Первым постом в этом канале станет тот, с которого зародилось название канала.

Долгие разборы "военного синуса" привели меня к квинтессенции проблем, после которых я сумел сконструировать несколько абсолютно отвратительных примеров выстрелов себе в ногу.

#include <iostream>

#include <cmath>
double sin(std::string x) { return 1.5; }

int main() {
    std::cout << "string: " << std::sin(std::string{"0.5"}) << std::endl;
}

Вот такой код, очевидно, не скомпилируется.

<source>:7:40: error: no matching function for call to 'sin(std::string)'

Что логично. Мы, конечно, объявили синус от строки, но в глобальном пространстве имен. А вызываем std::sin из пространства имен std, и там такого синуса, очевидно, нет.

Но давайте поменяем местами объявление синуса и заголовок cmath. (можем считать, что у нас есть какой-то локальный заголовок, куда такое объявление просочилось)

#include <iostream>

double sin(std::string x) { return 1.5; }
#include <cmath>

int main() {
    std::cout << "string: " << std::sin(std::string{"0.5"}) << std::endl;
}

Угадайте что? Правильно: скомпилируется!

Program returned: 0
string: 1.5

А все почему? Правильно, потому что в заголовке cmath (во многих реализациях на linux) есть вот такая строчка:

 using ::sin;

Будьте осторожны. Она там такая не одна.

Возвращаемся к нашему военному синусу.

Любимый пример, связанный с ним, после которого хочется переехать в комнату с мягкими стенами.

#include <iostream>
#include <cmath>

double 
__attribute((weak))
sin(double x) { return 1.5; }

int main() {

    std::cout << "double: " << std::sin(double(0.5)) << std::endl;
    std::cout << "integer: " << std::sin(int(0)) << std::endl;
}

Эта программа нормально скомпилируется, на всех компиляторах, включая icc.
И выводит ожидаемые

Program returned: 0
double: 0.479426
integer: 0

Да, мы объявили какой-то синус в глобальном неймспейсе, который выдает какую-то дичь. Но мы вызываем синусы из стандартной библиотеки, значит все должно быть хорошо.

Ну да ладно, давайте ничего не заменим, только закомментируем последнюю строчку.

#include <iostream>
#include <cmath>

double 
__attribute((weak))
sin(double x) { return 1.5; }

int main() {

    std::cout << "double: " << std::sin(double(0.5)) << std::endl;
    // std::cout << "integer: " << std::sin(int(0)) << std::endl;
}

Что поменяется? Внезапно, поменяется поведение функции в предыдущей строки.

Program returned: 0
double: 1.5

Как так? Почему эта строчка повлияет на поведение предыдущей? А вот, особенности порядка применения оптимизаций icc.

Добро пожаловать к нам в дурку.

Микропостик.

Угадайте, что делает вот такой код?

union S {
  long long int number;
  bool yes : sizeof(long long int);
};

Вот тут можно посмотреть ответ.


Этот код проверяет, является ли число нечетным.

#include <iostream>

union is_odd {
long long int number;
bool yes : sizeof(long long int);
};

int main() {
std::boolalpha(std::cout);
for (long long int i = -10; i < 10; ++i) {
std::cout << i << " is odd? "
<< is_odd{ .number = i }.yes
<< "\n";
}
}

Вывод

-10 is odd? false
-9 is odd? true
-8 is odd? false
-7 is odd? true
-6 is odd? false
-5 is odd? true
-4 is odd? false
-3 is odd? true
...

Только способом из дурки.

Дисклеймер: я не претендую на невероятною новизну фактов. Я просто показываю всем известные примеры, на которые натыкаюсь раз за разом, раз за разом....

Вот еще один прекрасный пример такой гадости.

