Эффективный C++
Download as PPTX, PDF0 likes145 views
Документ описывает различные аспекты программирования на C++ и его инструменты, сосредоточив внимание на нововведениях в C++17 и методах статического анализа кода. Также рассматриваются проблемы, связанные с использованием конструкции switch-case и новые атрибуты, такие как [[nodiscard]]. В тексте представлены примеры кода и рекомендации по использованию современных инструментов для анализа и ускорения сборки проектов на C++.
![break в switch: промежуточные решения
• MISRA С: непустой case надо всегда завершать
оператором break
• [[gnu::fallthrough]]
• [[clang::fallthrough]]
• __attribute__((fallthrough))
• BOOST_FALLTHROUGH](https://image.slidesharecdn.com/ru-180427180508/85/C-5-320.jpg)
![break в switch: [[fallthrough]]
switch (i)
{
case 10:
f1();
break;
case 20:
f2();
break;
case 30:
f3();
[[fallthrough]]; // Предупреждение будет подавлено
case 40:
f4();
break;
Clang, GCC: -Wimplicit-fallthrough](https://image.slidesharecdn.com/ru-180427180508/85/C-6-320.jpg)
![С++17: удаленные возможности
• Удалены триграфы
• Ключевое слово register больше нельзя
использовать как спецификатор переменной
• Удалены префиксный и постфиксный инкременты
для типа bool
• Диагностика V552 в анализаторе PVS-Studio станет неактуальной
• Удален std::auto_ptr, вместо него стоит
использовать std::unique_ptr
??= #
??/
??' ^
??( [
??) ]
??! |
??< {
??> }
??- ~](https://image.slidesharecdn.com/ru-180427180508/85/C-7-320.jpg)
![Неконстантный string::data
• В C++17 у std::string появился метод data(),
возвращающий неконстантный указатель на внутренние
данные строки.
• Теперь я верю, что о нас заботятся по настоящему.
Решена ПРАКТИЧЕСКАЯ задача.
Писать &str.front() and &str[0] было некрасиво.
std::string str = "hello";
char *p = str.data();
p[0] = 'H';
std::cout << str << 'n'; // Hello](https://image.slidesharecdn.com/ru-180427180508/85/C-8-320.jpg)
![Новый атрибут [[nodiscard]]
[[nodiscard]] int Sum(int a, int b)
{
return a + b;
}
int main()
{
Sum(5, 6); // Будет выдано предупреждение
// компилятора/анализатора
return 0;
}](https://image.slidesharecdn.com/ru-180427180508/85/C-9-320.jpg)
![Инициализатор в if и switch
if ((len=input.find("length=",start)!=std::string::npos))
length=atoi(&(input.c_str()[len+strlen("length=")]));
SETI@home](https://image.slidesharecdn.com/ru-180427180508/85/C-13-320.jpg)
{
return a.atime_nsec < a.atime_nsec;
});
....
}](https://image.slidesharecdn.com/ru-180427180508/85/C-20-320.jpg)
Эффективный C++
- 1. Эффективный C++ Андрей Карпов CTO, Microsoft MVP, к.ф.-м.н., [email protected]
- 2. •IBM RPG - язык программирования, синтаксис которого был изначально сходен с командным языком механических табуляторов компании IBM •Широко использовался в 1960-х и 1970-х годах IBM 1401 Жив ли С и C++? Да что там, жив IBM RPG!
- 3. break в switch: проблема .... case ADDRESS_HOME_LINE3: group = GROUP_ADDRESS_LINE_3; break; case ADDRESS_HOME_STREET_ADDRESS: group = GROUP_STREET_ADDRESS; case ADDRESS_HOME_CITY: group = GROUP_ADDRESS_CITY; break; case ADDRESS_HOME_STATE: group = GROUP_ADDRESS_STATE; break; .... Chromium
- 4. break в switch: большая проблема • Qt • GDB • Redis • EA WebKit • Unreal Engine 4 • Chromium • ....
