Возможно ли реализовать аналог функции Read из Паскаля?

@Андрей Xomach · Регистрация: 22.01.2012

Author24 — интернет-сервис помощи студентам

Здравствуйте. Возможно ли в C++ реализовать аналог функции read() из паскаля. Хотя бы с условием, что все входные данные одного типа. Без передачи указателя

@BlackIce · 12.08.2014, 09:19

Чем работа с потоками не устраивает?

C++

int a;
double b;
std::string c;
std::cin >> a >> b >> c;

@Андрей Xomach · 12.08.2014, 09:34 **[ТС]**

BlackIce, так получилось, что сейчас мне нужно передать аргументы именно через запятую и без "&"

@0x10 · 12.08.2014, 09:39

Сообщение от Андрей Xomach

так получилось, что сейчас мне нужно передать аргументы именно через запятую

А конкретнее? С примером кода.

@Андрей Xomach · 12.08.2014, 09:42 **[ТС]**

C++

int a, b, c, d;
read (a, b, c, d); // можно даже read <int> (a, b, c, d), хотя сложно представить код, где это потребуется
string s, g;
read (s, g);

естественно, этот read() должен в итоге использовать cin

@0x10 · 12.08.2014, 09:48

Да написать-то можно, я только в упор не понимаю зачем.

C++

#include <iostream>
#include <string>
 
template <class T>
void Read(T& item) {
    std::cin >> item;
}
 
template <class T, class... Args>
void Read(T& item, Args&&... args) {
    Read(item);
    Read(args...);
}
 
int main() {
    int a, b;
    std::string str;
    
    Read(a, b, str);
    
    std::cout << a << " " << b << " " << str;
}

http://ideone.com/ABUA3o

@Андрей Xomach · 12.08.2014, 09:52 **[ТС]**

C++

template <class T, class... Args>
void Read(T& item, Args&&... args) {
    std::cin >> item;
    Read(args...);
}

0x10, вау... Что-то новенькое. Огромное вам спасибо. Понять бы теперь, что это за магия такая

@0x10 · 12.08.2014, 09:56

Магия называется Variadic Templates, требует компилятор с поддержкой С++11 и, я почти уверен, для Вашей задачи необходимости в таких извращениях нет. Поэтому и спрашивал: зачем?

@Андрей Xomach · 12.08.2014, 10:04 **[ТС]**

0x10, наверное, просто из любопытства
Еще год-два назад в рамках олимпиадного программирования захотелось избавиться от

C++

1 2	type a, b, c, d; cin >> a >> b >> c >> d;

и преобразовать это в

C++

1	get (type, a, b, c, d);

@some_name · 12.08.2014, 10:52

Попробуйте вот так:

C++

#include "stdafx.h"
#include <iostream>
 
template <class T>
void read(T arg0, ...){ 
    T* ptrArg = (T*)&arg0;
    while(*ptrArg != 0){
        std::cin >> (**ptrArg);     
        ++ptrArg;        
    }
}
 
int main()
{    
    double a = 0, b = 0, c = 0;
    read<double*>(&a, &b, &c, 0);
    std::cout <<"  "<< a <<"  "<< b <<"  "<< c;
    return 0;
}

Добавлено через 7 минут
0x10, я вот только понять не могу, как вы по стеку двигаетесь?

@0x10 · 12.08.2014, 11:04

Сообщение от some_name

Попробуйте вот так:

Работа с указателями сводит на нет всю безопасность относительно типов.

Сообщение от some_name

я вот только понять не могу, как вы по стеку двигаетесь?

"Движения по стеку" нет. В строке 12 происходит разворачивание пакета аргументов args и поиск наиболее подходящей функции. Пока в пакете > 1 аргумента вызывается эта же функция Read и первый элемент пакета связывается с ее первым аргументом. Когда в пакете остается один элемент, вызывается версия Read, принимающая единственный аргумент.

