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雖然原來名稱叫10 C99 tricks,不過有些跟C99沒關係,不過還是有參考價值。

Ternary operator without middle operand (gnu extension)

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// Instead of
x = x ? x : 10;

// We can use the shorter form:
x = x ?: 10;

個人覺得, 這個樣子更不容易看出程式在寫什麼

Unamed struct for compound type

根據實驗之後,這也不需要C99,C89就能正常運作了
在一般的情形之下,這樣子Compilier會提出警告

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struct {
float x, y, z;
};

Clang發出這樣的警告

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demo.c:5:1: warning: declaration does not declare anything [-Wmissing-declarations]
struct {
^~~~~~
1 warning generated.

但是如果再union / struct當中這樣使用的話就沒有問題,可以依照自己喜歡的方式使用

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typedef union {
struct { float x, y, z; };
struct { vec2_t xy; };
struct { float x_; vec2_t yz; };
float v[3];
} vec3_t;
#define VEC3(x, y, z) { {x, y, z} }

vec3_t vec = VEC3(1, 2, 3);
// We can access the attributes in different ways.
float x = vec.x;
vec2_t xy = vec.xy;
float z = vec.v[2];

IS_DEFINED macro

無法理解為什麼要設計的這麼複雜..

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// As used in the linux kernel.
// A macro that expands to 1 if a preprocessor value
// was defined to 1, and 0 if it was not defined or
// defined to an other value.

#define IS_DEFINED(macro) IS_DEFINED_(macro)
#define MACROTEST_1 ,
#define IS_DEFINED_(value) IS_DEFINED__(MACROTEST_##value)
#define IS_DEFINED__(comma) IS_DEFINED___(comma 1, 0)
#define IS_DEFINED___(_, v, ...) v

// Can be used in preprocessor macros:
#if IS_DEFINED(SOMETHING)
...
#endif

// Or even directly in the code.
// Same effect but looks better.
if (IS_DEFINED(SOMETHING)) {
...
}

Convenience macro for Debuging

其實這個方法不限於OpenGL,像GetLastErrorerrno都可以用類似的方法來確認狀態。

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// Not really special, but so useful I thought
// I'll put it here. Can also be used with other
// libraries (OpenAL, OpenSLES, ...)
#ifdef DEBUG
# define GL(line) do { \
line; \
assert(glGetError() == GL_NO_ERROR); \
} while(0)
#else
# define GL(line) line
#endif

// Put GL around all your opengl calls:
GL(glClear(GL_COLORS_MASK));
GL(pos_loc = glGetAttribLocation(prog, "pos"));

Array size macro

這個也不世新玩意了

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// Is there any C project that does not use it?
#define ARRAY_SIZE(x) (sizeof(x) / sizeof((x)[0]))

// Can be used like this:
int a[] = {0, 4, 5, 6};
int n = ARRAY_SIZE(a); // n = 4

// Warning: does not work with array arguments to functions:
int func(int a[]) {
int nb = ARRAY_SIZE(a); // Would not work!
}

Safe-type macro (uses a gnu extension)

當然這也不是只用於min, max, 還可以用於swap等…弱化版的Template。

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#define min(a, b) ({ \
__typeof__ (a) _a = (a); \
__typeof__ (b) _b = (b); \
_a < _b ? _a : _b; \
})

Passing pointer to unnamed variables to function.

這是一般的寫法

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void func(const int *arg);
// Instead of using a local variable.
int tmp[] = {10, 20, 30};
func(tmp);

不過可以寫成這樣

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// We can write.
func( (const int[]){10, 20, 30} );

更進一步

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// Can be useful with a helper macro.
#define VEC(...) ((const int[]){__VA_ARGS__})
func(VEC(10, 20, 30));

如果搭配上designated initializers威力更大

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typedef struct {
float x, y;
} vec2_t;
void func(const vec2_t *arg);
#define make_struct(T, ...) (&(const T){ __VA_ARGS__})
func(make_struct(vec2_t, .y = 9999, .x = 20));

Named initializer, with default values

designated initializers跟Variadic Macros的組合技

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// I use this one all the time when writing
// video game. One of the reason why I
// don't like to use C++.