- 5. break в switch: промежуточные решения • MISRA С: непустой case надо всегда завершать оператором break • [[gnu::fallthrough]] • [[clang::fallthrough]] • __attribute__((fallthrough)) • BOOST_FALLTHROUGH
- 6. break в switch: [[fallthrough]] switch (i) { case 10: f1(); break; case 20: f2(); break; case 30: f3(); [[fallthrough]]; // Предупреждение будет подавлено case 40: f4(); break; Clang, GCC: -Wimplicit-fallthrough
- 7. С++17: удаленные возможности • Удалены триграфы • Ключевое слово register больше нельзя использовать как спецификатор переменной • Удалены префиксный и постфиксный инкременты для типа bool • Диагностика V552 в анализаторе PVS-Studio станет неактуальной • Удален std::auto_ptr, вместо него стоит использовать std::unique_ptr ??= # ??/ ??' ^ ??( [ ??) ] ??! | ??< { ??> } ??- ~
- 8. Неконстантный string::data • В C++17 у std::string появился метод data(), возвращающий неконстантный указатель на внутренние данные строки. • Теперь я верю, что о нас заботятся по настоящему. Решена ПРАКТИЧЕСКАЯ задача. Писать &str.front() and &str[0] было некрасиво. std::string str = "hello"; char *p = str.data(); p[0] = 'H'; std::cout << str << 'n'; // Hello
- 9. Новый атрибут [[nodiscard]] [[nodiscard]] int Sum(int a, int b) { return a + b; } int main() { Sum(5, 6); // Будет выдано предупреждение // компилятора/анализатора return 0; }
- 10. Свой класс строки - это норма • Рано или поздно, в любом состоявшемся проекте появляется свой класс строки. • Я ждал, появится ли он в PVS-Studio. • Он появился, и это было обосновано. • Это нормально. Не стесняйтесь это делать. Из моего доклада на C++ Russia 2016
- 11. std::string • C++ Russia 2017: Антон Полухин, Как делать не надо: C++ велосипедостроение для профессионалов https://youtu.be/rJWSSWYL83U • vstring • std::string
- 12. Constexpr if template <typename T> auto GetValue(T t) { if constexpr (std::is_pointer<T>::value) { return *t; } else { return t; } } void foo() { int v = 10; std::cout << GetValue(v) << 'n'; // 10 std::cout << GetValue(&v) << 'n'; // 10 }
- 13. Инициализатор в if и switch if ((len=input.find("length=",start)!=std::string::npos)) length=atoi(&(input.c_str()[len+strlen("length=")])); SETI@home
- 14. Инициализатор в if и switch if (auto it = m.find(key); it != m.end()) { .... }
- 15. __has_include #if __has_include(<optional>) #include <optional> #define have_optional 1 #elif __has_include(<experimental/optional>) #include <experimental/optional> #define have_optional 1 #define experimental_optional 1 #else #define have_optional 0 #endif
- 16. С++17: и так далее • Рекомендую статью моего коллеги Егора Бредихина "C++17" https://www.viva64.com/ru/b/0533/
- 17. Зрелость инструментария • Компиляторы • Среды для разработки • Динамические анализаторы • Статические анализаторы
- 18. Динамические анализаторы • Классика: • Valgrind • BoundsChecker • Intel Parallel Inspector • Новинки от Google: • AddressSanitizer • ThreadSanitizer • MemorySanitizer
- 19. Статические анализаторы кода • Coverity • Klocwork • Parasoft • PVS-Studio • SonarQube • "Имя им легион": List of tools for static code analysis https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_tools_for_static_code_ analysis
- 20. Современный C++ не избавляет от необходимости статического анализа TDLib (C++)void FileGcWorker::run_gc(...., std::vector<FullFileInfo> files, ....) { .... std::sort(files.begin(), files.end(), [](const auto &a, const auto &b) { return a.atime_nsec < a.atime_nsec; }); .... }
- 21. Статический анализ, это не заплатка для C и C++ static bool AreEqual(VisualStyleElement value1, VisualStyleElement value2) { return value1.ClassName == value1.ClassName && value1.Part == value2.Part && value1.State == value2.State; } Mono (C#)
- 22. PVS-Studio • Хочу пригласить Михаила Матросова • Технический менеджер в московском R&D офисе компании Align Technology
- 23. Общая информация • Align Technology R&D • 1.5M LOC C++ • Включая очень пыльный легаси :) • 150 коммитов в день • 5 разработчиков в месяц :)
- 24. Автоматизация • CI сервер (Bamboo) • Дневной билд на инкрементальный анализ (около 15 минут) • Ночной билд на полный анализ (около 6 часов) • L3 не проверяются
- 25. Процесс с точки зрения разработчика • Заливаю изменения в транк • На CI сервере автоматически запускается билд с инкрементальным анализом • Если анализ выявит нарушения PVS-Studio, я получаю уведомление • Исправляю нарушения. Могу проверить локально. Заливаю.