@Voivoid · 12.08.2014, 11:09

Сообщение от 0x10

Работа с указателями сводит на нет всю безопасность относительно типов.

Это ты в каком смысле?

@0x10 · 12.08.2014, 11:13

Сообщение от Voivoid

Это ты в каком смысле?

На этапе компиляции никак не контролируется, что все аргументы, переданные в функцию, будут одного типа, а она это предполагает, пытаясь перемещаться по стеку аргументов путем смещения указателя.

@Андрей Xomach · 12.08.2014, 13:44 **[ТС]**

0x10, стоп, можно глупый вопрос?
Ведь template создает новую версию функции для различных аргументов шаблона, так? Но тогда данная реализация приведет к тому, что будет создано по 1 функции read для каждого числа аргументов. То есть, если я вызову read от 5 аргументов, это создаст 4 версии функции read, не считая стандартной.
+ к тому, рекурсивная передача аргументов будет занимать квадратное время относительно числа входных данных, нет?
Конечно, даже если я тут и прав, все это несущественно в данном конкретном примере (время на считывание уйдет много больше), но все-таки, разве рекурсивный вызов шаблонной функции не есть зло?

@some_name · 12.08.2014, 14:19

Сообщение от 0x10

разворачивание пакета аргументов args

так а пакет из себя что представляет?
и во что он разворачивается?

@0x10 · 12.08.2014, 14:23

Сообщение от Андрей Xomach

по 1 функции read для каждого числа аргументов

Да, но все это происходит на этапе компиляции, поэтому рекурсивные вызовы могут быть поинлайнены.
Что касается передачи аргументов, я уже второй раз забываю про std::forward, в связи с чем исправляюсь:

C++

#include <iostream>
#include <string>
#include <utility>
 
template <class T>
void Read(T& item) {
    std::cin >> item;
}
 
template <class T, class... Args>
void Read(T& item, Args&&... args) {
    Read(item);
    Read(std::forward<Args>(args)...);
}
 
int main() {
    int a, b;
    std::string str;
    
    Read(a, b, str);
    
    std::cout << a << " " << b << " " << str;
}

Сообщение от some_name

так а пакет из себя что представляет?
и во что он разворачивается?

На уровне ассемблера не покажу, но суть - список аргументов. Т.е. вызов f(args...) аналогичен f(a, b, c, d), где (a..d) - аргументы, указанные при вызове функции.

@0x10 · 15.08.2014, 19:33

Сообщение от 0x10

На уровне ассемблера не покажу

Все-таки показать надо, чтобы не быть голословным. Из кода выше уберем все лишнее, чтобы было проще читать ассемблерный выхлоп. Итого останется:

C++

void DummyFunction(int item);
 
template <class T>
void Read(T& item) {
    DummyFunction(item);
}
 
template <class T, class... Args>
void Read(T& item, Args&&... args) {
    Read(item);
    Read(args...);
}
 
int main() {
    int a, b, c, d;
    Read(a, b, c, d);
}

Сначала собираем без оптимизации:

g++ -std=c++11 -O0 -S main.cpp

Assembler

    .file   "main.cpp"
    .text
    .globl  main
    .type   main, @function
main:
.LFB2:
    .cfi_startproc
    pushq   %rbp
    .cfi_def_cfa_offset 16
    .cfi_offset 6, -16
    movq    %rsp, %rbp
    .cfi_def_cfa_register 6
    subq    $16, %rsp
    leaq    -4(%rbp), %rcx
    leaq    -8(%rbp), %rdx
    leaq    -12(%rbp), %rsi
    leaq    -16(%rbp), %rax
    movq    %rax, %rdi
    call    _Z4ReadIiIRiS0_S0_EEvRT_DpOT0_
    movl    $0, %eax
    leave
    .cfi_def_cfa 7, 8
    ret
    .cfi_endproc
.LFE2:
    .size   main, .-main
    .section    .text._Z4ReadIiIRiS0_S0_EEvRT_DpOT0_,"axG",@progbits,_Z4ReadIiIRiS0_S0_EEvRT_DpOT0_,comdat
    .weak   _Z4ReadIiIRiS0_S0_EEvRT_DpOT0_
    .type   _Z4ReadIiIRiS0_S0_EEvRT_DpOT0_, @function
_Z4ReadIiIRiS0_S0_EEvRT_DpOT0_:
.LFB3:
    .cfi_startproc
    pushq   %rbp
    .cfi_def_cfa_offset 16
    .cfi_offset 6, -16
    movq    %rsp, %rbp
    .cfi_def_cfa_register 6
    subq    $32, %rsp
    movq    %rdi, -8(%rbp)
    movq    %rsi, -16(%rbp)
    movq    %rdx, -24(%rbp)
    movq    %rcx, -32(%rbp)
    movq    -8(%rbp), %rax
    movq    %rax, %rdi
    call    _Z4ReadIiEvRT_
    movq    -32(%rbp), %rdx
    movq    -24(%rbp), %rcx
    movq    -16(%rbp), %rax
    movq    %rcx, %rsi
    movq    %rax, %rdi
    call    _Z4ReadIiIRiS0_EEvRT_DpOT0_
    leave
    .cfi_def_cfa 7, 8
    ret
    .cfi_endproc
.LFE3:
    .size   _Z4ReadIiIRiS0_S0_EEvRT_DpOT0_, .-_Z4ReadIiIRiS0_S0_EEvRT_DpOT0_
    .weak   _Z4ReadIiJRiS0_S0_EEvRT_DpOT0_
    .set    _Z4ReadIiJRiS0_S0_EEvRT_DpOT0_,_Z4ReadIiIRiS0_S0_EEvRT_DpOT0_
    .section    .text._Z4ReadIiEvRT_,"axG",@progbits,_Z4ReadIiEvRT_,comdat
    .weak   _Z4ReadIiEvRT_
    .type   _Z4ReadIiEvRT_, @function
_Z4ReadIiEvRT_:
.LFB4:
    .cfi_startproc
    pushq   %rbp
    .cfi_def_cfa_offset 16
    .cfi_offset 6, -16
    movq    %rsp, %rbp
    .cfi_def_cfa_register 6
    subq    $16, %rsp
    movq    %rdi, -8(%rbp)
    movq    -8(%rbp), %rax
    movl    (%rax), %eax
    movl    %eax, %edi
    call    _Z13DummyFunctioni
    leave
    .cfi_def_cfa 7, 8
    ret
    .cfi_endproc
.LFE4:
    .size   _Z4ReadIiEvRT_, .-_Z4ReadIiEvRT_
    .section    .text._Z4ReadIiIRiS0_EEvRT_DpOT0_,"axG",@progbits,_Z4ReadIiIRiS0_EEvRT_DpOT0_,comdat
    .weak   _Z4ReadIiIRiS0_EEvRT_DpOT0_
    .type   _Z4ReadIiIRiS0_EEvRT_DpOT0_, @function
_Z4ReadIiIRiS0_EEvRT_DpOT0_:
.LFB5:
    .cfi_startproc
    pushq   %rbp
    .cfi_def_cfa_offset 16
    .cfi_offset 6, -16
    movq    %rsp, %rbp
    .cfi_def_cfa_register 6
    subq    $32, %rsp
    movq    %rdi, -8(%rbp)
    movq    %rsi, -16(%rbp)
    movq    %rdx, -24(%rbp)
    movq    -8(%rbp), %rax
    movq    %rax, %rdi
    call    _Z4ReadIiEvRT_
    movq    -24(%rbp), %rdx
    movq    -16(%rbp), %rax
    movq    %rdx, %rsi
    movq    %rax, %rdi
    call    _Z4ReadIiIRiEEvRT_DpOT0_
    leave
    .cfi_def_cfa 7, 8
    ret
    .cfi_endproc
.LFE5:
    .size   _Z4ReadIiIRiS0_EEvRT_DpOT0_, .-_Z4ReadIiIRiS0_EEvRT_DpOT0_
    .weak   _Z4ReadIiJRiS0_EEvRT_DpOT0_
    .set    _Z4ReadIiJRiS0_EEvRT_DpOT0_,_Z4ReadIiIRiS0_EEvRT_DpOT0_
    .section    .text._Z4ReadIiIRiEEvRT_DpOT0_,"axG",@progbits,_Z4ReadIiIRiEEvRT_DpOT0_,comdat
    .weak   _Z4ReadIiIRiEEvRT_DpOT0_
    .type   _Z4ReadIiIRiEEvRT_DpOT0_, @function
_Z4ReadIiIRiEEvRT_DpOT0_:
.LFB6:
    .cfi_startproc
    pushq   %rbp
    .cfi_def_cfa_offset 16
    .cfi_offset 6, -16
    movq    %rsp, %rbp
    .cfi_def_cfa_register 6
    subq    $16, %rsp
    movq    %rdi, -8(%rbp)
    movq    %rsi, -16(%rbp)
    movq    -8(%rbp), %rax
    movq    %rax, %rdi
    call    _Z4ReadIiEvRT_
    movq    -16(%rbp), %rax
    movq    %rax, %rdi
    call    _Z4ReadIiEvRT_
    leave
    .cfi_def_cfa 7, 8
    ret
    .cfi_endproc
.LFE6:
    .size   _Z4ReadIiIRiEEvRT_DpOT0_, .-_Z4ReadIiIRiEEvRT_DpOT0_
    .weak   _Z4ReadIiJRiEEvRT_DpOT0_
    .set    _Z4ReadIiJRiEEvRT_DpOT0_,_Z4ReadIiIRiEEvRT_DpOT0_
    .ident  "GCC: (Ubuntu 4.9-20140406-1ubuntu1) 4.9.0 20140405 (experimental) [trunk revision 209157]"
    .section    .note.GNU-stack,"",@progbits

