Форум программистов, компьютерный форум CyberForum.ru

"Циклы" на препроцессоре - C++

Восстановить пароль Регистрация
 
Рейтинг: Рейтинг темы: голосов - 20, средняя оценка - 4.60
Evg
Эксперт С++Автор FAQ
 Аватар для Evg
16933 / 5338 / 328
Регистрация: 30.03.2009
Сообщений: 14,339
Записей в блоге: 26
13.06.2013, 16:53     "Циклы" на препроцессоре #1
Хотелось данную информацию включить в блог, но пока не понимаю, как это аккуратно сделать. А потому просто тему помещу на форум, а в блоге воткну ссылку

Недавно услышал от студентов, что на препроцессоре можно писать циклы. Понимание того, как работает препроцессор, говорит мне о том, что через препроцессор циклы создавать невозможно. Но на всякий случай полез искать в гугл. Оказалось, что речь идёт о boost'овом разделе boost/preprocessor/iteration. Наподобие этого: http://www.boost.org/doc/libs/1_53_0...l_iterate.html

В реальности никаких циклов на препроцессоре не строится. У boost'а в этом месте очень глубокие и разветвлённые кишки, но я продемонстрирую на коротком примере общий принцип построения этого раздела boost'а. После чего станет понятно, что в реальности никаких циклов нет, а то, что есть, имеет весьма жёсткие ограничения

C++
/* Заголовочный файл myboost_iterate.h, иммитирующий boost'овый цикл */
 
#if 0 >= MYBOOST_LOOP_MIN && 0 <= MYBOOST_LOOP_MAX
MYBOOST_LOOP_BODY(0)
#endif
 
#if 1 >= MYBOOST_LOOP_MIN && 1 <= MYBOOST_LOOP_MAX
MYBOOST_LOOP_BODY(1)
#endif
 
#if 2 >= MYBOOST_LOOP_MIN && 2 <= MYBOOST_LOOP_MAX
MYBOOST_LOOP_BODY(2)
#endif
 
#if 3 >= MYBOOST_LOOP_MIN && 3 <= MYBOOST_LOOP_MAX
MYBOOST_LOOP_BODY(3)
#endif
 
#if 4 >= MYBOOST_LOOP_MIN && 4 <= MYBOOST_LOOP_MAX
MYBOOST_LOOP_BODY(4)
#endif
 
#if 5 >= MYBOOST_LOOP_MIN && 5 <= MYBOOST_LOOP_MAX
MYBOOST_LOOP_BODY(5)
#endif
 
#if 6 >= MYBOOST_LOOP_MIN && 6 <= MYBOOST_LOOP_MAX
MYBOOST_LOOP_BODY(6)
#endif
 
#if 7 >= MYBOOST_LOOP_MIN && 7 <= MYBOOST_LOOP_MAX
MYBOOST_LOOP_BODY(7)
#endif
 
#if 8 >= MYBOOST_LOOP_MIN && 8 <= MYBOOST_LOOP_MAX
MYBOOST_LOOP_BODY(8)
#endif
 
#if 9 >= MYBOOST_LOOP_MIN && 19<= MYBOOST_LOOP_MAX
MYBOOST_LOOP_BODY(9)
#endif
 
#if 10 >= MYBOOST_LOOP_MIN && 10 <= MYBOOST_LOOP_MAX
MYBOOST_LOOP_BODY(10)
#endif
Теперь в данном коде мы как будто бы имеем цикл от 4 до 8

C
#define MYBOOST_LOOP_MIN 4
#define MYBOOST_LOOP_MAX 8
#define MYBOOST_LOOP_BODY(n) \
  int a##n = n;
#include "myboost_iterate.h"
после препроцессора получим на выходе (пустые строки я выкинул, чтобы глаза не резало):

C
int a4 = 4;
int a5 = 5;
int a6 = 6;
int a7 = 7;
int a8 = 8;
В своём примере я ограничился допустимыми значениями "цикловой переменной" от 0 до 10. В той версии boost'а, в которой я ковырялся, этот диапазон был от 0 до 256. Т.е. имело место быть 257-кратное повторение похожих фрагментов, что и создаёт иллюзию циклов
Similar
Эксперт
41792 / 34177 / 6122
Регистрация: 12.04.2006
Сообщений: 57,940
13.06.2013, 16:53     "Циклы" на препроцессоре
Посмотрите здесь:

Как реализуются "неограниченные" циклы? C++
Кто нибудь делал прогу "Эмулятор клавиш с промежутком времени между "нажатиями""? C++
Из слова апельсин путем "вырезок" и "склеек" его букв получить слово спаниель C++
C++ "Простые" циклы
Со слова процессор путем "вырезок" и "склеек" его букв получить слово рессор C++
C++ Необработанное исключение в "0x77913ab3" в "x": 0xC0000005: Нарушение прав доступа при чтении "0xdddddddd"
Циклы с выключателем и ошибка "ссылка на неразрешенный внешний символ" C++
После регистрации реклама в сообщениях будет скрыта и будут доступны все возможности форума.
dr.curse
 Аватар для dr.curse
386 / 342 / 16
Регистрация: 11.10.2010
Сообщений: 1,907
13.06.2013, 16:59     "Циклы" на препроцессоре #2
Evg, интересно а где вообще могут такие "циклы" пригодится?
Evg
Эксперт С++Автор FAQ
 Аватар для Evg
16933 / 5338 / 328
Регистрация: 30.03.2009
Сообщений: 14,339
Записей в блоге: 26
13.06.2013, 17:01  [ТС]     "Циклы" на препроцессоре #3
Временами бывает, что исходник содержит текст, который было бы удобнее сгенерировать, т.к. текст однообразный и похожий. Типа тех переменных с именами a4 - a8, которые в примере
Kastaneda
13.06.2013, 20:07
  #4