#include<iostream>

int main(){
  int a, b;
  int* p = &a;
  int* q = &b + 1;
  std::cout << std::hex 
    << "p: " << p << "\n"
    << "q: " << q << "\n"
    << std::endl;
}

Мы сделаем указатели на две переменные. Если ставить оптимизацию до O1 включительно (после O2 начинаются вопросы на gcc) то переменные будут объявлены "по порядку", и это будут одинаковые указатели. Просто сравниваем посимвольно.

clang:
Program returned: 0
p: 0x7ffdfaf2696c
q: 0x7ffdfaf2696c

gcc:
Program returned: 0
p: 0x7ffca3076f0c
q: 0x7ffca3076f0c

Внимание, вопрос! Что будет, если мы сравним два одинаковых указателя?

#include<iostream>

int main(){
  int a, b;
  int* p = &a;
  int* q = &b + 1;
  std::cout << std::hex 
    << "p: " << p << "\n"
    << "q: " << q << "\n"
    << std::endl;
  std::cout << (p == q ? "equal" : "not equal")
            << std::endl;
}

И получаем внезапное:

clang:
Program returned: 0
p: 0x7ffd6bd0d16c
q: 0x7ffd6bd0d16c

equal

gcc:
Program returned: 0
p: 0x7ffe3c48696c
q: 0x7ffe3c48696c

not equal

И на самом деле - никаких противоречий со стандартом. Это просто Unspecified (даже не Undefined) Behavior.

Не буду раскрывать всю подноготную, легко этот пример найти где-нибудь на хабре.

Вопрос другой: вот когда на собеседовании в очередной раз задают вопросы типа "разверни список", или "проверь бинарное дерево на наличие циклов".
Вот что будет, если выдать в ответ собеседующему этот пример, и попросить доказать, что сравнение указателей в случае такого дерева/списка будет вообще работать? Без него же такую задачу не решить?

И посмотреть, как хорошо справится с ответом на этот вопрос тот, кто в очередной раз предложит развернуть список.

Хотя, разумеется, можно написать как-то так

  int a, b;
  auto p = reinterpret_cast<uintptr_t>(&a);
  auto q = reinterpret_cast<uintptr_t>(&b + 1);
  std::cout << std::hex << p << "\n" //
                        << q << "\n" //
            << std::dec << (p == q) << std::endl; //

Микропост.

Что выведет этот код?

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main() {
    int *p = (int*)malloc(sizeof(int));
    int *q = (int*)realloc(p, sizeof(int));
    if (p == q) {
        *p = 1;
        *q = 2;
        printf("%d %d\n", *p, *q);
    }
}

Ответ вот тут.


А на самом деле надо бросать монетку, потому что gcc и msvc выведут

Program returned: 0
Program stdout
2 2

А clang и icc выведут

Program returned: 0
Program stdout
1 2

Но вообще, это просто типичный UB. p после реаллока становится невалидным указателем. Из хорошего - gcc это ловит со включенным Wall.

Итак, один из любимых примеров дурки.

Мы заводим структуру данных, которая конструируется от аргумента типа double. И вторую структуру, которая конструируется от первой.

А дальше создадим переменную второго типа.

#include<iostream>

struct A {
  double v;
  explicit A(double d) : v(d) {}
};

struct B {
  double v;
  explicit B(A a) : v(a.v) {}
};

int main(){
    double d = 3.14;
    B b(A(d));
}

Проигнорируем ворнинги компиляторов (кого оно волнует, компилируется же).

А что будет, если мы выведем значение перменной b?

int main(){
    double d = 3.14;
    B b(A(d));

    std::cout << b << std::endl;
}

Внезапно, выведет 1:

Program returned: 0
1

Чта?!

Ну, пришло время почитать ворнинги. И выясняем, что вот это:

    B b(A(d));

не переменная. Это - функция. Дело в том, что вот два таких объявления функций, в целом, одинаковые:

void f(int a);
void q(int(a));

Мы вполне легально можем аргументы функции заключать в скобки при объявлении функций... А все, что может быть трактовано в С++ как объявление функции, должно быть трактовано как объявление функции.

