Bonnes pratiques C++11 avec Visual C++

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Bonnes pratiques C++11

avec Visual C++Loïc Joly - CASTChristophe Pichaud - Sogeti

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PLANVisual C++ 2013November 2013 CTP Guide de survie en C++11Interop WinRT

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• C++11 : – Le contenu du November 2012 CTP (voir Développer

en natif avec C++11 http://

microsoft.com/showcase/fr/fr/details/b67dd5c8-9a6e-4bb9-a1d2-90f3f9ef3a09)– =default, =delete, NSDI, greater<>, make_unique…

• C11 : Meilleur support– _Bool, déclaration au milieu de bloc, designated

initializer…• Des retouches d’IHM (formatage du code…)

Visual C++ 2013

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• CTP = version beta. Installable sans danger.• C++ 11

– Génération des fonctions spéciales de déplacement, & and && for *this– Initialisation thread safe des variables statiques– Inheriting constructors– alignof/alignas, __func__, Extended sizeof– constexpr (partiel : Pas les fonctions membre)– noexcept (partiel : Pas la version conditionelle)

• C++14– decltype(auto), auto function return type deduction– generic lambdas (partiel : Liste de capture explicite uniquement)

• Autre– Resumable functions and await

November 2013 CTP

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GUIDE DE SURVIE EN C++11Autour de la sémantique de déplacement

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Copie• La destination vaut la

valeur qu’avait la source initialement

• La source est inchangée• On peut continuer à utiliser

la source• Fournit la strong exception

guarantee• Plus lent

Déplacement• La destination vaut la valeur

qu’avait la source initialement• On se moque de l’état de la

source, tant qu’il est viable• On va éviter d’utiliser la source

par la suite• Ne fournit que la basic

exception guarantee• …mais peut souvent être

noexcept• Plus rapide

Intérêt de déplacer

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• Lvalue (ça possède un nom, on peut en prendre l’adresse) et Rvalue (le reste)

• On peut surcharger une fonction là-dessus– int f(maClasses const &c); // Version pour les Lvalues– int f(maClasses &&c); // Version pour les Rvalues

• Dans la seconde version, comme on sait qu’on est les seuls à accéder à l’objet, on a le droit d’être destructif

Comment ça marche ?

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• Constructeur et affectation par déplacement– MaClasse(MaClasse &&c);– MaClasse &operator=(MaClasse &&c);

• Pas générés automatiquement si un destructeur ou constructeur de copie est défini

• Empêche la génération automatique d’un constructeur de copie

• Règle des 5 (ou règle des 0 !)

Comment rendre nos classes déplaçables

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• Si possible, rendre les opérations de déplacement noexcept, et le déclarer– Utiliser une macro en attendant un meilleur support de

VC++• Réfléchir à l’état d’un objet depuis lequel il y a eu

déplacement• Préférez la règle des 0 à la règle des 5

– Utiliser des classes RAII pour gérer vos données, comme [shared/unique]_ptr

– Éviter new et delete !

Quelques conseils sur les classes déplaçables

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1. Un type à sémantique de valeur (string, vector, map, optional…)

2. Des pointeurs à propriété unique (unique_ptr / T* observant (observer_ptr ?)

3. Des pointeurs à propriété partagée (shared_ptr/weak_ptr)

Utiliser dans l’ordre de préférence

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• Notion pédagogique inventée pas Scott Meyers• T&& dans un contexte où T est déduit Universal reference• Selon la manière dont on instanciera, une universal

reference deviendra :– Une Lvalue reference si T est une Lvalue– Une Rvalue reference si T est une Rvalue

• Idéal pour transmettre des arguments à l’aide de std::forward

• On n’a pas forcément le droit de toucher à la source !• Fonctionne souvent assez mal avec la surcharge (car peut

déjà tout prendre en charge)

Universal references

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La fonction va : On utilise : Et pour transmettre:Utiliser la donnéeEx: ofstream::open

void f(T const &t);ouvoid f(T &t);

g(t)

Dupliquer la donnéeEx: vector::push_back

void f(T t); g(std::move(t))void f(T const &t); void f(T&& t);

g(t)g(std::move(t))

Transmettre une donnée dont on ne sait rienEx: make_shared

template <class T>void f(T &&t);

g(std::forward<T>(t))

Transmettre des arguments

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Et avec des pointeurs intelligents ?Pour UtiliserUne fonction manipulant uniquement l’objet pointé

void f(T& t);void f(T *t); // Si l’objet peut ne pas existervoid f(observer_ptr<T> t); // au lieu de T* ?