// Let say we have this struct
struct obj {
const char *name;
float pos[2];
float color[4];
};

// We can write a macro like this one
#define OBJ(_name, ...) \
(struct obj) { \
.name = _name, \
.color = {1, 1, 1, 1}, \
__VA_ARGS__ \
};

// Now we can use the macro to create new objects.
// This one with color defaulted to {1, 1, 1, 1}.
struct obj o1 = OBJ("o1", .pos = {0, 10});
// This one with pos defaulted to {0, 0}.
struct obj o2 = OBJ("o2", .color = {1, 0, 0, 1});

X macros

即使在C++當中,這也是個非常重要的技巧之一,利用Macro來進行Code Generation。
X Macro分成兩部分,一個是彼此相相關連的List,另外一個是巨集,對這個List進行展開動作,而這點Template無能為力。
例如

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#define COLORS \
X(Cred, "red") \
X(Cblue, "blue") \
X(Cgreen, "green")

#define X(a, b) a,
enum Color { COLORS };
#undef X
#define X(a, b) b,
static char *ColorStrings[] = { COLORS };
#undef X

當要新增一種顏色的時候,只需要在COLORS那邊修改,減少了維護和犯錯的可能性。
如果需要更進一步的學習,可以參考

  • X Macro
  • The X Macro
  • The New C: X Macros
  • Reduce C-language coding errors with X macros Part 1 Part 2 Part 3
  • Real-world use of X-Macros

    State machine helper using LINE

    Generator的簡易實現,將S__LINE__來當做State之一。
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    // This is a great trick.
    // Instead of:

    int iter(int state) {
    switch (state) {
    case 0:
    printf("step 0\n");
    return 1;
    case 1:
    printf("step 1\n");
    return 2;
    case 2:
    printf("step 2\n");
    return 3;
    case 3:
    return -1;
    }
    }

    // We can define:
    #define START switch(state) { case 0:
    #define END return -1; }
    #define YIELD return __LINE__; case __LINE__:;

    // And now the function can be written
    int iter(int state) {
    START
    printf("step 0\n");
    YIELD
    printf("step 1\n");
    YIELD
    printf("step 2\n");
    END
    }

前情提要

長久以來寫C/C++的Code時,配置環境是很麻煩的一件事,通常會遇到以下的事情

  • 下載第三方Library
  • 設定Include Path
  • 設定Linking library
  • Cross Platform的設置
  • Makefile的編寫

雖然有了CMake幫助解決塊平台的問題。不過還是不夠。有時我們想要Rust的Cargo或是Go Build這樣的東西,而Biicode給了我們一點光明。

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這篇是How to get started with the LLVM C API的讀後感,不過用我自己的方式表達。

先講結論

我重寫了程式碼,放在整篇文章的最後面,先看輸出結果。再回頭看程式碼。

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$ cc `llvm-config --cflags` -c sum.c
$ c++ `llvm-config --cxxflags --ldflags --libs core executionengine jit interpreter analysis native bitwriter --system-libs` sum.o -o sum
$ ./sum 42 99
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$ llvm-dis sum.bc
$ cat sum.ll
; ModuleID = 'sum.bc'

define i32 @sum(i32, i32) {
entry:
%tmp = add i32 %0, %1
ret i32 %tmp
}

這邊可以看兩個部份, Bitcode內容,以及JIT技術。之前介紹過LLVM的Bitcode,利用LLVM API可以生成Bitcode

建立Module

這邊就不特別提了,原來的連結寫得比較清楚。

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LLVMModuleRef mod = LLVMModuleCreateWithName("my_module");
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看到這篇Type safe handles in C++覺得很有意思。原來可以這樣用。兩個同樣type,不過代表不同意義的Handle,要怎麼區別才安全。

Tag solution

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template<class Tag, class impl, impl default_value>
class ID
{
public:
static ID invalid() { return ID(); }

// Defaults to ID::invalid()
ID() : m_val(default_value) { }

// Explicit constructor:
explicit ID(impl val) : m_val(val) { }

// Explicit conversion to get back the impl:
explicit operator impl() const { return m_val; }

friend bool operator==(ID a, ID b) { return a.m_val == b.m_val; }
friend bool operator!=(ID a, ID b) { return a.m_val != b.m_val; }

private:
impl m_val;
};
struct sound_tag{};
typedef ID<sound_tag, int, -1> sound_id;
struct sprite_tag{};
typedef ID<sprite_tag, int, -1> sprite_id;