И.... Я не знаю, как оно так в итоге так получается, но стреляет время от времени...

Добро пожаловать к нам в дурку.

У мну вопрос.

Есть вот такая строчка.

// Waits for 2..6 seconds.
void SymbianEngine::updateConfigurationsAfterRandomTime()
{
    int iTimeToWait = qMax(1000, (qAbs(qrand()) % 68) * 100);
#ifdef QT_BEARERMGMT_SYMBIAN_DEBUG
    qDebug("QNCM waiting random time: %d ms", iTimeToWait);
#endif
    QTimer::singleShot(iTimeToWait, this, SLOT(delayedConfigurationUpdate()));
}

И вот в чем вопрос... В комментарии написано, что мы ждем от 2 до 6 секунд.

В функции мы берем минимум 1000 ms (одна секунда).

Мы берем по модулю 68 (не 60) и получаем 6.8 секунды.


Почему 68? Нахрена вообще понадобилась такая функция?



Столько вопросов... Но в этот раз не к языку. 🤡

сорри, у меня сегодня отложки пытаются выскочить сразу 🙂

Приколько поговорить про гадость, которую можно отловить на этапе компиляции.

Но есть разная дурка, которая аффектит рантайм, но проходит мимо всех ворнингов (иногда это ловят всякие clang-tidy и прочие PVS студии).

Вот канонический пример:

#include<iostream>
#include <map>
#include <vector>
#include <string>

using namespace std;
using Vec = vector<string>;

void f(pair<string, Vec>&& arg) {
    for (const auto& v: arg.second) {
        puts(v.c_str());
    }
}

int main(){
    auto m = map<string, Vec>{
        {"first", {"1","2"}},
        {"second", {"3","4","5"}},
    };

    for (auto&& p: m) {
        f(std::move(p));
    }
}

Мы создаем мапу (она будет создана в компайл тайме), а потом все объекты из нее эффективно муваются.

Но если мы внимательно посмотрим в исхродный код, то найдем там вот такое:

        call    memcpy@PLT

Я прошу прощения...? Какое копирование?! Где?

И вообще весь блок выглядит подозрительно похоже на конструктор копирования:

.LBB1_84:
        mov     qword ptr [rsp + 56], r13
        mov     r14, qword ptr [rbx + 32]
        mov     rbp, qword ptr [rbx + 40]
        cmp     rbp, 16
        jb      .LBB1_87
        lea     r15, [rbp + 1]
        mov     rdi, r15
        call    operator new(unsigned long)@PLT
        mov     qword ptr [rsp + 56], rax
        mov     qword ptr [rsp + 72], rbp
        jmp     .LBB1_89
.LBB1_87:
        test    rbp, rbp
        je      .LBB1_106
        lea     r15, [rbp + 1]
        mov     rax, r13
.LBB1_89:
        mov     rdi, rax
        mov     rsi, r14
        mov     rdx, r15
        call    memcpy@PLT
.LBB1_90:
        mov     qword ptr [rsp + 64], rbp
        mov     r14, qword ptr [rbx + 64]
        mov     qword ptr [rsp + 88], r14
        movups  xmm0, xmmword ptr [rbx + 72]
        mov     r15, qword ptr [rbx + 72]
        movups  xmmword ptr [rsp + 96], xmm0
        xorps   xmm0, xmm0
        movups  xmmword ptr [rbx + 64], xmm0
        mov     qword ptr [rbx + 80], 0
        cmp     r14, r15
        je      .LBB1_98

Не буду тут показывать, но, если провести перфоманс тесты, мы тоже увидим, что тут все тормозит.
И если детально разобраться: так и есть - это конструктор копирования.

Проблема вот в этой функции:

void f(pair<string, Vec>&& arg) 

Если поменять объявление этой функции на

void f(pair<const string, Vec>&& arg) {

то этот блок строк на 70 машинного кода уйдет, а перфоманс выровняется.

