プログラミング

[C] const/非const初期値なしグローバル変数の扱い

あんどちん — Tue, 02 Sep 2008 00:34:00 GMT

元ネタ

確認環境はVS2008

以下の2つのプログラム

test1.c

#include <stdio.h>

int hoge;

int main(void) {
printf("%d\n", hoge);

return 0;
}

test2.c

const int hoge = 1;

を

cl test1.c test2.c

して

test1

とすると出力結果は

cl test1.c test2.c /Faしてアセンブラのhogeの部分の出力を見ると

test1.asm

_DATA    SEGMENT
COMM    _hoge:DWORD
_DATA    ENDS

test2.asm

PUBLIC    _hoge
CONST    SEGMENT
_hoge    DD    01H
CONST    ENDS
END

因みにtest1.cの宣言をconst int hoge=1;にすると、test1.asmもtest2.asmと同様の出力になるため

fatal error LNK1169: 1 つ以上の複数回定義されているシンボルが見つかりました。

が出る。

これでいいのだろうか？？？

templateの特殊化と型の切り替え

あんどちん — Thu, 28 Aug 2008 00:54:00 GMT

元ネタ

仕事ではCばっかだし、最近C++ってあんまり触ってないなぁ。boost::call_traitsのソースを見たので横浜に向けてお勉強。

#include <iostream>
#include <typeinfo>
#include <string>
#include <vector>
using namespace std;

//
// 渡された型のサイズで値と参照を切り替える
//
template<typename T, bool sw> struct type_switcher_helper { typedef const T type; };
template<typename T> struct type_switcher_helper<T, false> { typedef const T& type; };
template<typename T> struct type_switcher {
typedef typename type_switcher_helper<T, sizeof(T) <= sizeof(void*)>::type type;
};

//
// 型名を取得する
// 参照は値と判別できない名前を返すので特殊化する
//
template<typename T> struct get_type { static string name() { return string(typeid(T).name()); }};
template<typename T> struct get_type<T&> { static string name() { return string(typeid(T).name()) + string("&"); }};
//
template<typename T> void print_type_name() { cout << get_type<T>::name() << endl; }

//
// ポインタ判定
//
char is_pointer_helper(bool, const void* p);
int is_pointer_helper(bool, ...);

// 関数によるポインタ判定
template<typename T> bool is_pointer_func(T a)
{
return sizeof(is_pointer_helper(true, a)) == sizeof(char);
}

template<typename T> struct is_pointer_st { enum { Kind = 0 }; };
template<typename T> struct is_pointer_st<T*> { enum { Kind = 1 }; };

template<typename T> struct is_pointer_st<T* const> { enum { Kind = 1 }; };

int main()
{
    cout << "--- Type name ---" << endl;
    print_type_name<int>();
    print_type_name<int*>();
    print_type_name<int&>();
    print_type_name<const int*>();
    print_type_name<volatile int*>();
    print_type_name<vector<int> >();
    // ここがcall_traits::param_typeと同じ事してるとこ
    print_type_name<type_switcher<int>::type >();
    print_type_name<type_switcher<vector<int> >::type >();

int a = 0;
int& b = a;

    cout << endl << "--- Type check by function ---" << endl;
    cout << (const char*) (is_pointer_func(a) ? "Pointer" : "Not pointer") << endl;
    cout << (const char*) (is_pointer_func(&a) ? "Pointer" : "Not pointer") << endl;
    cout << (const char*) (is_pointer_func(b) ? "Pointer" : "Not pointer") << endl;
    cout << (const char*) (is_pointer_func(&b) ? "Pointer" : "Not pointer") << endl;

    cout << endl << "--- Type check by struct ---" << endl;
    cout << (const char*) (is_pointer_st<int>::Kind ? "Pointer" : "Not pointer") << endl;
    cout << (const char*) (is_pointer_st<int*>::Kind ? "Pointer" : "Not pointer") << endl;
    cout << (const char*) (is_pointer_st<int&>::Kind ? "Pointer" : "Not pointer") << endl;

return 0;
}

出力結果は以下のとおり。

VS2008

--- Type name ---
int
int *
int&
int const *
int volatile *
class std::vector<int,class std::allocator<int> >
int
class std::vector<int,class std::allocator<int> >&

