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「トップページ/CPP」(2009/02/02 (月) 21:52:11) の最新版変更点

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|&big(){C++いろいろ}|

#contents()

----
*コンテナを戻り値にしても大丈夫か？
 class Array : public vector<int> {
     public: Array() {
         push_back(0);
         printf("コンストラクタ[%p, %p]\n", this, &at(0));
     }
     public: Array(Array& arr) : vector(arr){
         printf("コピーコンスト[%p, %p]\n", this, &at(0));
     }
     public: virtual ~Array() {
         printf("デストラクタ  [%p, %p]\n",  this, &at(0));
         vector::~vector();
     }
 };
 Array Sub(void) {
     Array arr;    // スタックにインスタンスを作って
     return arr;   // それをそのまま返してみる
 }
 void Run(void) {
     puts("IN");
     Array arr(Sub());
     puts("NEXT");
     arr = Sub();
     puts("OUT");
 }
 int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]) {
     Run();	
     getchar();	
     return 0;
 }
実行結果
 IN	    <-- RUNに入ったとき
 コンストラクタ[0012FD3C, 0039A6E0]    確保
 コピーコンスト[0012FE6C, 0039A720]     :    確保
 デストラクタ  [0012FD3C, 0039A6E0]    解放    :
 NEXT	    <--                            :
 コンストラクタ[0012FD3C, 0039A6E0]    確保    :
 コピーコンスト[0012FD8C, 0039A760]     :     :   確保
 デストラクタ  [0012FD3C, 0039A6E0]    解放    :    :
 デストラクタ  [0012FD8C, 0039A760]           :   解放
 OUT	    <--RUNから出るとき                 :
 デストラクタ  [0012FE6C, 0039A720]          解放
もしかして中身はそのままでアドレスのみコピーかと思ったが、まるごとのコピーが発生する。
ただし、動作に問題はない。メモリリークは発生しない。

今度は、shared_ptrで実験してみる。mainとclass Arrayはさっきと同じ
 boost::shared_ptr<Array> Sub(void) {
     boost::shared_ptr<Array> p = boost::shared_ptr<Array>(new Array());
     return p;
 }
 void Run(void) {
     puts("IN");
     boost::shared_ptr<Array> parr(Sub());
     puts("NEXT");
     parr = Sub();
     puts("OUT");
 }
実行結果
 IN           <-- RUNに入ったとき
 コンストラクタ[00348BB8, 00348C10]  確保
 NEXT                               :
 コンストラクタ[00344C48, 00344CA0]   :   確保
 デストラクタ  [00348BB8, 00348C10]  解放   :　　　　<--!!
 OUT          <-- RUNから出るとき           :
 デストラクタ  [00344C48, 00344CA0]       解放
見事に理想通りの動作をした。
parr = Sub()の行で、最初に確保したArrayを指すものがなくなると
きちんと解放されている。
shared_ptr<array>は、typedefしておこう。

----
*8bit×4パックド飽和加算
　いまさらですが、32ビット変数を用いて8ビット×4のパックド飽和加算をしてしまう！というコードを検証してみました。
　意外なことに、テストをパスできたコードがありませんでした（＠＠
　いまどき、SSE2の使えないCPUを使うことはほとんどありませんが、組み込みでは非インテルなこともあるので、残念な結果になりました。
 //(Haya様HPより)
 // 合計が256になったとき、０になってしまう（255が正解）。 時々、合計が1多くなる
 Int32 AddBlend(Int32 a, Int32 b) {
     Int32 m = (0x80808080
             - ((((a >> 1) & 0x7f7f7f7f) + ((b >> 1) & 0x7f7f7f7f)
             + ((a ^ b) & 0x01010101)) >> 7 & 0x01010101)) ^ 0x80808080;
     return (a & (~m)) + (b | m);
 }

 //(Kouhei Yanagita様HPより)
 // 最上位バイトが飽和せず、折り返してしまう
 Int32 AddBlend(Int32 a, Int32 b) {
     Int32 c = ((a & b) + (((a ^ b) >> 1) & 0x7f7f7f7f)) & 0x80808080;
     Int32 m = (c << 1) - (c >> 7);
     return ((a + b) - m) | m;
 }