Почему так? Если посмотреть на cpp reference, то мы увидим, что

key_type Key
mapped_type T
value_type std::pair<const Key, T>

значение в мапе содержит константный ключ. А конвертировать из структуры с константным ключем в структуру с неконстантным ключом.... Это копирование!...


И ни одного ворнинга! Мой же ты любимый С++.

Внимание, шутка!!

Умножение в С++ некоммутативно.

Вот пример:

#include <iostream>
 
int main() {
    std::cout << (2,0 * 2,5) << std::endl; // 5
    std::cout << (2,5 * 2,0) << std::endl; // ???
    return 0;
}

Выведет 5 только на первую строчку. А на вторую нет.
Живите с этим.


Разумеется, тут проблема в том, что в С++ числа с плавающей запятой пишутся с точкой. Запятая - это отдельный оператор С++, который выводит второе значение.

Молодцы, что разгадали этот простенький паззл 🎁

К слову, clang выводит ворнинг на это. А gcc только при включенном Wall.

Немного про новые стандарты: когда я показываю какую-то упячку, часто мне говорят "просто не пользуйся вот этим...".
Например, "не пользуйся new/delete, пользуйся умными указателями".

Или "не пользуйся конструкторами с круглыми скобками, пользуйся {}. И порядок зафиксирует и от кучи проблем избавит.".


Увы, новые конструкции просто создают другое подмножество проблем.

Вот к примеру, что выведет вот такой код?

#include <iostream>

int main() {
    auto a = std::string{48};
 
    std::cout << a << std::endl;
}

Правильно, он выведет 0. Потому что идет неявное преобразование инта к чару. И chr(48) == '0'.

Что характерно, вот такая строчка

auto b = std::string(48); // error: no matching function for call to

Не скомпилируется. Потому что у строки нет конструктора от char. Точнее есть, но там надо развлекаться веселее.

#include <iostream>

int main() {
    auto b = std::string(48, 48.0); 
    std::cout << b << std::endl;
}

Это будет

000000000000000000000000000000000000000000000000

Так или иначе, но у нас новые конструкции просто создают новые проблемы.


Ну и самая большая проблема, когда эти вещи вызываются неявно.

Человек, который прислал мне похожий пример, утверждает, что он пришел из продакшн кода.

#include <iostream>
#include <unordered_map>

int main() {
    std::unordered_map<std::string, std::string> m;
    double i = 65.5;
    m["hello"] = i;

    std::cout << m.at("hello");
    return 0;
}

Что тут происходит? double кастится к int, int кастится к char, char кастится к string, в мапу записывается буква A. Прекрасно!

implicit конструирование типов вообще сплошная головная боль.

Но мой любимый лефтикус в одном из своих докладов (чет не помню, в каком, но в последние пару лет) поделился синтаксическим трюком, как их запретить.

Вот у нас есть пример.

struct Path {
    Path(const std::string& p) : path(p) {}
    Path(const char* p) : path(p) {}
    std::string path;
};

void f(const Path& path, const std::string& mode) {
    std::cout << "Path: " << path.path << std::endl;
    std::cout << "Mode: " << mode << std::endl;
}

Мы хотим как-то запускать функцию f.

У нас, казалось бы, есть защита от неправильного порядка аргументов.

f(Path("/etc/tmp"), std::string{"rw"});

// f(std::string{"rw"}, Path("/etc/tmp"));
// error: no matching function for call to 'f'

Но есть проблема. Оба типа могут неявно конструироваться от строки. Вот эти обе строчки сработают:

f("/etc/tmp", "rw");
f("rw", "/etc/tmp");

Есть решение! Нам поможет вот такая конструкция:

```cpp
void f(const auto&, const auto&) = delete;
void f(const Path& path, const std::string& mode) {
std::cout << "Path: " << path.path << std::endl;
std::cout << "Mode: " << mode << std::endl;
}
```

Что мы теперь получим при вызове функций от голых строк?

```
<source>:18:5: error: call to deleted function 'f'
18 | f("/etc/tmp", "rw");
```

Прекрасный трюк, очень мне нравится.

