C++ 中文周刊 第14期

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文章

• __int128 的安全使用

  struct B {
      __int128 c;
      uint64_t d;
  };
  struct A {
      char a;
      // struct B b;
      char b[0];
  };
    
  int main() {
      A* a = (A*)malloc(sizeof(struct A) + sizeof(B));
      struct B* b = (struct B*)a->b;
      __int128 bb;
      b->c = bb;
      asm volatile("" : "+m,r"(b->c) : : "memory");
      return 0;
  }
  

  这段代码使用-march优化可能会core，汇编用了movaps vmovdqa 需要对齐

` MOVAPS & vmovdqa`这两条指令，支持 128 bit 的操作，同时要求 16B 地址对齐，如果违反对齐规则，就会触发 SEGV。

对于 GCC 来说，在 x86-64 下，默认 march 是 x86-64，具有最好的兼容性，其支持 SSE 指令。可以通过 gcc -Q --help=target | grep -- '-march=' 来查看 GCC 默认 march 属性。 对于 Sandy Bridge 架构，至少支持 AVX，XSAVE 等指令。 所以，我们可以看到，编译选项开了 -march=sandybridge 之后，使用上了 AVX 指令。 同时，如果不开编译器优化，那么使用 mov 指令来完成 4 字节的搬迁，开启 O2 优化，会使用对应的 SSE 或者 AVX 指令来优化 mov 操作。

• JIT Compilation：理解与实现

  其实和这个回答差不多 科普概念 这里也有一个rust的版本 适合拿来练手

• Lambdas as const ref

  #include <vector>
  #include <algorithm>
     
  int count_even(const std::vector<int>& v) {
      const auto& my_func = [] (int i)->bool
      {
          return i%2==0; 
      };
      return std::count_if(std::cbegin(v), std::cend(v), my_func);
  }
  

  这里的my_func是const&的，这段代码用const&相当于用函数指针，要省一点拷贝lambda的开销？

  测试结果表示确实是要比值lambda省一点的

• Using CMake and managing dependencies

  手把手教你用FetchContent

  First, let’s add add_subdirectory(dependencies) to our root CMakeLists.txt:

  ...
  
  add_subdirectory(dependencies) # add this
  add_subdirectory(src)
  

  The dependencies/CMakeLists.txt looks like this:

  include(FetchContent)
  
  FetchContent_Declare(
    sfml
    GIT_REPOSITORY "https://github.com/SFML/SFML"
    GIT_TAG 2f11710abc5aa478503a7ff3f9e654bd2078ebab # 2.5.1
  )
  
  add_subdirectory(sfml)
  

  Next, dependencies/sfml/CMakeLists.txt (I’ll explain what goes on here a bit later):

  message(STATUS "Fetching SFML...")
  
  # No need to build audio and network modules
  set(SFML_BUILD_AUDIO FALSE)
  set(SFML_BUILD_NETWORK FALSE)
  
  FetchContent_MakeAvailable(sfml)
  

  src/CMakeLists.txt looks like this now:

  add_executable(example_exe main.cpp)
  target_link_libraries(example_exe PRIVATE sfml-graphics)
  

  And finally, let’s change our src/main.cpp to the following “SFML Hello world” code which is used in its many examples:

  #include <SFML/Graphics.hpp>
  
  int main()
  {
      sf::RenderWindow window(sf::VideoMode(200, 200), "SFML works!");
      sf::CircleShape shape(100.f);
      shape.setFillColor(sf::Color::Green);
  
      while (window.isOpen())
      {
          sf::Event event;
          while (window.pollEvent(event))
          {
              if (event.type == sf::Event::Closed)
                  window.close();
          }
  
          window.clear();
          window.draw(shape);
          window.display();
      }
  
      return 0;
  }
  

  cmake --build .
  

• Managing dependencies with Meson + WrapDB 上面教程的meson版本，meson也是一种编译管理工具

• Mocking non-virtual member functions with gmock

  比如这段代码，如何mock

  class IWantToBeMocked
  {
  public:
          int setNumber(int n);
          void resetNumber();
     
  private:
          int n;
  };
  

  就是加一层

  #if defined(UNITTEST)
  #define TEST_IFACE virtual
  #else
  #define TEST_IFACE
  #endif
     
  class IWantToBeMocked
  {
  private:
          void setNumberImpl(int n);
          int resetNumberImpl();
     
  protected:
          void TEST_IFACE setNumberIface(int n) {
                  setNumberImpl(n);
          }
          int TEST_IFACE resetNumberIface() {
                  return resetNumberImpl();
          }
  public:
          void setNumber(int n) {
                  setNumberIface(n);
          }
          int resetNumber() {
                  return resetNumberIface();
          }
     
  private:
          int n;
  };
  

  注意这个TEST_IFACE virtual 测试环境，这里是virtual的，就可以mock iface函数，继而变相mock setNumber达到效果。

  可以加上aways_inline优化掉多层函数开销

• c++ tip of week 227 Did you know that std::variant become valueless by exception?