Не по теме:

Я как-то пытался "всеми правдами и не правдами" реализовать цикл на препроцессоре, и где-то на форуме эта тема уже вскольз затрагивалась. Идея реализовать сие чудо радилась после ознакомления с nasm'ом, где очень мощный препроцессор.

Цитата Сообщение от aram_gyumri Посмотреть сообщение
интересно а где вообще могут такие "циклы" пригодится?
Пример, вот этот код (nasm)
Assembler
1
2
3
4
5
%assign i 1
%rep 10
print i ; допустим print некий макрос
%assign i i+1
%endrep
после препроцессора развернется в
Assembler
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
print 1
print 2
print 3
print 4
print 5
print 6
print 7
print 8
print 9
print 10
C++
1
2
3
4
5
#define MYBOOST_LOOP_MIN 4
#define MYBOOST_LOOP_MAX 8
#define MYBOOST_LOOP_BODY(n) \
  int a##n = n;
#include "myboost_iterate.h"
вот нечто похожее я и делал (т.е. через инклюды), но на верхний код из первого поста (где много строк) уже ума не хватило. Точнее просто не думал о том, чтобы писать так много строк, при этом количество "итераций" все равно будет ограничено.

Dmitriy_M
1307 / 1188 / 109
Регистрация: 20.03.2009
Сообщений: 4,259
Записей в блоге: 11
13.06.2013, 23:17     "Циклы" на препроцессоре #5
Цитата Сообщение от Evg Посмотреть сообщение
Недавно услышал от студентов, что на препроцессоре можно писать циклы.
Можно имелось ввиду метапрограммирование?
Вроде как определение цикла довольно гибкое, и не отрицает кодогенерации.
Evg
Эксперт С++Автор FAQ
 Аватар для Evg
16933 / 5338 / 328
Регистрация: 30.03.2009
Сообщений: 14,339
Записей в блоге: 26
14.06.2013, 11:17  [ТС]     "Циклы" на препроцессоре #6
Цитата Сообщение от Dmitriy_M Посмотреть сообщение
Можно имелось ввиду метапрограммирование?
Вроде как определение цикла довольно гибкое, и не отрицает кодогенерации.
Имелось в виду, что препроцессор можно запрограммировать на то, чтобы он генерировал текст в цикле
SatanaXIII
Супер-модератор
Эксперт С++
 Аватар для SatanaXIII
5534 / 2568 / 234
Регистрация: 01.11.2011
Сообщений: 6,342
Завершенные тесты: 1
17.06.2013, 13:42     "Циклы" на препроцессоре #7
Все равно что отдать обезьяний труд умной обезьяне. Это очень здорово, что есть такая возможность эмуляции циклов в препроцессоре. Но не лучше ли, если требуется написать
Цитата Сообщение от Evg Посмотреть сообщение
текст однообразный и похожий
то еще немного подумать и написать его в виде какой-нибудь функции? Или можно тогда поглядеть маленький худенький пример с не только созданием и еще и обращением к этим переменным?
Evg
Эксперт С++Автор FAQ
 Аватар для Evg
16933 / 5338 / 328
Регистрация: 30.03.2009
Сообщений: 14,339
Записей в блоге: 26
17.06.2013, 14:54  [ТС]     "Циклы" на препроцессоре #8
Цитата Сообщение от SatanaXIII Посмотреть сообщение
Или можно тогда поглядеть маленький худенький пример с не только созданием и еще и обращением к этим переменным?
Циклы включили в поставку boost'а. Я практически не программирую на Си++, а потому затрудняюсь тебе привести пример. Если ты на самом деле хочешь его увидеть, то, пройдя по ссылке из первого поста, выудив имя препроцессорного макроса и вбив его в гугл, скорее всего найдёшь в том числе и живые примеры. Сильно подозреваю, что все они вертятся вокруг шаблонов или специализаций шаблонов. В исходниках на Си я подобного ни разу не встречал