Валидная программа на lisp C++.

int main(){(([](){})());}

😣

Ну а как еще можно было назвать канал, как не "Дурка"?

Ну сам факт, что вот такой код компилируется, запускается, а еще и не падает, и выводит 0!!!

#include <iostream>
 
class Test {
public:
 void test() {
  std::cout << this << std::endl;
 }
};
 
Test & create()
{
 return *((Test*)NULL);
}
 
int main()
{
 Test &t = create();
 t.test();
}

Нет, конечно, понятно даже почему, если разобрать поднаготную устройства функций-членов класса. Но блииииин........

Неожиданный пример гонки в С++.

Возьмем такой код.

struct Task {
    virtual ~Task() = default;
    virtual void run() = 0;
};

class AutorunTask : public Task {
public:
    AutorunTask() : t_([this]() {
        this->run();
    }) {}
    ~AutorunTask() { t_.join(); }
private:
    std::thread t_;
};

struct Impl : public AutorunTask {
    void run() override {
        puts("The string");
    }
};

int main(){
    Impl impl;
    std::this_thread::sleep_for(1ms);
}

Что мы тут видим?

Класс Task с чисто виртуальной функцией. Интерфейс, типичный интерфейс.

Промежуточный класс AutorunTask, который в конструкторе запускает в конструкторе виртуальный метод, и в деструкторе дожидается его окончания.

И в конце концов реализация виртуальной функции, которая и вызывается.
И в таком виде код работает, и выводит

Program returned: 0
The string

Но зачем мы поставили sleep в конце? Дело в том, что если его закомментировать, то код упадет с ошибкой.

Program returned: 139
pure virtual method called
terminate called without an active exception
Program terminated with signal: SIGSEGV

Итак. Давайте разбираться.

Можно ли вообще в конструкторе/деструкторе использовать виртуальные функции?

Смотрим
paragraph 4 [ISO/IEC 14882-2014]

Member functions, including virtual functions, can be called during construction or destruction. When a virtual function is called directly or indirectly from a constructor or from a destructor, including during the construction or destruction of the class’s non-static data members, and the object to which the call applies is the object (call it x) under construction or destruction, the function called is the final overrider in the constructor’s or destructor’s class and not one overriding it in a more-derived class. If the virtual function call uses an explicit class member access and the object expression refers to the complete object of x or one of that object’s base class subobjects but not x or one of its base class subobjects, the behavior is undefined.

Тоесть, можно.

Что же они запускают? Ведь функция в классе-наследнике может обращаться к несконструированному классу?

На самом деле, в конструкторе и деструкторе вызывается реализация "текущего" класса. Смотрим пример.

struct A {
    virtual void f() {
        puts("A");
    }

    A() { f(); }
};

struct B : public A {
public:
    void f() override {
        puts("B");
    }
    B() { f(); }
};

int main(){
    B b;
}

Это код выводит

Program returned: 0
A
B

конструктор первого класса выведет A. Второго B.


А как это достигается? На самом деле, в программе переписывается указатель в таблице виртуальных вызовов.
Ооооо, вот тут и возникает гонка.

AutorunTask::~AutorunTask() [base object destructor]:
        push    rbx
        mov     rbx, rdi
        lea     rax, [rip + vtable for AutorunTask+16]
        mov     qword ptr [rdi], rax
        add     rbx, 8
        mov     rdi, rbx
        call    std::thread::join()@PLT

Вот тут перед непосредственным вызовом деструктора устанавливается другой указатель в таблице виртальных вызовов.

vtable for AutorunTask:
        .quad   0
        .quad   typeinfo for AutorunTask
        .quad   AutorunTask::~AutorunTask() [base object destructor]
        .quad   AutorunTask::~AutorunTask() [deleting destructor]
        .quad   __cxa_pure_virtual

