вообще нужно заниматься этими непристойностями in the first place. Чтобы запретить пользователю создавать объекты на стеке и в статической области?

Ну и действительно, этот паттерн используется нечасто. Однако кейсы применения все же есть.

Один из основных - ATL COM объекты. Их цикл жизни регулируется с помощью подсчета ссылок. И чтобы никто не смог удалить объект, на который все еще ссылаются ссылки, для объектов вводят приватный деструктор и метод Release. В нем происходит декремент ссылки, проверка их количества и удаление объекта, если он остался больше никому не нужным. Выглядеть это может примерно так:

int MyRefCountedObject::Release() 
{
  _refCount--;
  if ( 0 == _refCount ) 
  {
    delete this;
    return 0;
  }
  return _refCount;
}

Как можно было понять, это довольно устаревшая и нишевая виндовая история. Раньше паттерн подсчета ссылок внутри самого класса был более популярен. Теперь, в эпоху стандартных умных указателей, это скорее странное легаси.

Помимо этого примера, для меня вообще довольно странная история, чтобы позволять какому-то коду создавать объект, но не позволять удалять его. Если я бы захотел контролировать удаление объекта, то с вероятностью 99% я бы захотел контролировать его создание. Чтобы так сказать стать черным властелином его цикла жизни. Поэтому, на мой взгляд, приватный деструктор должен идти вместе с приватным конструктором.

Для синглтонов имеет смысл сделать деструктор приватным, чтобы никто по ошибке не смог явно вызвать на ссылке деструктор. Сам деструктор вызывается в статическом методе-геттере, который имеет доступ к приватным полям, тут все аккуратно работает.

Также приватные конструктор и деструктор могут идти в комплекте с двумя статическими методами: Create() и Destroy().

Например, из Create возвращать умный указатель и указывать в качестве его делитера приватный статический метод Destroy. Таким образом вы можете реализовать довольно сложную логику создания и удаления объекта. Когда, например, у вас есть конструктор и метод init, то для ограничения работы с созданным, но не инициализированным объектом, используется статический метод Create. По аналогии для деструктора и finalize мы используем Destroy. Мы никого не ограничиваем в правильном создании и удалении объектов. Просто хотим, чтобы только через эти два метода проходило создание и удаление объектов.

class ControlLifeCycle
{
public:
  static std::unique_ptr<ControlLifeCycle, void()(ControlLifeCycle)> Create() // Factory
  {
    auto deleter = [](ControlLifeCycle * obj)
    {
      ControlLifeCycle::Destroy(obj);
    };
    std::cout << "I was born!" << std::endl;
    return std::unique_ptr<ControlLifeCycle, decltype(deleter)>(new ControlLifeCycle, deleter);
  }
private:
  static void Destroy(ControlLifeCycle* ptr)
  {
    std::cout << "I've been destroyed!" << std::endl;
    delete ptr;
  }
  ControlLifeCycle() {} // Private CTOR and DTOR
  ~ControlLifeCycle() {}
};

ControlLifeCycle global_var;                          // error: ctor and dtor are private

int main ()
{
    ControlLifeCycle stack_var;                          // error: ctor and dtor are private
    ControlLifeCycle* dynamic_var = new ControlLifeCycle;     // error: private ctor
    auto smart_var = ControlLifeCycle::Create();  // OK
}

Можно из метода Create возвращать просто указатель и оставить метод Destroy публичным. Тогда только мы своими очумелыми ручками сможем напечатать в нужном месте кода "Class::Destroy(ptr);" и только тогда произойдет освобождение ресурсов и ни в каком другом случае.

В общем, эта техника может использоваться в любом месте, где нам необходим полный контроль над циклом жизни объекта и над способом его рождения и захоронения.

Control cycle of your life. Stay cool.

​​nullptr
#новичкам

Вероятно, каждый, кто писал код на C++03, имел удовольствие использовать NULL и постоянно ударяться мизинцем ноги об этот острый уголок тумбочки. Дело в том, что NULL использовался, как обозначение нулевого указателя, который никуда не указывает. Но если он для этого использовался - это не значит, что он таковым и являлся. Это макрос, который мог быть определен как 0 aka int zero или 0L aka zero long int, но всегда это вариация интегрального нуля. И уже эти чиселки могли быть приведены к типу указателя.