 // (やねうらお様HPより)
 // 最上位バイトが飽和せず、折り返してしまう
 Int32 AddBlend(Int32 a, Int32 b) {
     Int32 c = ((( a & b )<<1) + ((a ^ b) & 0xfefefe)) & 0x1010100;
     Int32 m = c - (c>>8);
     return (a + b - c) | m;
 }

 // テスト親プログラム
 int main(array<System::String ^> ^args) {
    Byte array32s1[4] = {1,2,3,4};
    Byte array32s2[4] = {3,4,5,6};
    Byte array32sa[4];
    Random^ rand = gcnew Random();
 
    int errcnt = 0;
    for (int i = 0 ; i < 10000 ; i ++ ) {
        // 初期値を入れる
        for (int j = 0 ; j < 4 ; j++ ) {
            array32s1[j] = rand->Next(0,255);
            array32s2[j] = rand->Next(0,255);
        }
        // 実行
        *(reinterpret_cast<Int32*>(array32sa)) = 
            AddBlend(*(reinterpret_cast<Int32*>(array32s1)),
                     *(reinterpret_cast<Int32*>(array32s2)));
        // テスト
        int isTestError = 0;	// ==false
        for (int j = 0 ; j < 4 ; j++ ) {
            int a = array32s1[j] + array32s2[j];
            if (a > 255) a = 255;
            if (a != array32sa[j]) isTestError |= (1<<j);
        }
        if (isTestError) {
            Console::WriteLine( i.ToString("d5")
                                 + "------------------------");
            for (int j = 0 ; j < 4 ; j++ )
                Console::Write(" "+array32s1[j].ToString("d3")+"  ");
            Console::WriteLine();
            for (int j = 0 ; j < 4 ; j++ )
                Console::Write(" "+array32s2[j].ToString("d3")+"  ");
            Console::WriteLine();
            for (int j = 0 ; j < 4 ; j++ ) {
                if (isTestError & (1<<j)) {
                    Console::Write("<"+array32sa[j].ToString("d3")+"> ");
                     errcnt ++;
                } else {
                    Console::Write(" "+array32sa[j].ToString("d3")+"  ");
                }
            }
            Console::WriteLine("");
        }
    }
    // 結果表示
    if (errcnt==0) 
        Console::WriteLine("pass!");
    else
        Console::WriteLine("error = " + errcnt.ToString() );
 
    Console::ReadLine();
    return 0;
 }
　ほかにもこんなのが掲載されていました。（未検証）
 // (やねうらお様HPより)
 // 平均
 Int32 Ave(Int32 a, Int32 b) {
     return (a&b) + (((a^b) & 0xfefefefe) >> 1);
 }
 // 飽和インクリメント
 Int32 Inc(Int32 a) {
     Int32 num = ((~(a & ((a & 0x7f7f7f7f) + 0x01010101 ))) & 0x80808080) >> 7;
     return a + num;
 }
 // 飽和デクリメント
 Int32 Dec(Int32 a) {
     Int32 num = ((x | ((x | 0x80808080) - 0x01010101)) & 0x80808080 >> 7;
     retrun a - num;
 }
 // 比較
 Int32 Cmp(Int32 a, Int32 b) {
     Int32 c = a^b;
     c = (((c & 0x7f7f7f7f) + 0x7f7f7f7f) | c) & 0x80808080;
     c |= c - (c >> 7);
     retrun ~c;
 }
 // 左シフト（16ビット）
 Int32 ShlW(Int32 x, Int32 s) {
     Int32 m = 0xffff0000 ~ (0x0000ffff < s)
 }
----
*整数の絶対値
 inline Int32 fastabs(Int32 a) {
     Int32 m = a >> 31;
     return (a ^ m) - m;
 }
*2整数のmax, min
 inline Int32 fastmax(Int32 a, Int32 b) {
     Int32 t = (a-b);
     return a - (t & (t >> 31));
 }
 inline Int32 fastmin(Int32 a, Int32 b) {
     Int32 t = (a-b);
     return b + (t & (t >> 31));
 } 
----
*16進文字列を数値にする
 string str = "0xcdef";
 int a = 0;
 try {
     a = boost::lexical_cast<int>(str);
 }
 catch(boost::bad_lexical_cast&) {
     ;
 }