А вызов внутри лямбды происходит не конкретной функции, а по указателю из таблицы виртуальных вызовов.

std::thread::_State_impl<std::thread::_Invoker<std::tuple<AutorunTask::AutorunTask()::'lambda'()>>>::_M_run() [complete object constructor]:
        mov     rdi, qword ptr [rdi + 8]
        mov     rax, qword ptr [rdi]
        jmp     qword ptr [rax + 16]

И дальше происходит гонка. Если деструктор вызовется раньше, чем запустится поток (версия без `sleep`), то вызовется чистовиртуальный метод, что приведет к ошибке.

А если деструктор вызывается позже (версия со `sleep`), то все отработает штатно.

Добро пожаловать в красивые примеры нашей любимой дурки. 🤡

Иногда нам приходится использовать самое страшное и отвратительное что досталось С++ по наследству: препроцессор.

По разным причинам - или средствами языка нельзя что-то емко выразить (как в либах Unreal Engine), или для производительности (иногда голый код лучше оптимизируется чем функции, и макросы пишутся вместо функций под комментарием "счастливого дебага, тварь"), иногда просто по дурости (как в QT).

И там можно выстрелить себе в ногу самым неожиданным образом.

Вот простой макрос:

#define INCREMENT_BOTH(x, y) x++; y++ 

Что тут не так?
Да много чего.

Вот такой пример:

    int a = 0; int b = 0;
    INCREMENT_BOTH(a+b, b);

Вообще это преобразуется в

a+b++; b++;

И это явно не то, что мы хотели. Мы хотели тут ошибку компиляции на том, что "пытаемся инкрементить lvalue", а вместо этого простой ворнинг про "неиспользуемый результат".

Но это полбеды, тут даже идейно макрос использован неверно.

Какой-нибудь вот такой пример:

int main() {
    int a = 0; int b = 0;

    for (const auto f: {true, false}) {
        if (f)
            INCREMENT_BOTH(a, b);
    }

    std::cout << "a: " << a << "\n"
              << "b: " << b << "\n"
              << std::endl;

    return 0;
}

Разумно выведет

Program returned: 0
a: 1
b: 2

а clang даже со включенным Wall не выдаст ни одного ворнинга.

И это далеко не все проблемы. Когда-то давно, когда мне надо было писать макросы, мне к задачам выдали 18-страничный гайд "как правильно писать макросы", согласно которому единственно верным способом написать такой макрос будет

#define INCREMENT_BOTH(x, y) \
    do {                     \
        (x)++;               \
        (y)++;               \
    } while (0)

Не используйте макросы без крайней необходимости. А если используете - найдите тот гайд, и пришлите его мне (я его потерял и очень об этом жалею 🙁 )

Еще одна абсолютно бесполезная, но унаследнованная штука в С++. Заголовок может заинклюдить сам себя.


Например вот такой заголовок:

// megaheader.hpp
#ifndef MEGAHEADER_HPP
int foo() {
    return 1;
}
#define MEGAHEADER_HPP
#include "megaheader.hpp"

#else 
int bar() {
    return 2;
}

#endif

Сработает совершенно нормально.

#include <iostream>

#include "megaheader.hpp"

int main() {
    std::cout << "foo: " << foo() << std::endl;
    std::cout << "bar: " << bar() << std::endl;
    return 0;
}

foo: 1
bar: 2

Ни ворнингов, ничего. А самое главное - как бы так передефайнить разные куски, чтобы на этом механизме устроить перебор? Ну, перебрать все комбинации из 5 дефайнов, и для каждого определить функцию? Было бы... Забавно?...

(незапланированный пост)

А есть инфа, я что-то найти не могу.

Вот это в язык вводят?

template <class P, class Q>
auto dot_product(P p, Q q) {
    // no indirection!
    auto&& [...p_elems] = p;
    auto&& [...q_elems] = q;
    return (... + (p_elems * q_elems));
}