--- Type check by function ---
Not pointer
Pointer
Not pointer
Pointer

--- Type check by struct ---
Not pointer
Pointer
Not pointer

Cygwin+GCC3.4.4

--- Type name ---
i
Pi
i&
PKi
PVi
St6vectorIiSaIiEE
i
St6vectorIiSaIiEE&

--- Type check by function ---
Not pointer
Pointer
Not pointer
Pointer

--- Type check by struct ---
Not pointer
Pointer
Not pointer

VS2008のtypeid().nameの名前に感動。

これだけだと問題があって、long longやdoubleのようなvoid*よりも大きいサイズの型だと組込型でも参照になっちゃう。

call_traitsのソースを見ると、その辺も考慮してもっときちんと書いてあるけど、これくらいのプログラムでも知りたいこと知れたからこれ以上追及はしない（ってかできないです）。

C#とプリプロセッサー

あんどちん — Fri, 15 Aug 2008 23:16:00 GMT

C#にはプリプロが無いからという話を聞くけど、普段C/C++を使っている身からすると無いのは不便。

こういうことはしちゃいけないんだろうか？

hello.cs

using System;

#define HELLO "Hello, world!"

namespace Hello
{
    class SayHello
    {
        public static void Main(string[] args)
        {
            Console.WriteLine(HELLO);
        }
    }
}

このプログラムをC/C++のコンパイラのプリプロセッサでプリプロセスし、C#のコンパイラでコンパイルすればC/C++と同様にプリプロセッサの恩恵を受けることが出来る。

つまり、

cl /EP hello.cs > hellow.cs

csc hellow.cs

とコンパイルし実行すれば

Hello, world!

と出力される。この方法は勿論Javaでも使用することが出来る。

このような事をしてはいけないんだろうか？

仕事ではダメと言われそうだけどw

Javaでセクタリード

あんどちん — Tue, 12 Aug 2008 22:25:00 GMT

C/C#でやってみたから今度はJavaで。

まず、読みだして1セクタ分の読み出しデータを表示するプログラムを作成。

SectorRead.java

public class SectorRead {
    static {
        System.loadLibrary("SectorRead");
    }

    public native int     OpenDrive(int driveNumber);
    public native byte[] ReadSector(int handle, int sector, int count);
    public native void     CloseDrive(int handle);

    public static void main(String[] args) {
        SectorRead sr = new SectorRead();
        int h = sr.OpenDrive(0);
        byte[] data = sr.ReadSector(h, 0, 1);

        for(int i = 0; i < 512; i++) {
            System.out.format("%02x ", data[i]);
            if(i % 16 == 15) {
                System.out.print("\n");
            }
        }

sr.CloseDrive(h);
}

}

上記Javaのソースコードを

javah -jni SectorRead.java

として下記SectorRead.hを作成する。

SectorRead.h

/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */
#include
/* Header for class SectorRead */

#ifndef _Included_SectorRead
#define _Included_SectorRead
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
/*
* Class: SectorRead
* Method: OpenDrive
* Signature: (I)I
*/
JNIEXPORT jint JNICALL Java_SectorRead_OpenDrive
(JNIEnv *, jobject, jint);

/*
* Class: SectorRead
* Method: ReadSector
* Signature: (III)[B
*/
JNIEXPORT jbyteArray JNICALL Java_SectorRead_ReadSector
(JNIEnv *, jobject, jint, jint, jint);

/*
* Class: SectorRead
* Method: CloseDrive
* Signature: (I)V
*/
JNIEXPORT void JNICALL Java_SectorRead_CloseDrive
(JNIEnv *, jobject, jint);

#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif

上記ヘッダを基に実装作成。

SectorRead.cpp

#include
#include
#include
#include
#include "SectorRead.h"

/*
* Class:     SectorRead
* Method:    OpenDrive
* Signature: (I)I
*/
JNIEXPORT jint JNICALL Java_SectorRead_OpenDrive(JNIEnv * env, jobject obj, jint drive_number)
{
    std::strstream strs;
    strs << "\\\\.\\PHYSICALDRIVE" << drive_number << std::ends;

