Рекурсивное блокирование мьютекса, знакомимся с std::recursive_mutex.

Всем привет! Случайно вспомнил, что мой блог про программирование, математику ващет и в целом создан для просвещения мешков с костями и мясом.

Поэтому хочу рассказать про std::recursive_mutex. Он такой же, как и std::mutex, но запоминает номер потока, из которого был заблокирован и вторую блокировку в том же потоке игнорирует. В моём случае был приблизительно такой код:

struct Item {
    ~Item() {
        getStorage().RemoveItem(otherItemId);
        getStorage().AddItem(newItem);
    }
}
using ItemPtr = std::shared_ptr<Item>;
using ItemRef = const ItemPtr&;
using ItemId = std::size_t;
 
class Storage {
public:
    ItemId AddItem(ItemRef item)
    {
        std::scoped_lock lock(m_itemsGuard);
        m_items.push_back(item);
        return m_items.size() - 1;
    }
 
    bool HasItem(ItemId id) {
        return m_items.size() < id;
    }
 
    void RemoveItem(ItemId id)
    {
        std::scoped_lock lock(m_itemsGuard);
        auto item = m_items.at(id);
        m_items.erase(m_items.begin() + id);
        item.reset(); // Тут повторно заходим в RemoveItem
    }
 
private:
    std::vector<ItemPtr> m_items;
    std::recursive_mutex m_itemsGuard;
};
 
 
void test() {
    Storage storage;
    auto itemId = storage.AddItem(std::make_shared<Item>());
    storage.RemoveItem(itemId); // здесь проблема
}

Обратите внимание, что в деструкторе Item есть обращение к методам Storage, а там на каждое изменение массива стоит блокировка мьютекса. И оно попадет в вечный lock с std::mutex. А на этом у меня всё. Enjoy!

Знакомимся с полезными инструментами STL — std::remove() и std::remove_if()

Добрый день, всем привет!

Снова в эфире рубрика «Вы не спрашивали, но мы отвечаем», раздел «Программирование», глава «Что нового я узнал в сейчас лет».

Например, не так давно я узнал, что std::unordered_map не сортирует данные в отличие от std::map. А много-много лет назад (в 2007-м году) нам пришлось реализовывать бинарный поиск, чтобы ускорить вставку элементов в std::map (там жил кэш текстур) вместо того, чтобы взять std::unordered_map. Наш просчёт немного оправдывает то, что мы были молоды, неопытны и std::unordered_map появился спустя пять с лишним лет после описываемых событий.

Вообще, я не отношусь к тем людям, которые ежедневно читают свежайший стандарт C++, подчеркивая карандашиком важные места. Скорее, я начинаю читать стандарт, когда нужно найти решение текущей задачи. Так, например, я совершенно случайно наткнулся на std::enable_shared_from_this, когда просматривал код нашего проекта, поминая тимлида нехорошими словами . Там был метод типа make() у класса, который должен вернуть std::shared_ptr от экземпляра этого класса. Если вы наследуете класс от std::enable_shared_from_this, то у вас появляется метод shared_from_this(), и дело в шляпе. Поскольку это было пять лет назад, уже не помню всех подробностей, но сначала было не очень, а потом резко стало хорошо! )

Каких-то одиннадцать лет назад я написал статью про эффективное удаление элементов массива. Тогда единственный способ, который я знал, выглядел следующим образом:

auto iter=data.begin()
while(iter != data.end()) {
    if (condition(*iter)) {
        iter = puf(data, iter);
    else {
        ++iter;
    }
}

Вся упомянутая в статье магия с перемещением в конец массива и удалением происходит в puf(). ЗдОрово, правда?

Оказывается, есть метод лучше, и имя ему — std::remove_if(), а самый интересный момент, что этот метод не удаляет элементы, а перемещает их в конец массива, возвращая итератор на начало этого кладбища погибших элементов. Между прочим, эксперимент показал, что после итератора лежит мусор.

С новыми знаниями, удаление элементов из контейнера будет выглядеть так:

auto iter = std::remove_if(data.begin(), data.end(), condition);
data.erase(iter, iter.end());

Что является более продвинутым вариантом и пишется короче, с чем я вас и поздравляю!

Фунция std::remove_if() удаляет элементы, для которых условие истинно, а std::remove() удаляет элементы с конкретным значением.