Разбирать весь код достаточно нудно, нам хватит заметить, что сгенерено несколько вариантов функции Read:

Код

$ cat main.s | grep Read | grep function
	.type	_Z4ReadIiIRiS0_S0_EEvRT_DpOT0_, @function
	.type	_Z4ReadIiEvRT_, @function
	.type	_Z4ReadIiIRiS0_EEvRT_DpOT0_, @function
	.type	_Z4ReadIiIRiEEvRT_DpOT0_, @function

И всего один вызов нашей заглушки DummyFunction - в 76 строке ассемблерного кода.
Первый уровень оптимизации:

g++ -std=c++11 -O1 -S main.cpp

Assembler

    .file   "main.cpp"
    .section    .text._Z4ReadIiEvRT_,"axG",@progbits,_Z4ReadIiEvRT_,comdat
    .weak   _Z4ReadIiEvRT_
    .type   _Z4ReadIiEvRT_, @function
_Z4ReadIiEvRT_:
.LFB4:
    .cfi_startproc
    subq    $8, %rsp
    .cfi_def_cfa_offset 16
    movl    (%rdi), %edi
    call    _Z13DummyFunctioni
    addq    $8, %rsp
    .cfi_def_cfa_offset 8
    ret
    .cfi_endproc
.LFE4:
    .size   _Z4ReadIiEvRT_, .-_Z4ReadIiEvRT_
    .text
    .globl  main
    .type   main, @function
main:
.LFB2:
    .cfi_startproc
    subq    $24, %rsp
    .cfi_def_cfa_offset 32
    movq    %rsp, %rdi
    call    _Z4ReadIiEvRT_
    leaq    4(%rsp), %rdi
    call    _Z4ReadIiEvRT_
    leaq    8(%rsp), %rdi
    call    _Z4ReadIiEvRT_
    leaq    12(%rsp), %rdi
    call    _Z4ReadIiEvRT_
    movl    $0, %eax
    addq    $24, %rsp
    .cfi_def_cfa_offset 8
    ret
    .cfi_endproc
.LFE2:
    .size   main, .-main
    .ident  "GCC: (Ubuntu 4.9-20140406-1ubuntu1) 4.9.0 20140405 (experimental) [trunk revision 209157]"
    .section    .note.GNU-stack,"",@progbits