    HANDLE h = CreateFile(strs.str(),
                          GENERIC_READ,
                          FILE_SHARE_READ | FILE_SHARE_WRITE,
                          NULL,
                          OPEN_EXISTING,
                          FILE_ATTRIBUTE_NORMAL,
                          NULL);

return reinterpret_cast<jint>(h);
}

/*
* Class:     SectorRead
* Method:    ReadSector
* Signature: (II)[B
*/
JNIEXPORT jbyteArray JNICALL Java_SectorRead_ReadSector(
    JNIEnv * env,
    jobject obj,
    jint handle,
    jint sector,
    jint count)
{
    DWORD        size = count * 0x200;
    jbyteArray    buff = env->NewByteArray(size);
    jbyte*        buff_ptr = env->GetByteArrayElements(buff, NULL);
    if(!buff_ptr) {
        return NULL;
    }
    HANDLE hFile = reinterpret_cast<HANDLE>(handle);
    DWORD read_size = 0;
    ReadFile(hFile, buff_ptr, size, &read_size, NULL);

env->ReleaseByteArrayElements(buff, buff_ptr, 0);

return buff;
}

/*
* Class:     SectorRead
* Method:    CloseDrive
* Signature: (I)V
*/
JNIEXPORT void JNICALL Java_SectorRead_CloseDrive(JNIEnv * env, jobject obj, jint handle)
{
    CloseHandle(reinterpret_cast<HANDLE>(handle));
}

このソースを下記のようにコンパイルしDLL作成。

cl /LD /EHsc /I"c:\Program Files\Java\jdk1.5.0_16\include" /I"c:\Program Files\Java\jdk1.5.0_16\include\win32" SectorRead.cpp

※インクルードパスは環境に応じて設定

下記のようにして実行

java SectorRead

実行結果

33 c0 8e d0 bc 00 7c 8e c0 8e d8 be 00 7c bf 00
06 b9 00 02 fc f3 a4 50 68 1c 06 cb fb b9 04 00
bd be 07 80 7e 00 00 7c 0b 0f 85 10 01 83 c5 10
e2 f1 cd 18 88 56 00 55 c6 46 11 05 c6 46 10 00
b4 41 bb aa 55 cd 13 5d 72 0f 81 fb 55 aa 75 09
f7 c1 01 00 74 03 fe 46 10 66 60 80 7e 10 00 74
26 66 68 00 00 00 00 66 ff 76 08 68 00 00 68 00
7c 68 01 00 68 10 00 b4 42 8a 56 00 8b f4 cd 13
9f 83 c4 10 9e eb 14 b8 01 02 bb 00 7c 8a 56 00
8a 76 01 8a 4e 02 8a 6e 03 cd 13 66 61 73 1e fe
4e 11 0f 85 0c 00 80 7e 00 80 0f 84 8a 00 b2 80
eb 82 55 32 e4 8a 56 00 cd 13 5d eb 9c 81 3e fe
7d 55 aa 75 6e ff 76 00 e8 8a 00 0f 85 15 00 b0
d1 e6 64 e8 7f 00 b0 df e6 60 e8 78 00 b0 ff e6
64 e8 71 00 b8 00 bb cd 1a 66 23 c0 75 3b 66 81
fb 54 43 50 41 75 32 81 f9 02 01 72 2c 66 68 07
bb 00 00 66 68 00 02 00 00 66 68 08 00 00 00 66
53 66 53 66 55 66 68 00 00 00 00 66 68 00 7c 00
00 66 61 68 00 00 07 cd 1a 5a 32 f6 ea 00 7c 00
00 cd 18 a0 b7 07 eb 08 a0 b6 07 eb 03 a0 b5 07
32 e4 05 00 07 8b f0 ac 3c 00 74 fc bb 07 00 b4
0e cd 10 eb f2 2b c9 e4 64 eb 00 24 02 e0 f8 24
02 c3 49 6e 76 61 6c 69 64 20 70 61 72 74 69 74
69 6f 6e 20 74 61 62 6c 65 00 45 72 72 6f 72 20
6c 6f 61 64 69 6e 67 20 6f 70 65 72 61 74 69 6e
67 20 73 79 73 74 65 6d 00 4d 69 73 73 69 6e 67
20 6f 70 65 72 61 74 69 6e 67 20 73 79 73 74 65
6d 00 00 00 00 62 7a 99 87 65 74 ff 00 00 80 20
21 00 07 fe ff ff 00 08 00 00 00 d8 42 25 00 00
00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 55 aa