----
*構造体メンバの先頭からのオフセットを得る
 #include <stddef.h>
 size_t offsetof( type, member);

----
*コールバックの実装(Boost)
Runメソッドを呼ぶと、testEventに登録された関数が呼ばれる。
testEventメンバをpublicにせず、SetTestEventメソッド経由にする理由は、外部からイベントハンドラを呼ぶことが出来てしまうからである。SetTestEventメソッドの引数にNULLを渡すと、イベントハンドラをクリアする事が出来る。
 // 呼び出し元
 class aa {
     // イベントハンドラ（イベント発生時に呼び出す関数のアドレス）
     protected: boost::function<string (int a,int b)> testEvent;
     // 内部からイベントハンドラを呼び出す為のラッパー
     protected: virtual string OnTestEvent(int a, int b) {
         string retstr;
         if (testEvent!=NULL)
             retstr=testEvent(a,b);
         return retstr;
     }
     // イベントハンドラを登録する
     public: void SetTestEvent(boost::function<string (int a,int b)> func) {
        testEvent = func;
     }
     public: void Run(void) {
         cout << "[" << OnTestEvent(5,8) << "]" << endl;
     }
 }
 // 呼び出し先
 class bb {
     protected: string TestEventFunc(int a, int b) {
         return boost::io::str(boost::format("a+b=%d") % a+b);
     }
 }
 //
 int main(int, char**) {
     aa AA;
     bb BB;
 
     AA.SetTestEvent( boost::bind(&bb::TestEventFunc, &BB, _1, _2);
     AA.Run();
     
     return 0;
 }

|&big(){C++いろいろ}|

#contents()

----
*コンテナを戻り値にしても大丈夫か？
最もよく使うstlのvectorで実験してみる。
 class Array : public vector<int> {
     public: Array() {
         push_back(0);
         printf("コンストラクタ[%p, %p]\n", this, &at(0));
     }
     public: Array(Array& arr) : vector(arr){
         printf("コピーコンスト[%p, %p]\n", this, &at(0));
     }
     public: virtual ~Array() {
         printf("デストラクタ  [%p, %p]\n",  this, &at(0));
         vector::~vector();
     }
 };
 Array Sub(void) {
     Array arr;    // スタックにインスタンスを作って
     return arr;   // それをそのまま返してみる
 }
 void Run(void) {
     puts("IN");
     Array arr(Sub());
     puts("NEXT");
     arr = Sub();
     puts("OUT");
 }
 int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]) {
     Run();	
     getchar();	
     return 0;
 }
実行結果
 IN	    <-- RUNに入ったとき
 コンストラクタ[0012FD3C, 0039A6E0]    確保
 コピーコンスト[0012FE6C, 0039A720]     :    確保
 デストラクタ  [0012FD3C, 0039A6E0]    解放    :
 NEXT	    <--                            :
 コンストラクタ[0012FD3C, 0039A6E0]    確保    :
 コピーコンスト[0012FD8C, 0039A760]     :     :   確保
 デストラクタ  [0012FD3C, 0039A6E0]    解放    :    :
 デストラクタ  [0012FD8C, 0039A760]           :   解放
 OUT	    <--RUNから出るとき                 :
 デストラクタ  [0012FE6C, 0039A720]          解放
もしかして中身はそのままでアドレスのみコピーかと思ったが、まるごとのコピーが発生する。
ただし、動作に問題はない。メモリリークは発生しない。