У нас осталась одна функция Read, которая вызывается по одному разу для каждого аргумента. Уже тут нет рекурсивных вызовов. Если же использовать флаг -O2, то и эта функция будет заинлайнена:

g++ -std=c++11 -O2 -S main.cpp

Assembler

    .file   "main.cpp"
    .section    .text.unlikely,"ax",@progbits
.LCOLDB0:
    .section    .text.startup,"ax",@progbits
.LHOTB0:
    .p2align 4,,15
    .globl  main
    .type   main, @function
main:
.LFB2:
    .cfi_startproc
    subq    $8, %rsp
    .cfi_def_cfa_offset 16
    xorl    %edi, %edi
    call    _Z13DummyFunctioni
    xorl    %edi, %edi
    call    _Z13DummyFunctioni
    xorl    %edi, %edi
    call    _Z13DummyFunctioni
    xorl    %edi, %edi
    call    _Z13DummyFunctioni
    xorl    %eax, %eax
    addq    $8, %rsp
    .cfi_def_cfa_offset 8
    ret
    .cfi_endproc
.LFE2:
    .size   main, .-main
    .section    .text.unlikely
.LCOLDE0:
    .section    .text.startup
.LHOTE0:
    .ident  "GCC: (Ubuntu 4.9-20140406-1ubuntu1) 4.9.0 20140405 (experimental) [trunk revision 209157]"
    .section    .note.GNU-stack,"",@progbits

Получено на компиляторе:

Код

$ g++ --version
g++ (Ubuntu 4.9-20140406-1ubuntu1) 4.9.0 20140405 (experimental) [trunk revision 209157]

@DrOffset · 15.08.2014, 19:47

Сообщение от Андрей Xomach

разве рекурсивный вызов шаблонной функции не есть зло?

Нет, это не зло

Гораздо более серьезные вещи, чем продемонстрировал 0x10 корректно встраиваются как правило без какого-либо оверхеда (естественно если оптимизация включена).

@Voivoid · 15.08.2014, 19:50

Сообщение от DrOffset

Нет, это не зло

Я бы даже сказал, что рекурсивный вызов любой функции это не зло, если конечно выполняется tail call оптимизация

@Андрей Xomach · 23.08.2014, 17:01 **[ТС]**

DrOffset, Voivoid, с -Os или -O0 все-таки зло наверное

@DrOffset 18840 / 9839 / 2408 Регистрация: 30.01.2014 Сообщений: 17,280
	15.08.2014, 19:47	18
	Сообщение от Андрей Xomach разве рекурсивный вызов шаблонной функции не есть зло? Нет, это не зло Гораздо более серьезные вещи, чем продемонстрировал 0x10 корректно встраиваются как правило без какого-либо оверхеда (естественно если оптимизация включена). 0

@Андрей Xomach 9 / 9 / 0 Регистрация: 22.01.2012 Сообщений: 59
		1
	Возможно ли реализовать аналог функции Read из Паскаля? 12.08.2014, 09:10. Показов 3245. Ответов 20 Метки нет (Все метки) Здравствуйте. Возможно ли в C++ реализовать аналог функции read() из паскаля. Хотя бы с условием, что все входные данные одного типа. Без передачи указателя 0