使い道ねぇ～

C#でセクタリード

あんどちん — Fri, 08 Aug 2008 00:03:00 GMT

最初に言い訳。

C#ではコンソールにHello, World!を出したことがある程度の知識です。間違ってたら指摘してください。

とある掲示板でC#でHDDのセクタリードをするとは？という質問が出ていたのを見たので気になってやってみた。

ほぼここでやったことのC#版。ただし、MBRを読んでパーティションテーブルを取得した後パーティション1の先頭セクタを読んでいる。

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;
using System.IO;
using System.Runtime.InteropServices;

namespace SectorReadSample
{
    class SectorRead
    {
        [DllImport("Kernel32.dll")]
        public static extern System.IntPtr CreateFile(System.Text.StringBuilder lpFileName,
                                                      uint dwDesiredAccess,
                                                      uint dwSharedMode,
                                                      System.IntPtr lpSecuriteAttributes,
                                                      uint dwCreationDisposition,
                                                      uint dwFlagsAndAttributes,
                                                      System.IntPtr hTemplateFile);
        [DllImport("Kernel32.dll")]
        unsafe public static extern bool ReadFile(System.IntPtr hFile,
                                                  byte* lpBuffer,
                                                  uint nNumberOfBytesToRead,
                                                  uint* lpNumberOfBytesRead,
                                                  System.IntPtr lpOverlapped);
        [DllImport("Kernel32.dll")]
        unsafe public static extern uint SetFilePointer(System.IntPtr hFile,
                                                        uint lDistanceToMove,
                                                        uint* lpDistanceToMoveHigh,
                                                        uint dwMoveMethod);

[DllImport("Kernel32.dll")]
public static extern bool CloseHandle(System.IntPtr hFile);

        [StructLayout(LayoutKind.Sequential, Pack = 1)]
        unsafe public struct PartitionTable
        {
            public byte boot_flag;          // ブートフラグ
            public fixed byte start_chs[3]; // 開始CHS
            public byte type;               // パーティションの種類
            public fixed byte end_chs[3];   // 終了CHS
            public uint start_lba;          // 開始LBA
            public uint total_sector;       // セクタ数
        }

        /* SetFilePointer用 */
        public const uint FileBegin = 0;
        public const uint FileCurrent = 1;
        public const uint FileEnd = 2;

        /* デバイス名 */
        private System.Text.StringBuilder deviceName;
        /* ハンドル */
        private System.IntPtr hFile;

        /* コンストラクタ */
        public SectorRead(string dn)
        {
            deviceName = new System.Text.StringBuilder(dn);
            hFile = CreateFile(deviceName,
                               0x80000000,              // GENERIC_READ
                               0x00000001 | 0x00000002, // FILE_SHARE_READ | FILE_SHARE_WRITE
                               System.IntPtr.Zero,      // NULL
                               3,                       // OPEN_EXISTING
                               0x00000080,              // FILE_ATTRIBUTE_NORMAL
                               System.IntPtr.Zero);     // NULL
        }

        /* デストラクタ */
        ~SectorRead()
        {
            CloseHandle(hFile);
        }

        /* セクタリード */
        unsafe public void ReadSector(uint sector, byte[] buff)
        {
            uint len = 0;
            fixed(byte* p = &buff[0])
            {
                SetFilePointer(hFile, sector * 0x200, &len, FileBegin);
                ReadFile(hFile, p, 0x200, &len, IntPtr.Zero);
            }
        }

        /* パーティションテーブル情報取得 MBR(セクタ0)を渡す */
        unsafe public PartitionTable ReadPartitionTable(byte[] buff, int part)
        {
            PartitionTable result = new PartitionTable();
            fixed(byte* p = &buff[446]) {
                result = ((PartitionTable*)p)[part];
            }

            return result;
        }
    }

    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            byte[] buff = new byte[512];    // 1セクタ分のバッファ
            // Cドライブをオープン
            SectorRead sr = new SectorRead("\\\\.\\PHYSICALDRIVE0");
            // 先頭セクタ(MBR)を読み出す。
            sr.ReadSector(0, buff);
            // パーティション1の情報を取得
            SectorRead.PartitionTable p1 = sr.ReadPartitionTable(buff, 0);
            // パーティション1の先頭1セクタを読み出す
            sr.ReadSector(p1.start_lba, buff);

            /* パーティション1セクタ情報 */
            Console.WriteLine("Partition Type:{0}", p1.type);
            Console.WriteLine("Start LBA:{0}", p1.start_lba);
            Console.WriteLine("Total Sector:{0}", p1.total_sector);
            Console.WriteLine("Partition1: {0:X2} {1:X2} {2:X2} {3:X2} {4:X2} {5:X2} {6:X2}",
                                        buff[0], buff[1], buff[2], buff[3], buff[4], buff[5], buff[6]);
        }
    }
}

実行結果

Partition Type:7 (NTFSは7)
Start LBA:2048 (先頭セクタ)
Total Sector:625137664(総セクタ数・1K=1000換算で約320GB)
Partition1: EB 52 90 4E 54 46 53 (文字にすると.R.NTFS)