Вот в этом-то и вся проблема. NULL очень явно хочет себя видеть в виде указателя, но по факту в зеркале видит число. Допустим, у нас есть 2 перегрузки одной функции: одна для инта, вторая для указателя:

class Spell { ... };

void castSpell(Spell * theSpell);
void castSpell(int spellID);

int main() {
  castSpell(NULL);
}

Намерения ясны: мы хотим вызвать перегрузку для указателя. Но это гарантировано не произойдет! В произойдет один из двух сценариев: если NULL определен как 0, то просто без объявления войны в 4 часа утра вызовется вторая перегрузка. Если как 0L, то компилятор поругается на неоднозначный вызов: 0L может быть одинаково хорошо сконвертирован и в инт, и в указатель.

Проблему можно решить енамами и передавать для нулевого spellID что-то типа NoSpell. Но надо опять городить огород. Почему все не работает из коробки?!

С приходом С++11 начало работать из коробки. Надо только забыть про NULL и использовать nullptr.

Ключевое слово nullptr обозначает литерал указателя. Это prvalue типа std::nullptr_t. И nullptr неявно приводится к нулевому значению указателя для любого типа указателя. Это объект отдельного типа, который теперь к простому инту не приводится.

Поэтому сейчас этот код отработает как надо:

class Spell { ... };

void castSpell(Spell* theSpell);
void castSpell(int spellID);

int main() {
  castSpell(nullptr);
}

Так как nullptr - значение конкретного типа std::nullptr_t, то мы может принимать в функции непосредственно этот тип, а не общий тип указателя. Такая штука используется, например, в реализации std::function, конструктор которого имеет перегрузку для std::nullptr_t и делает тоже самое, что и конструктор без аргументов.

/**
*  @brief Default construct creates an empty function call wrapper.
*  @post !(bool)this
/
function() noexcept
: _Function_base() { }

/
*  @brief Creates an empty function call wrapper.
*  @post @c !(bool)*this
/
function(nullptr_t) noexcept
: _Function_base() { }

По той же причине nullptr даже при возврате через функцию может быть приведен к типу указателя. А вот обычные null pointer константны не могут похвастаться таким свойством. Они могут приводиться к указателям только в виде литералов.

template<class T>
constexpr T clone(const T& t)
{
    return t;
}
 
void g(int *)
{
    std::cout << "Function g called\n";
}
 
int main()
{
    g(nullptr);        // Fine
    g(NULL)            // Fine
    g(0);              // Fine
 
    g(clone(nullptr)); // Fine
//  g(clone(NULL));    // ERROR: non-literal zero cannot be a null pointer constant
//  g(clone(0));       // ERROR: non-literal zero cannot be a null pointer constant
}

clone(nullptr) вернет тот же nullptr и все будет работать гладко. А для 0 и NULL функция вернет просто int, который сам по себе неявно не конвертится в указатель.

Думаю, что вы все и так пользуете nullptr, но этот пост обязан быть на канале.

Как говорит одна древняя мудрость: "Use nullptr instead of NULL, 0 or any other null pointer constant, wherever you need a generic null pointer."

Be a separate subject. Stay cool.

#cppcore #cpp11

Найди летающих друзей

Сегодня будет не по С++ контент, но я не мог мимо этого пройти. Надеюсь вы сейчас никуда не спешите и у вас есть огнетушитель под рукой, будет жарко.

В общем, недавно в твиттере завирусился японский "'экспресс" тест на деменцию. Задача очень простая - найти на картинке бабочку, летучую мышь и утку. Все это надо сделать за 10 мин. Успели - молодцы. Не успели - скорее всего ваша разработческая карьера продлится не так долго, как вы этого ожидаете.

У меня не хватает усидчивости на такие штуки. Через 3 минуты безрезультатного поиска мне захотелось с криками "лайт вейт бэйбэээ" выкинуть что-нибудь тяжелое из окна и я понял, что пора залезать в комменты и ловить спойлеры. Буду верить, что раз я искал не 10 мин, это все не считается.

❤️ - нашел всех за 10 мин.
🤬 - где эта ср*ная бабочка?!

Keep calm. Stay cool.

#fun