- 26. Процесс с точки зрения внедряльщика • Каждое утро проверяю результаты полного анализа • Если есть нарушения, значит либо • кто-то из разработчиков пропустил уведомление, в этом случае пишу ему письмо с напоминанием • что-то пошло не так в процессе анализа, либо уведомление не было послано, в этом случае разбираюсь • Если какой-то разработчик часто пропускает уведомления, провожу воспитательно-просветительскую беседу
- 27. Внедрение • Полный анализ исходников • Анализ каждого правила – насколько оно применимо на нашей кодобазе • Если правило даёт слишком много ложноположительных срабатываний, оно убирается из анализа с помощью .pvsconfig файла • Небольшое количество самых страшных нарушений исправить сразу • Все остальные нарушения подавить
- 28. Общее впечатление • Инструмент достаточно прост во внедрении и конфигурации. • Помог найти множество реальных проблем. Процесс налажен и работает достаточно хорошо. • Авторы быстро отвечают, оперативно фиксят проблемы. Могут реализовать фичу по запросу. • Анализатор частенько ошибается на сложном С++ коде. Сказывается отсутствие проверенного парсера (clang). Нет ощущения, что в дальнейшем это будет улучшаться. Сейчас кажется, что подкладываются костыли по мере необходимости.
- 29. Ускорение сборки: распределённая компиляция • IncrediBuild - https://www.incredibuild.com/ • distcc - https://github.com/distcc/distcc • Icecream - https://github.com/icecc/icecream
- 30. Ускорение сборки: кэш компилятора • При компиляции препроцессированного файла на основе его содержимого, флагов компиляции, вывода компилятора, вычисляется хэш-значение • При повторной компиляции с теми же флагами неизмененного файла, из кэша будет взят уже готовый объектный файл и подан на вход компоновщика
- 31. Ускорение сборки: кэш компилятора
- 32. Ускорение сборки: кэш компилятора •Для Unix-подобных систем: • ccache (GCC, Clang) - https://ccache.samba.org/ • cachecc1 (GCC) - http://cachecc1.sourceforge.net/ •Для Windows: • clcache (MSVC) - https://github.com/frerich/clcache • cclash (MSVC) - https://github.com/inorton/cclash
- 33. Ускорение сборки: замена компонентов трансляции • Многократное ускорение перекомпиляции проектов • Zapcc vs Clang
- 34. Ускорение сборки: модули • Ждём C++20
- 35. Инструменты профайлинга С++ кода • Как говорится «передам по ссылке» ваше внимание вот этому докладу • Александр Зайцев. Инструменты профайлинга С++ кода. Минск, конференция C++ CoreHard Spring 2018 • Видео станет доступно на YouTube через 3 месяца
- 36. И так далее • C++ Core Guidelines • Комьюнити, конференции • Рынок труда
- 37. Ответы на вопросы Андрей Карпов [email protected] Сайт PVS-Studio https://www.viva64.com Twitter @Code_Analysis