どうやら正しくパーティションが読めているようです。

C#ならC++より簡単に作れると思ったけど、この手のことをするにはC++の方が楽みたい。

わんくま名古屋#3アンケート結果

あんどちん — Fri, 01 Aug 2008 21:36:00 GMT

Q1.セッションの内容は期待通りでしたか
       166.7
Q2.セッションの内容は理解できましたか
       88.9
Q3.このセッションを知り合いなどに伝えたいと思いますか
       122.2
組み込みはなじみがないので理解しづらかった。
C++のサイズでテンプレが来るかと思いましたが、ウマイなーと思いました。
堪能しました。
組み込みへのC++活用の説得材料にしたいと思います。
全体的には雰囲気として面白いと思います。
C++使いには、非常に興味ひかれる内容で楽しめました。
早口が聞き取りにくかったです、
興味深い組み込みの話でためになりました。
ぜんぜん知らない世界の説明を聞くのは楽しいので、またお願いします。
とりあえずCASTLE？勉強してみます。
画面の文字が小さすぎて、類推することもできませんでした。
途中からついていけなくなっちゃいました。ちょっと早口だったので、もう少しゆっくり話して頂けると、全くの素人でもついて行けたかも。きっと１時間でおさまらないくらいのボリュームの内容を話していただけたんだと思いました。ビデオみて勉強します。なんか組み込みってカッコいいかも！！
スルーされていたことが色々わからなかった所もありましたが、面白かったです。後半の満面の笑顔が忘れられませんｗ
バッサリやりすぎ
ZoomItとか拡大鏡の利用を検討しましょう。
biacさんのコマにつづいて予想外。
ぶった切り感も良かった。
サイズ一緒すごい
オブジェクト指向とり入れたソースコードでもコンパイル後のサイズがほとんど変わらない件について驚きました。組み込みは未経験ですが覚えておきたいと思います。

色々反省させられる内容になってしまいましたが、スピーカーをやったのはよい経験になりました。

思いの外C++ネタが好評のようで、そっちにフォーカス絞って話をした方がよかったのかもしれませんね。そうすれば仮想関数を使った場合の話なんかも織り込めたし。

C/C++で同じサイズになった理由はここに書いた通りです。今回は簡単な例で出しましたが、応用すればかなり使えるんじゃないかな？と思います。

因みにセッション後Nさんより「emacs使ってる変態」と言われ、T(C)さんからは「こんなキーボード(EeePC)でプログラムを書くなんてオカシイ」と突っ込まれましたw

初スピーカーを終えて　～わんくま名古屋勉強会 #3補足～

あんどちん — Tue, 29 Jul 2008 00:54:00 GMT

10分で終わるだろうと思っていたセッション内容も予想を反して1時間も喋ってしまい後片付けを急がせる結果になってしまい申し訳なかったです。

中々思う通りにはいきませんね。

メインセッションで出したプログラムはこことここの内容をもっと簡略化したものです。

ただ、僕個人の意見としては

「CPUがどうやって動くの？

とか

「CPUはこんな命令があるんだ」

ということを知っていれば良くて、必要性が無ければアセンブラを覚える必要は無いと思ってます。

そして、数名の方からご質問いただいた気持ち的なメインセッション。CとC++で同じサイズのコードが出た部分についての解説です。

以降使用しているコンパイラはgcc3.4.4でコンパイルオプションは-O2 -mh -mint32です。

前述とは裏腹にアセンブラのコードを出していますが、行数が多いってことは出力コードがデカくて遅い程度の認識で良いです。

最初にCのプログラムです。

C (元のプログラム)

アセンブラ

typedef unsigned char    byte;
typedef unsigned short    word;
typedef unsigned long    dword;

#define PADDR 0xffffd1
#define PADR 0xffffd3
#define PBDDR 0xffffd4
#define PBDR 0xffffd6

int main(void)
{
    byte data;
    volatile byte* paddr = (byte*) PADDR;
    volatile byte* padr = (byte*) PADR;
    volatile byte* pbddr = (byte*) PBDDR;
    volatile byte* pbdr = (byte*) PBDR;

*padr = 0x00;
*paddr = 0x00;