Пару слов про компьютерный звук

Компьютерный звук в компьютере представлен в виде (сюрприз-сюрприз!) массива чисел. Минимальная единица звука в компьютере — это семпл — одно число. Частота дискретизации — это количество семплов в одной секунде. Всем известная цифра 44100 — это всего лишь сорок четыре тысячи сто семплов в секунду. Семпл может быть в разных форматах и их достаточно много, чтобы описывать в этой статье. Лично я встречался с форматом float32 и с одним байтом (std::uint8_t) на семпл.

Расскажу в общих словах алгоритм проигрывание звука на компьютере. Я так делал, друзья делали всем понравилось и, в целом, везде одинаковый принцип. Алгоритм такой:

  1. Создать два буфера (A и B) в нужном формате
  2. Заполнить буфер A семплами
  3. Отдать буфер A на проигрывание звуковой карте
  4. Заполнить буфер B семплами
  5. Отдать буфер B на проигрывание звуковой карте
  6. Перейти к шагу 2.

Когда звуковая карта заканчивает проигрывать буфер, она запрашивает новый, который должен быть готов к этому моменту. Таким образом, как только вы отдали один буфер на проигрывание, немедленно надо заполнять следующий. Всё это, разумеется, делается в отдельном потоке с максимальным приоритетом, потому что пользователь зараза сразу слышит помехи своими ушами. Понизить FPS и немного схалтурить тут не получится.

Буферов должно быть не меньше двух, но может быть и гораздо больше. Как правило буфер для проигрывания — это указатель на кусок памяти и его длина в семплах или байтах. Про размер буфера ничего не скажу — я встречал размер буфер как 512 байт, так и миллион (один мегабайт) и все работали вроде бы одинаково. Возможно, кто-нибудь знает тру размер буфера и будет так любезен, чтобы написать о нём в комментариях.

«А как же второй канал, стерео и звук вокруг?», — спросит внимательный читатель. Лично я сталкивался только со стерео звуком, поэтому про пяти и более канальный звук не расскажу. Семплы для стерео звука располагаются в буфере interleaved, по очереди: LRLRLRLR. А значит для стерео звука количество семплов на секунду в буфере удваивается. И на одну секунду для частоты 44100 надо уже 88200 семплов.

Где размять мозги программисту? Тренировочный полигон для айтишников

Всем привет! В этот раз расскажу, чем меряться программистам после кружки пива. Вот есть бегун, очевидно, что лучший бегун бежит или быстрее всех, или дальше всех. Или вот стрелок. Лучший конечно же тот, который чаще всего попадает в центр мишени, чем вне её.

А программистам и похвастаться нечем. Они не бегают и стрелять не умеют, а сидят сгорбленные, уставившись красными глазами в монитор и что-то пишут. Чем он занят? Зачем он здесь? Никто не знает.

А работодатель хочет знать как определить сильного программиста. По хиленьким ручкам, красным глазкам, горбатой спине или катышкам на свитере? Ну, допустим, текущему работодателю определить просто — надо брать того, кто не слишком сильно пахнет, а как быть с новым работодателем?

Вот пришёл ты такой красивый на собес и тебе прямо с порога — давай сортировку пузырьком пиши в уме! А ты работаешь в своём НИИ уже пятый десяток и всегда использовал метод sort() из вашей секретной сверхбыстрой библиотеки на Фортране и знать не знаешь что у неё внутри. И библиотека та написана учёным седовласым мужем, чьё имя с отчеством произносятся в конторе с придыханием и пиететом и бюст евоный стоит сразу при входе в холле. И значит это ровно то, что часть мозга, которая отвечает за простейшие алгоритмы атрофировалась за ненадобностью. Потому что все эти вещи пишутся один раз и навсегда, а не каждый день, как полагает потенциальный работодатель. Посему надо держать себя в тонусе. И помогут нам в этом два сайта LeetCode и HackerRank. Оба сайта, в принципе, одинаковые, но работодателя больше возбуждает HackerRank почему-то. Может из-за названия?

Сайты представлют собой список задач разного уровня сложности и среду для решения этих задач. Если вы программист и вам скучно или если вы не программист и вам интересно чем программисты зарабатывают на жизнь, смело заходите на любой из этих сайтов и решайте задачи.

Кому интересно, мой профиль на LeetCode и HackerRank.

Онлайн книжка по неопределённому поведению C++

Всем привет!

Буду краток, товарищ поделился ссылкой (спасибо, Влад!) на труд другого умного товарища.
Эта книга пригодится каждому программисту C++: Путеводитель C++ программиста по неопределенному поведению.

Блог Евгения Жирнова