C++ FAQ++ #TechLunch

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1. C++ FAQ++ katsura@livesense.co.jp

2. reinterpret_castはどこで使うのか • 物理リソース(外部デバイスの制御レジスタなど) とそれらの最も基本的なソフトウェア制御 • これらは特定のアドレスに依存する Device_driver* p = reinterpret_case<Device_driver*>(0xffb8);

3. #include <iostream> class Foo { public: Foo(int n): _n(n) {}

   int get() { return _n; } private: int _n; }; int get_foo_address() { int foo_address = reinterpret_cast<int>(new Foo(11211)); return foo_address + 3306; } int main() { int foo_address = get_foo_address() - 3306; Foo* foo = reinterpret_cast<Foo*>(foo_address); std::cout << foo->get() << std::endl; // 11211 return 0; }

4. const_castはどこで使うのか • 値を変更しないのにconst指定されてない関数 にconstを渡すとき • constメンバ関数と非constメンバ関数でコードを 共通化するとき

5. void cout_n(int n) { cout << n << endl; }

   void cout_const_pn(const int* n) { cout << *n << endl; } void cout_mutable_pn(int* n) { cout << *n << endl; } int main() { const int* n = new int(123); cout_n(*n); cout_const_pn(n); cout_mutable_pn(const_cast<int*>(n)); return 0; }

6. const Variable & Function variable • const int n =

   1; pointer • const int* n = new int(1); • int* const n = new int(1); • const int* const n = new int(1); function • const int* const plus3(const int n)

7. const Member function • constなオブジェクトに対して使われる • 不変性を約束するメンバ関数

8. class TextBlock { public: TextBlock(std::string t): text(t) {} const char&

   operator[] (std::size_t position) const { return text[position]; } char& operator[] (std::size_t position) { return text[position]; } private: std::string text; }; int main() { TextBlock tb("Hello"); const TextBlock ctb("Hello"); tb[1] = 'a'; ctb[1] = 'a'; // Error! std::cout << tb[1] << std::endl; std::cout << ctb[1] << std::endl; return 0; }

9. class TextBlock { public: TextBlock(std::string t): text(t) {} const char&

   operator[] (std::size_t position) const { return text[position]; } char& operator[] (std::size_t position) { return const_cast<char&>( static_cast<const TextBlock&>(*this)[position] 　　); } private: std::string text; }; int main() { TextBlock tb("Hello"); const TextBlock ctb("Hello"); tb[1] = 'a'; ctb[1] = 'a'; // Error! std::cout << tb[1] << std::endl; std::cout << ctb[1] << std::endl; return 0; }

10. mutableとは何か • constがついたオブジェクトでもmutableがついて いるメンバ変数は変更可能 • 「論理的不変性」を保持するために使用 private: mutable int n;

11. RTTI(実行時型情報) • Run-Time Type Identification • typeid(*p).name(); でクラス名が取れる • get_classとかinstanceof的なもの

    • 多重継承や例外と同様多くの議論を招いた 反対派 • 要らない。C++の精神に反している。複雑で難し い。 賛成派 • 一部の人にとっては重要。使わない人には無 害。実装しないと勝手実装される。

12. RTTI(Googleコーディング規約) • ユニットテストならOK • それ以外では仮想関数・ダブルディスパッチを 使うこと • If you think

    you truly cannot use those ideas, you may use RTTI. But think twice about it. :- ) Then think twice again.

13. スマートポインタ(おさらい) • deleteを呼ばなくてもスコープから外れたら削除 してくれるようにするオブジェクトポインタのラッ パー • 標準のstd::auto_ptr • boostのboost::shared_ptr (参照カウント)

    • C++11からはshared_ptrがstdに

14. template<class T> class smart_ptr { public: smart_ptr(): ptr(0) {} smart_ptr(T*

    ptr): ptr(ptr) {} ~smart_ptr() { delete ptr; } T& operator*() const { return *ptr; } T* operator->() const { return ptr; } private: T* ptr; }; template<class T> smart_ptr<T> smartptr(T *p) { smart_ptr<T> ptr = smart_ptr<T>(p); return ptr; }

15. スマートポインタ(参照カウント)の作り方 • の前に...

16. 参照カウント(Reference Counted)とは $a = "foo"; // refcount=1 • $b =

    $a; // refcount=2 • $c = $a; // refcount=3 • unset($c); // refcount=2 • unset($b); // refcount=1 • unset($a); // refcount=0 -> 値破棄

17. 参照カウントとは - その2 • シンプルかつ高速なGC機構 • すぐ破棄される • 様々な言語で使われている •

    Perl, PHP, Pythonなど(RubyはM&S) • 循環に弱い ◦ $a->b = $a; $b->a = $a;

18. template <class T> class Ptr { T *p; int *cnt;

    public: Ptr(T *p) : p(p) { cnt = new int(1); cout << "count=" << *cnt << endl; } Ptr(const Ptr<T> &self) { p = self.p; cnt = self.cnt; (*cnt)++; cout << "count=" << *cnt << endl; } ~Ptr() { (*cnt)--; cout << "count=" << *cnt << endl; if (*cnt < 1) { delete p; delete cnt; cout << "delete!" << endl; } } T *ptr() { return p; } };

19. template <class T> Ptr<T> foo(T *p) { cout << "in

    foo()" << endl; Ptr<T> ptr = Ptr<T>(p); cout << "out foo()" << endl; return ptr; } int main() { { cout << "in loop1" << endl; Ptr<int> p1 = foo<int>(new int(100)); cout << *p1.ptr() << endl; { cout << "in loop2" << endl; Ptr<int> p2 = p1; cout << *p2.ptr() << endl; cout << "out loop2" << endl; } cout << "out loop1" << endl; } return 0; }

20. 次回予告 • Database in depth