*pbdr = 0x00;
*pbddr = 0x0f;

    while(1) {
        *pbdr = *padr;
    };

return 0;
}

    .file    "main.c"
    .h8300h
    .section .text
    .align 1
    .global _main
_main:
    mov.l    er6,@-er7
    mov.l    er7,er6
    sub.b    r2l,r2l // 0を作ってる
    mov.b    r2l,@16777171:8 // *padr = 0x00;
    mov.b    r2l,@16777169:8 // *paddr=0x00;
    mov.b    r2l,@16777174:8 // *pbdr = 0x00;
    mov.b    #15,r2l
    mov.b    r2l,@16777172:8 // *pbddr = 0x0f;

.L2: // while(1) {
    mov.b    @16777171:8,r2l
    mov.b    r2l,@16777174:8 // 上の行と合わせて*pbdr = *padr;
    bra    .L2 // }

    .end
    .ident    "GCC: (GNU) 3.4.4"

これが元のCのプログラムです。元のソースが短いこともありいいコード出してくれてますね。

素直にクラス化してみます。DDRは最初に設定したらその後の書き換えはする必要がないので、コンストラクタのパラメータにして、データレジスタへの書き込みは*オペレータをオーバーロードしてクラスオブジェクトがポートであるように扱えるようにしてみます。

C++

アセンブラ

// 型定義とマクロ割愛

class pio {
private:
    volatile byte* ddr;
    volatile byte* dr;
public:
    pio(dword ddr_val, dword dr_val, byte dir, byte init = 0) :
        ddr(reinterpret_cast<volatile byte*>(ddr_val)),
        dr(reinterpret_cast<volatile byte*>(dr_val)) {
        *dr = init;
        *ddr = dir;
    }
    volatile byte& operator *() { return *dr; }
};

int main(void)
{
pio pa(PADDR, PADR, 0x00);
pio pb(PBDDR, PBDR, 0x0f);

    while(1) {
        *pb = *pa;
    };

return 0;
}

    .file    "main.cpp"
    .h8300h
    .section .text
    .align 1
    .global _main
_main:
    mov.l    er6,@-er7
    mov.l    er7,er6
    add.l    #-16,er7
    mov.l    er6,er0
    subs    #4,er0
    subs    #4,er0
    sub.b    r3l,r3l
    mov.l    #16777169,er2
    mov.l    er2,@er0
    adds    #2,er2
    mov.l    er2,@(-4,er6)
    mov.b    r3l,@16777171:8
    mov.l    @er0,er2
    mov.b    r3l,@er2
    subs    #4,er0
    subs    #4,er0
    mov.l    #16777172,er2
    mov.l    er2,@er0
    adds    #2,er2
    mov.l    er2,@(-12,er6)
    mov.b    r3l,@16777174:8
    mov.l    @er0,er3
    mov.b    #15,r2l
    mov.b    r2l,@er3
.L4:
    mov.l    @(-4,er6),er2
    mov.b    @er2,r3l
    mov.l    @(-12,er6),er2
    mov.b    r3l,@er2
    bra    .L4
    .end
    .ident    "GCC: (GNU) 3.4.4"

コンストラクタ・オペレータの部分がインライン展開されているところはいいのですが、DR/DDRのアドレスをクラスメンバで持っており、それらのオブジェクトの初期化コード、及びDRのアクセスをする際にクラスメンバであるアドレスを一旦er2に入れてからアクセスしていることで長いコードになっています。

但し、このコードの場合最適化によってはCと同等のコードを出す可能性はあります。

テンプレートを使ってCと同等なコードを出すように細工してみました。

(中さんから「何回書き直しました？」と聞かれたとき「鋭い！」と思った)

C++

アセンブラ

// 型定義とマクロ割愛

struct input {
enum { VAL = 0 };
};

struct output {
enum { VAL = 1 };
};

template<dword DDR, dword DR,
         typename d0 = input, typename d1 = input,
         typename d2 = input, typename d3 = input,
         typename d4 = input, typename d5 = input,
         typename d6 = input, typename d7 = input>
class pio {
private:
    enum { DIR = d7::VAL << 7 | d6::VAL << 6 | d5::VAL << 5 | d4::VAL << 4 |
           d3::VAL << 3 | d2::VAL << 2 | d1::VAL << 1 | d0::VAL };
public:
    pio(byte init = 0) {
        *reinterpret_cast<volatile byte*>(DR) = init;
        *reinterpret_cast<volatile byte*>(DDR) = static_cast<byte>(DIR);
    }
    volatile byte& operator *() { return *reinterpret_cast<volatile byte*>(DR); }
};

int main(void)
{
pio<PADDR, PADR> pa;
pio<PBDDR, PBDR, output, output, output, output> pb;

    while(1) {
        *pb = *pa;
    };

return 0;
}

    .file    "main.cpp"
    .h8300h
    .section .text
    .align 1
    .global _main
_main:
    mov.l    er6,@-er7
    mov.l    er7,er6
    sub.b    r2l,r2l
    mov.b    r2l,@16777171:8
    mov.b    r2l,@16777169:8
    mov.b    r2l,@16777174:8
    mov.b    #15,r2l
    mov.b    r2l,@16777172:8
.L4:
    mov.b    @16777171:8,r2l
    mov.b    r2l,@16777174:8
    bra    .L4
    .end
    .ident    "GCC: (GNU) 3.4.4"