Strong typedef

根據未來的C++ Proposal Toward Opaque Typedefs for C++1Y,用Boost_StrongTypedef可以達到類似的效果

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#include <boost/serialization/strong_typedef.hpp>
BOOST_STRONG_TYPEDEF(int, sound_id);
BOOST_STRONG_TYPEDEF(int, sprite_id);
sprite_id gfx = create_sprite();
destroy_sound(gfx); // ERRROR!

其實是看了The C++ Memory Model之後,對於之前懵懂的點有點茅塞頓開,寫下來記錄。

Pre-C/C++11

先來看以下這段Code

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int count = 0;
bool flag = false;
void thread1()
{
count = 1; // (1)
flag = true; // (2)
}
void thread2()
{
while(!flag);
r0 = count;
}

就直覺上來說,r0拿到的值會是1,而事實往往不會這麼簡單。Compiler有可能把(1)和(2)的指令重排,因為對Single thread來說,如此重排不匯兌結果產生任何影響,如果我們就算強迫Compiler禁止指令重排,CPU也會有機會做這件事

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Singleton這個題目酸燃被出到爛了,不過變化實在千變萬化。列出幾種不錯的解決方式。

Meyers version

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class Singleton {
private:
Singleton() {}
public:
static Singleton& getInstance() {
static Singleton instance;
return instance;
}
};

非常有名的實作方式,在C++11的環境下是Thread-safe的,而C++98沒有這種保證。可以參考Is Meyers implementation of Singleton pattern thread safe?這個討論串。
GCC預設編譯時開啟static threadsafe的選項,所以C++11的程式碼可以正確運行,可以強制使用-fno-threadsafe-statics關閉這功能。可以參考Are function static variables thread-safe in GCC?

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為了很多因素(降低Playform depdent / Optimization等。 GCC 跟 CLANG 都引進了一層中間層,這曾的目的是定義一個平台無關的指令集, 以老朋友hello來示範如何輸出中間產物。

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#include <stdio.h>
int main()
{
printf("Hello world\n");
return 0;
}
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看到濟濟篇文章的總結,寫起來,免得忘了。

do-while & continue

以下這段Code應該一堆人猜錯

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int i = 0;
do {
std::cout << i << std::endl;
if (i < 5) continue;
} while (i++);

continue會跳到邏輯判斷的地方,而不是Block的最前端。

sizeof

sizeof是compile-time的operator,所以以下這段code的結果會是4 0

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int i = 0;
std::cout << sizeof(i++) << std::endl;
std::cout << i << std::endl;

另外sizeof在不同的地方會有不同的表現

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int arr[SIZE][SIZE][SIZE];
void print_sizeof(int a[SIZE][SIZE][SIZE])
{
std::cout << sizeof(a) << std::endl; // 4
std::cout << sizeof(a[0]) << std::endl; // 400
std::cout << sizeof(a[0][0]) << std::endl; // 40
}
std::cout << sizeof(arr) << std::endl; // 4000
print_sizeof(arr);

裡面最令人驚奇的是print_sizeof中的第一個輸出值是4,因為第一維的index是pointer。

Static class variable in class

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class A {
public:
A() { cout << "A::A" << endl; }
};
class B {
static A a;
public:
B() { cout << "B::B" << endl; }
};

這邊的輸出結果沒有呼叫A的Constructor,因為a只宣告沒定義。
需要加上

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A B::a;

如果我們沒有加上定義,這樣子是沒有問題的。

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class B {
static A a;
public:
B() { cout << "B::B" << endl; }
static A getA() { return a; }
};
B b;
A a = b.getA();

因為A是個empty class所以就算沒定義也沒問題,如果不是的話就會出現編譯錯誤。

NULL pointer to an object

這段Code沒有問題

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class A {
int x;
public:
void print() { cout << "A" << endl; }
};
A *pA = nullptr;
pA->print();

因為member function不涉及這物件的屬性任何操作,因此什麼都沒發生。