@Андрей Xomach 9 / 9 / 0 Регистрация: 22.01.2012 Сообщений: 59
	12.08.2014, 09:34 [ТС]	3
	BlackIce, так получилось, что сейчас мне нужно передать аргументы именно через запятую и без "&" 0

@0x10 3257 / 2059 / 351 Регистрация: 24.11.2012 Сообщений: 4,909
	12.08.2014, 09:39	4
	Сообщение от Андрей Xomach так получилось, что сейчас мне нужно передать аргументы именно через запятую А конкретнее? С примером кода. 0

@0x10 3257 / 2059 / 351 Регистрация: 24.11.2012 Сообщений: 4,909
	12.08.2014, 09:56	8
	Магия называется Variadic Templates, требует компилятор с поддержкой С++11 и, я почти уверен, для Вашей задачи необходимости в таких извращениях нет. Поэтому и спрашивал: зачем? 1

@0x10 3257 / 2059 / 351 Регистрация: 24.11.2012 Сообщений: 4,909
	12.08.2014, 11:04	11
	Сообщение от some_name Попробуйте вот так: Работа с указателями сводит на нет всю безопасность относительно типов. Сообщение от some_name я вот только понять не могу, как вы по стеку двигаетесь? "Движения по стеку" нет. В строке 12 происходит разворачивание пакета аргументов args и поиск наиболее подходящей функции. Пока в пакете > 1 аргумента вызывается эта же функция Read и первый элемент пакета связывается с ее первым аргументом. Когда в пакете остается один элемент, вызывается версия Read, принимающая единственный аргумент. 0

@Voivoid 710 / 283 / 16 Регистрация: 31.03.2013 Сообщений: 1,340
	12.08.2014, 11:09	12
	Сообщение от 0x10 Работа с указателями сводит на нет всю безопасность относительно типов. Это ты в каком смысле? 0

@0x10 3257 / 2059 / 351 Регистрация: 24.11.2012 Сообщений: 4,909
	12.08.2014, 11:13	13
	Сообщение от Voivoid Это ты в каком смысле? На этапе компиляции никак не контролируется, что все аргументы, переданные в функцию, будут одного типа, а она это предполагает, пытаясь перемещаться по стеку аргументов путем смещения указателя. 0

@Андрей Xomach 9 / 9 / 0 Регистрация: 22.01.2012 Сообщений: 59
	12.08.2014, 13:44 [ТС]	14
	0x10, стоп, можно глупый вопрос? Ведь template создает новую версию функции для различных аргументов шаблона, так? Но тогда данная реализация приведет к тому, что будет создано по 1 функции read для каждого числа аргументов. То есть, если я вызову read от 5 аргументов, это создаст 4 версии функции read, не считая стандартной. + к тому, рекурсивная передача аргументов будет занимать квадратное время относительно числа входных данных, нет? Конечно, даже если я тут и прав, все это несущественно в данном конкретном примере (время на считывание уйдет много больше), но все-таки, разве рекурсивный вызов шаблонной функции не есть зло? 0

@some_name Вежливость-главное оружие 233 / 234 / 86 Регистрация: 19.02.2013 Сообщений: 1,446
	12.08.2014, 14:19	15
	Сообщение от 0x10 разворачивание пакета аргументов args так а пакет из себя что представляет? и во что он разворачивается? 0

@Voivoid 710 / 283 / 16 Регистрация: 31.03.2013 Сообщений: 1,340
	15.08.2014, 19:50	19
	Сообщение от DrOffset Нет, это не зло Я бы даже сказал, что рекурсивный вызов любой функции это не зло, если конечно выполняется tail call оптимизация 0

@Андрей Xomach 9 / 9 / 0 Регистрация: 22.01.2012 Сообщений: 59
	23.08.2014, 17:01 [ТС]	20
	DrOffset, Voivoid, с -Os или -O0 все-таки зло наверное 0

Возможно ли реализовать аналог функции Read из Паскаля?

Решение