C++のコードは長くなってしまいましたが、利点はDDR初期設定値をinput/outputという型で指定できるので初期値がわかりやすくなること。

書いていて気付いたんですが、出力ビットのビット位置を指定するようにした方が良かったですね。

普段C++でtemplateを使っている方なら既に気付かれることと思いますが、見ての通りマクロに毛が生えた程度のコードです。

例えば

*pb=*pa;

の部分は

*reinterpret_cast<volatile byte*>(PBDR) = *reinterpret_cast<volatile byte*>(PADR);

と同じです。

つまり、

*((volatile byte*) PBDR) = *((volatile byte*) PADR);

と同じですね。

さて、元となっているCのソースでは変数宣言

volatile byte* padr = (byte*) PADR;
volatile byte* pbdr = (byte*) PBDR;

をしているにも関わらず

*pbdr = *padr;
部分がレジスタやローカルフレームによる変数領域を使用せず

mov.b @16777171:8,r2l
mov.b r2l,@16777174:8

と最適化されて出力されています。これはCで書けば

*((byte*) PBDR) = *((byte*) PADR);

になるわけですね。これは先ほどテンプレートを展開したコードと同等です。

C++のtemplate版の方は上記のとおり、変数を使用せずアドレスを指す整数値をポインタへキャストしてアクセスしていますから。

このような理由でCとC++のコードのコンパイル結果が同じものになっています。

もし、Cのソースの方のコンパイル結果が

    mov.l    #16777171,er2
    mov.l    #16777174,er3
.L2:
    mov.b   @er2,@er3
    bra   .L2

となっていたら同等な結果は得られなかったかもしれません。

# templateにはtemplateなりの問題もありますが、少々姑息と思いながらも今までC++は遅くなる、大きくなるからダメと言われてずーっとC++を使えなかったから、そのはけ口として出してしまいました^^;

そして、どうしても言えなかったことですが、-O2付けないとtemplate版でもC++の方がデカくなりますw

そして、パワポ資料はここ

C++ 0x

あんどちん — Sun, 13 Jul 2008 20:53:00 GMT

アキラさんのセッション面白かったです。

でもね、やっぱりね、

覚えれば簡単に書けるようになります

ってのはどうも引っかかるんですね。

勿論、その追加された機能を覚えれば他の面倒臭い事を覚えなくて良いというなら大歓迎ですが、

新たに追加された機能によって簡単になる元の機能の知識があることが前提のような気がして…

とはいえ、C/C++は廃れて欲しくないからこれからも進化し続けることは大歓迎。

templateとかサクっと書けない人（僕）でも簡単に使えるような言語になってくれることを期待してます。

[c/c++]ソート祭りにのってみる

あんどちん — Wed, 09 Jul 2008 00:28:00 GMT

値の配列をソートするのではなく、昇順のインデックスリストを作る。

#include <iostream>
#include <iterator>
#include <algorithm>

using namespace std;

int val[10];
int idx[10];
int top;

void print_idx(void)
{
    printf("Top=%2d ", top);
    for(int i = 0; i < 10; i++) {
        printf("[%2d,%2d]", val[i], idx[i]);
    }
    putchar('\n');
}

int main(void)
{
    int    i;
    /*
     * ランダムな配列作成とインデックスリストの初期化
     */
    for(i = 0; i < 10; i++) {
        val[i] = i;
        idx[i] = -1;
    }
    random_shuffle(val, val+10);