Если ты что-то не понимаешь, то это вовсе не означает, что кругом одни идиоты

Добавлено через 3 минуты
Почему именно вокруг шаблонов? Подозреваю, что это в довесок к:
http://www.cyberforum.ru/cpp-experts/thread419864.html
http://www.cyberforum.ru/cpp-experts/thread323714.html
Dmitriy_M
1307 / 1188 / 109
Регистрация: 20.03.2009
Сообщений: 4,259
Записей в блоге: 11
17.06.2013, 15:20     "Циклы" на препроцессоре #9
Интересный пример с хабра: Возможности оптимизации в языках C и C++
Evg
Эксперт С++Автор FAQ
 Аватар для Evg
16933 / 5338 / 328
Регистрация: 30.03.2009
Сообщений: 14,339
Записей в блоге: 26
18.06.2013, 13:10  [ТС]     "Циклы" на препроцессоре #10
Цитата Сообщение от Dmitriy_M Посмотреть сообщение
Интересный пример с хабра: Возможности оптимизации в языках C и C++
Пример сам по себе очень полезен. Правда автор немного перемудрил и текст получился сложным для начинающих. И на фоне сложности всего текста очень сложно углядеть важную мысль - весь этот геморрой с шаблонами затеивается исключительно ради того, чтобы в коде, полученном после инстанциации шаблонов, было как можно больше сравнений с константами и, соответственно, у компилятора появляется больше возможностей для оптимизаций

К сожалению, конкретно данный пример плохо демонстрирует необходимость создания препроцессорных циклов. А начинающим всегда важно понимать, ради чего затеивается геморрой
rrrFer
Заблокирован
19.06.2013, 10:24     "Циклы" на препроцессоре #11
только один раз мне пригодились подобные пляски с препроцессором. МБ кому-нибудь будет интересно, я тогда нашел статью на опеннет: http://www.opennet.ru/docs/RUS/cpp/cpp-5.html
там есть раздел про рекурсивные макросы, в тот момент очень хотелось чтобы оно заработало, но:
Стандарт ANSI C не рассатривает рекурсивный вызов макроса как вызов. Он поступает на вывод препроцессора без изменений.
В тот раз все решилось перепилом проекта до того состояния, чтобы вот этого не было:
Цитата Сообщение от Evg Посмотреть сообщение
Временами бывает, что исходник содержит текст, который было бы удобнее сгенерировать, т.к. текст однообразный и похожий
Ну т.е. я знаю что так бывает, но я думаю это не хорошо, с программой что-то не то.

Поддерживать это безобразие неудобно (даже если макрос хороший и отлаживать его уже ненадо), я думаю вы согласитесь.
MoreAnswers
Эксперт
37091 / 29110 / 5898
Регистрация: 17.06.2006
Сообщений: 43,301
19.06.2013, 11:53     "Циклы" на препроцессоре
Еще ссылки по теме:

C++ если не составит труда(при вводе "n" должно создаваться предложение "Мне n год (года)")
При сокращении "Фамилия Имя Отчество" к "Фамилия И.О." пропадают "И.О." C++
C++ Ошибки в примере:"newline in constant"и"unexpected end of file while looking for precompiled header directive"
C++ Найти номер последней по порядку строки в матрице, содержащей наибольшее количество букв "ш", "щ"
Символьный массив: проверить, чтобы после каждого вхождения "1" шло парное вхождение "0" C++

Искать еще темы с ответами

Или воспользуйтесь поиском по форуму:
Evg
Эксперт С++Автор FAQ
 Аватар для Evg
16933 / 5338 / 328
Регистрация: 30.03.2009
Сообщений: 14,339
Записей в блоге: 26
19.06.2013, 11:53  [ТС]     "Циклы" на препроцессоре #12
Среди реального использования вспомнился такой случай. Деталей не помню, описываю примерно суть. Программировался эмулятор процессора. Речь шла о системном регистре. В 64-битном регистре кодировались 16 групп по 4 бита. Все группы были симметричны. Между битами было какое-то хитрое соответствие, что аппаратный сигнал взводит бит "A" только в том случае, если взведён бит "B" и погашен бит "C".

C
union Reg_t
{
  uint64_t whole_reg;
  struct
  {
    unisgned a0:1;
    unisgned b0:1;
    unisgned c0:1;
    unisgned d0:1;
 
    unisgned a1:1;
    unisgned b1:1;
    unisgned c1:1;
    unisgned d1:1;
 
    ...
 
    unisgned a15:1;
    unisgned b15:1;
    unisgned c15:1;
    unisgned d15:1;
 
  } fields;
};
 
...
 
Reg_t reg;
unsigned signal;
 
switch (signal)
{
  case 0:
    if (reg.fields.b0 && !reg.fields.c0)
      reg.fields.a0 = 1;
    break;
 
  case 1:
    if (reg.fields.b1 && !reg.fields.c1)
      reg.fields.a1 = 1;
    break;
 
  ...
 
  case 15:
    if (reg.fields.b15 && !reg.fields.c15)
      reg.fields.a15 = 1;
    break;
}
 
...
Здесь именно тот случай, когда вместо массива из 16 элементов, образ регистра желательно держать в структуре с 16-кратным повторением имён полей, потому что это наиболее точно соответствует устройству реального железа, которое эмулируется
Yandex
Объявления
19.06.2013, 11:53     "Циклы" на препроцессоре
Ответ Создать тему
Опции темы

Текущее время: 05:11. Часовой пояс GMT +3.
КиберФорум - форум программистов, компьютерный форум, программирование
Powered by vBulletin® Version 3.8.9
Copyright ©2000 - 2017, vBulletin Solutions, Inc.
Рейтинг@Mail.ru