  就是下面这段代码

struct foo {
  foo() = default;
  foo(const foo&) { throw 42; }
};

int main() {
  std::variant<int, foo> v{42};
  assert(not v.valueless_by_exception());

  try {
    v = foo{}; // throws
  } catch(...) { }

  assert(v.valueless_by_exception());
}

• The Subtle Dangers of Temporaries in for Loops

这段代码没啥问题

std::vector<int> create_range()
{
    return {1, 2, 3, 4, 5};
}

int main()
{
    for (auto const& value : create_range())
    {
        std::cout << value << ' ';
    }
}

这段代码有问题

std::vector<int> create_range()
{
    return {1, 2, 3, 4, 5};
}

std::vector<int> const& f(std::vector<int> const& v)
{
    return v;
}

int main()
{
    for (auto const& value : f(create_range()))
    {
        std::cout << value << ' ';
    }
}

Range-for中的range是个万能引用/右值引用，f是constT& 绑定不上，所以这里是未定义行为, 解决方法，别偷懒，放到循环外面

• Counting the number of matching characters in two ASCII strings

  给了一种比较字符串的优化写法, 简单写了个benchmark

  #include <stdlib.h>
  #include <cstring>
    
  const char* s1 = "bpADxkvXqHNaWj2PEnD31uDBijfcR8bm7kR00x7FuDQ4AGz5c1HHCY8jGXEBLUYvIflw0bR1WCEdYWwjGgyToyS0Oes6pCpEDVRd";
  const char* s2 = "rq7o9ZRudrLgMeeMJVxRcWL0dJN8n6GefMkqbEcTCznvup1iqTuafrDhDjxYepJczStOJfO8Wh53NOLuje8FnDiC7ZRwOdyQNHw3"; 
    
  uint64_t matching_bytes_in_word(uint64_t x, uint64_t y) {
    uint64_t xor_xy = x ^ y;
    // credit: mula
    // 7th bit set if lower 7 bits are zero
    const uint64_t t0 = (~xor_xy & 0x7f7f7f7f7f7f7f7fllu) + 0x0101010101010101llu;
    // 7th bit set if 7th bit is zero
    const uint64_t t1 = (~xor_xy & 0x8080808080808080llu);
    uint64_t zeros = t0 & t1;
    return ((zeros >> 7) * 0x0101010101010101ULL) >> 56;
  }
    
  uint64_t matching_bytes(const char * c1, const char * c2, size_t n) {
      size_t count = 0;
      size_t i = 0;
      uint64_t x, y;
      for(; i + sizeof(uint64_t) <= n; i+= sizeof(uint64_t)) {
        memcpy(&x, c1 + i, sizeof(uint64_t) );
        memcpy(&y, c2 + i, sizeof(uint64_t) );
        count += matching_bytes_in_word(x,y);
      }
      for(; i < n; i++) {
          if(c1[i]  == c2[i]) { count++; }
      }
      return count;
  }
  uint64_t standard_matching_bytes(const char * c1, const char * c2, size_t n) {
      size_t count = 0;
      size_t i = 0;
      for(; i < n; i++) {
          if(c1[i]  == c2[i]) { count++; }
      }
      return count;
  }
    
  static void b_standard_matching_bytes(benchmark::State& state) {
    for (auto _ : state) {
      auto res = standard_matching_bytes(s1, s2, 100);
      benchmark::DoNotOptimize(res);
    }
  }
  BENCHMARK(b_standard_matching_bytes);
    
    
  static void b_matching_bytes(benchmark::State& state) {
    for (auto _ : state) {
      auto res = matching_bytes(s1, s2, 100);
      benchmark::DoNotOptimize(res);
    }
  }
  BENCHMARK(b_matching_bytes);
  

  效果如图

  

  能看出明显快不少的

视频

• C++ Weekly - Ep 273 - C++23’s Lambda Simplification (With Commodore 64 Example) 讨论mutable场景下的lambda的()不能省掉。c++23有提案修订。

• JetBrains Brings C++Now to You cppnow已经结束了，但是视频还没正式放出来，jetbrains是赞助商，放出来几个视频，一共六个 简单看了一眼，colony容器的可以看看，还有个讲解unicode的，我不懂，就不评论了。讲cmake的没啥看的

• Live Code Review - CTRE

  在线走读CTRE代码，这种模式挺有意思的，不过内容比较枯燥

  CTRE是一个编译器正则匹配库。很硬核

项目

• https://github.com/cdeln/cpp_enum_set/blob/master/example/basic_tutorial.cpp 一个enum 取交集并集的裤
• imgui版本更新 https://github.com/ocornut/imgui/releases/tag/v1.83 imgui是一个很小巧方便的GUI工具库
• https://github.com/foonathan/memory 更好用的内存分配组件

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