    /*
     * ソート
     */
    top = 0;
    for(i = 1; i < 10; i++) {
        if(val[top] > val[i]) {
            idx[i] = top;
            top = i;
            print_idx();
        } else {
            int pos = top;
            while(idx[pos] != -1) {
                if(val[idx[pos]] > val[i]) {
                    idx[i] = idx[pos];
                    idx[pos] = i;
                    break;
                }
                pos = idx[pos];
            }
            if(idx[pos] == -1) {
                idx[pos] = i;
            }
            print_idx();
        }
    }

return 0;
}

----------

実行結果

Top= 1 [ 8,-1][ 1, 0][ 9,-1][ 2,-1][ 0,-1][ 5,-1][ 7,-1][ 3,-1][ 4,-1][ 6,-1]
Top= 1 [ 8, 2][ 1, 0][ 9,-1][ 2,-1][ 0,-1][ 5,-1][ 7,-1][ 3,-1][ 4,-1][ 6,-1]
Top= 1 [ 8, 2][ 1, 3][ 9,-1][ 2, 0][ 0,-1][ 5,-1][ 7,-1][ 3,-1][ 4,-1][ 6,-1]
Top= 4 [ 8, 2][ 1, 3][ 9,-1][ 2, 0][ 0, 1][ 5,-1][ 7,-1][ 3,-1][ 4,-1][ 6,-1]
Top= 4 [ 8, 2][ 1, 3][ 9,-1][ 2, 5][ 0, 1][ 5, 0][ 7,-1][ 3,-1][ 4,-1][ 6,-1]
Top= 4 [ 8, 2][ 1, 3][ 9,-1][ 2, 5][ 0, 1][ 5, 6][ 7, 0][ 3,-1][ 4,-1][ 6,-1]
Top= 4 [ 8, 2][ 1, 3][ 9,-1][ 2, 7][ 0, 1][ 5, 6][ 7, 0][ 3, 5][ 4,-1][ 6,-1]
Top= 4 [ 8, 2][ 1, 3][ 9,-1][ 2, 7][ 0, 1][ 5, 6][ 7, 0][ 3, 8][ 4, 5][ 6,-1]
Top= 4 [ 8, 2][ 1, 3][ 9,-1][ 2, 7][ 0, 1][ 5, 9][ 7, 0][ 3, 8][ 4, 5][ 6, 6]

リターンは一度だけ

あんどちん — Thu, 05 Jun 2008 21:41:00 GMT

こことかここに触発されて3種類ほど書いてみた。

#include <cstdio>
#include <cstdlib>

using namespace std;

int test_val;

bool test1(void) { printf("test1()\n"); return test_val > 1; }
bool test2(void) { printf("test2()\n"); return test_val > 2; }
bool test3(void) { printf("test3()\n"); return test_val > 3; }
bool test4(void) { printf("test4()\n"); return test_val > 4; }
bool test5(void) { printf("test5()\n"); return test_val > 5; }
void test_ok(void) { printf("Test OK\n"); }

bool do_test1(void)
{
bool result = false;
printf("Test pattern 1\n");

    do {
        if(!test1()) break;
        if(!test2()) break;
        if(!test3()) break;
        if(!test4()) break;
        if(!test5()) break;
        test_ok();
        result = true;
    } while(0);

return result;
}

bool do_test2(void)
{
    bool (*tests[])(void) = {
        test1,
        test2,
        test3,
        test4,
        test5,
        NULL,
    };
    int    i;
    bool result = true;

printf("Test pattern 2\n");

for(i = 0; tests[i] != NULL && result; i++) result = tests[i]();
if(result) test_ok();

return result;
}

bool do_test3(void)
{
printf("Test pattern 3\n");

return test1() && test2() && test3() && test4() && test5() && (test_ok(), true);
}

int main(int argc, const char* argv[])
{
bool result = false;
if(argc < 3) return 0;

    test_val = atoi(argv[2]);
    switch(atoi(argv[1])) {
    case 1: result = do_test1(); break;
    case 2: result = do_test2(); break;
    case 3: result = do_test3(); break;
    }

if(result) printf("全テスト正常終了");

return 0;
}

コンパイルして実行するときに

[program name] テストパターンエラーを返す位置

で3種類の挙動を見ることが出来ます（どれも同じだけど）

ちょっとトリッキーなのはテストパターン３ですかね。1行で済んですっきり。

C++で書いたのはboolを使いたかったから。

プログラミング

[C] const/非const初期値なしグローバル変数の扱い

templateの特殊化と型の切り替え

C#とプリプロセッサー

Javaでセクタリード

C#でセクタリード

わんくま名古屋#3アンケート結果

初スピーカーを終えて ～わんくま名古屋勉強会 #3補足～

C++ 0x

[c/c++]ソート祭りにのってみる

リターンは一度だけ

初スピーカーを終えて　～わんくま名古屋勉強会 #3補足～