今度は、shared_ptrで実験してみる。mainとclass Arrayはさっきと同じ
 boost::shared_ptr<Array> Sub(void) {
     boost::shared_ptr<Array> p = boost::shared_ptr<Array>(new Array());
     return p;
 }
 void Run(void) {
     puts("IN");
     boost::shared_ptr<Array> parr(Sub());
     puts("NEXT");
     parr = Sub();
     puts("OUT");
 }
実行結果
 IN           <-- RUNに入ったとき
 コンストラクタ[00348BB8, 00348C10]  確保
 NEXT                               :
 コンストラクタ[00344C48, 00344CA0]   :   確保
 デストラクタ  [00348BB8, 00348C10]  解放   :　　　　<--!!
 OUT          <-- RUNから出るとき           :
 デストラクタ  [00344C48, 00344CA0]       解放
見事に理想通りの動作をした。
parr = Sub()の行で、最初に確保したArrayを指すものがなくなると
きちんと解放されている。
shared_ptr<array>は、typedefしておこう。

----
*8bit×4パックド飽和加算
　いまさらですが、32ビット変数を用いて8ビット×4のパックド飽和加算をしてしまう！というコードを検証してみました。
　意外なことに、テストをパスできたコードがありませんでした（＠＠
　いまどき、SSE2の使えないCPUを使うことはほとんどありませんが、組み込みでは非インテルなこともあるので、残念な結果になりました。
 //(Haya様HPより)
 // 合計が256になったとき、０になってしまう（255が正解）。 時々、合計が1多くなる
 Int32 AddBlend(Int32 a, Int32 b) {
     Int32 m = (0x80808080
             - ((((a >> 1) & 0x7f7f7f7f) + ((b >> 1) & 0x7f7f7f7f)
             + ((a ^ b) & 0x01010101)) >> 7 & 0x01010101)) ^ 0x80808080;
     return (a & (~m)) + (b | m);
 }

 //(Kouhei Yanagita様HPより)
 // 最上位バイトが飽和せず、折り返してしまう
 Int32 AddBlend(Int32 a, Int32 b) {
     Int32 c = ((a & b) + (((a ^ b) >> 1) & 0x7f7f7f7f)) & 0x80808080;
     Int32 m = (c << 1) - (c >> 7);
     return ((a + b) - m) | m;
 }

 // (やねうらお様HPより)
 // 最上位バイトが飽和せず、折り返してしまう
 Int32 AddBlend(Int32 a, Int32 b) {
     Int32 c = ((( a & b )<<1) + ((a ^ b) & 0xfefefe)) & 0x1010100;
     Int32 m = c - (c>>8);
     return (a + b - c) | m;
 }

 // テスト親プログラム
 int main(array<System::String ^> ^args) {
    Byte array32s1[4] = {1,2,3,4};
    Byte array32s2[4] = {3,4,5,6};
    Byte array32sa[4];
    Random^ rand = gcnew Random();
 
    int errcnt = 0;
    for (int i = 0 ; i < 10000 ; i ++ ) {
        // 初期値を入れる
        for (int j = 0 ; j < 4 ; j++ ) {
            array32s1[j] = rand->Next(0,255);
            array32s2[j] = rand->Next(0,255);
        }
        // 実行
        *(reinterpret_cast<Int32*>(array32sa)) = 
            AddBlend(*(reinterpret_cast<Int32*>(array32s1)),
                     *(reinterpret_cast<Int32*>(array32s2)));
        // テスト
        int isTestError = 0;	// ==false
        for (int j = 0 ; j < 4 ; j++ ) {
            int a = array32s1[j] + array32s2[j];
            if (a > 255) a = 255;
            if (a != array32sa[j]) isTestError |= (1<<j);
        }
        if (isTestError) {
            Console::WriteLine( i.ToString("d5")
                                 + "------------------------");
            for (int j = 0 ; j < 4 ; j++ )
                Console::Write(" "+array32s1[j].ToString("d3")+"  ");
            Console::WriteLine();
            for (int j = 0 ; j < 4 ; j++ )
                Console::Write(" "+array32s2[j].ToString("d3")+"  ");
            Console::WriteLine();
            for (int j = 0 ; j < 4 ; j++ ) {
                if (isTestError & (1<<j)) {
                    Console::Write("<"+array32sa[j].ToString("d3")+"> ");
                     errcnt ++;
                } else {
                    Console::Write(" "+array32sa[j].ToString("d3")+"  ");
                }
            }
            Console::WriteLine("");
        }
    }
    // 結果表示
    if (errcnt==0) 
        Console::WriteLine("pass!");
    else
        Console::WriteLine("error = " + errcnt.ToString() );
 
    Console::ReadLine();
    return 0;
 }
　ほかにもこんなのが掲載されていました。（未検証）
 // (やねうらお様HPより)
 // 平均
 Int32 Ave(Int32 a, Int32 b) {
     return (a&b) + (((a^b) & 0xfefefefe) >> 1);
 }
 // 飽和インクリメント
 Int32 Inc(Int32 a) {
     Int32 num = ((~(a & ((a & 0x7f7f7f7f) + 0x01010101 ))) & 0x80808080) >> 7;
     return a + num;
 }
 // 飽和デクリメント
 Int32 Dec(Int32 a) {
     Int32 num = ((x | ((x | 0x80808080) - 0x01010101)) & 0x80808080 >> 7;
     retrun a - num;
 }
 // 比較
 Int32 Cmp(Int32 a, Int32 b) {
     Int32 c = a^b;
     c = (((c & 0x7f7f7f7f) + 0x7f7f7f7f) | c) & 0x80808080;
     c |= c - (c >> 7);
     retrun ~c;
 }
 // 左シフト（16ビット）
 Int32 ShlW(Int32 x, Int32 s) {
     Int32 m = 0xffff0000 ~ (0x0000ffff < s)
 }
----
*整数の絶対値
 inline Int32 fastabs(Int32 a) {
     Int32 m = a >> 31;
     return (a ^ m) - m;
 }
*2整数のmax, min
 inline Int32 fastmax(Int32 a, Int32 b) {
     Int32 t = (a-b);
     return a - (t & (t >> 31));
 }
 inline Int32 fastmin(Int32 a, Int32 b) {
     Int32 t = (a-b);
     return b + (t & (t >> 31));
 } 
----
*16進文字列を数値にする
 string str = "0xcdef";
 int a = 0;
 try {
     a = boost::lexical_cast<int>(str);
 }
 catch(boost::bad_lexical_cast&) {
     ;
 }

----
*構造体メンバの先頭からのオフセットを得る
 #include <stddef.h>
 size_t offsetof( type, member);

----
*コールバックの実装(Boost)
Runメソッドを呼ぶと、testEventに登録された関数が呼ばれる。
testEventメンバをpublicにせず、SetTestEventメソッド経由にする理由は、外部からイベントハンドラを呼ぶことが出来てしまうからである。SetTestEventメソッドの引数にNULLを渡すと、イベントハンドラをクリアする事が出来る。
 // 呼び出し元
 class aa {
     // イベントハンドラ（イベント発生時に呼び出す関数のアドレス）
     protected: boost::function<string (int a,int b)> testEvent;
     // 内部からイベントハンドラを呼び出す為のラッパー
     protected: virtual string OnTestEvent(int a, int b) {
         string retstr;
         if (testEvent!=NULL)
             retstr=testEvent(a,b);
         return retstr;
     }
     // イベントハンドラを登録する
     public: void SetTestEvent(boost::function<string (int a,int b)> func) {
        testEvent = func;
     }
     public: void Run(void) {
         cout << "[" << OnTestEvent(5,8) << "]" << endl;
     }
 }
 // 呼び出し先
 class bb {
     protected: string TestEventFunc(int a, int b) {
         return boost::io::str(boost::format("a+b=%d") % a+b);
     }
 }
 //
 int main(int, char**) {
     aa AA;
     bb BB;
 
     AA.SetTestEvent( boost::bind(&bb::TestEventFunc, &BB, _1, _2);
     AA.Run();
     
     return 0;
 }