Une fonction prenant propriété d’un objet géré par shared_ptr

void f(shared_ptr<T> t);

Une fonction prenant la propriété unique d’un objet géré par pointeur

void f(unique_ptr<T> t);

Le reste Plus rare…

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INTEROP WINRT

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Conception de composants WinRT

C# / VB C++/CXC++ avec WRL

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Pourquoi faire des composants WinRT en C++

Performance

Gestion batterie

Protection contre la

décompilation

Accès à Win32

Code existant

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Scénarios d’applications C++ hybrides

Interface HTML/JS

Composants

WinRT C++

Interface C#/VB

Composants WinRT C+

+

InterfaceC++

Composants WinRT C#/VB

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• Windows 8 utilise des composants COM– il existe l’interface IUnknown– mais aussi IInspectable

• Ces composants COM sont nommés WinRT• Il existe deux manières de coder

– C++/CX qui sont des extensions du compilateur– C++ Standard avec WRL : Windows Runtime Library

• WRL est inspirée de la librairie ATL

Le nouveau modèle de composants WinRT

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• C’est un composant COM• Il expose des metadata (.winmd)• Il utilise les types Windows spécifiques• Link avec RuntimeObject.lib• Ne tourne que sous Windows 8.x

– *En mode Desktop– En mode Store App

Un composant WinRT

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• Les entêtes sont définies dans– C:\Program Files (x86)\Windows Kits\8.1\Include\winrt\wrl

• async.h• client.h• def.h• event.h• ftm.h• implements.h• internal.h• module.h• wrappers\corewrappers.h

La librairie WRL

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#include "Library1_h.h"namespace ABI { namespace Library1 { class Logger : public RuntimeClass<ILogger> { InspectableClass(L"Library1.Logger", BaseTrust) public: STDMETHOD(get_Name)(HSTRING* value); STDMETHOD(put_Name)(HSTRING value); STDMETHOD(LogInfo)(HSTRING value); STDMETHOD(GetInt32)(int * pValue); private: std::wstring name; }; ActivatableClass(Logger); }}

Un composant WRL Simpleimport "inspectable.idl";import "Windows.Foundation.idl";#define COMPONENT_VERSION 1.0namespace Library1 {

interface ILogger; runtimeclass Logger;

[uuid(3EC4B4D6-14A6-4D0D-BB96-31DA25224A15), version(COMPONENT_VERSION)]interface ILogger : Iinspectable { [propget] HRESULT Name([out, retval] HSTRING* value); [propput] HRESULT Name([in] HSTRING value); HRESULT LogInfo([in] HSTRING value); HRESULT GetInt32([out] int * pValue);}

[version(COMPONENT_VERSION), activatable(COMPONENT_VERSION)]runtimeclass Logger{ [default] interface ILogger;}}

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#include "Library1_h.h" class Logger : public RuntimeClass<RuntimeClassFlags<ClassicCom>,

ILogger> { public: STDMETHOD(LogInfo)(BSTR value); };

Un composant COM WRLimport "ocidl.idl";#define COMPONENT_VERSION 1.0

[uuid(3AAF07AA-A699-4E7C-8F01-BFF237D22B1B), version(COMPONENT_VERSION)]interface ILogger : IUnknown{ HRESULT LogInfo([in] BSTR bstrMessage);}

[uuid(F15D3912-E8B8-40C8-8CF3-354F0B8B93CC), version(COMPONENT_VERSION)]library WRLCOMLibrary1{ [uuid(75DB8F5A-F13F-4E16-A487-9CD26A874654), version(COMPONENT_VERSION)] coclass Logger { [default] interface ILogger; }}

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• Attention WRL ne fournit pas de support pour– IDispatch et les interfaces dual, les connections points– L’enregistrement automatique du module

• Il faut le faire manuellement avec un .regWindows Registry Editor Version 5.00

[HKEY_CLASSES_ROOT\Wow6432Node\CLSID\{75DB8F5A-F13F-4E16-A487-9CD26A874654}]@="Logger Class"[HKEY_CLASSES_ROOT\Wow6432Node\CLSID\{75DB8F5A-F13F-4E16-A487-9CD26A874654}\InprocServer32]@="C:\\dev\\Store\\App1\\Debug\\WRLCOMLibrary1Dll.dll""ThreadingModel"="Apartment"[HKEY_CLASSES_ROOT\Wow6432Node\CLSID\{75DB8F5A-F13F-4E16-A487-9CD26A874654}\Programmable][HKEY_CLASSES_ROOT\Wow6432Node\CLSID\{75DB8F5A-F13F-4E16-A487-9CD26A874654}\TypeLib]@="{F15D3912-E8B8-40C8-8CF3-354F0B8B93CC}"[HKEY_CLASSES_ROOT\Wow6432Node\CLSID\{75DB8F5A-F13F-4E16-A487-9CD26A874654}\Version]@="1.0“

WRL et COM

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• Exemple de méthode dans la classe Root:Windows.Foundation.IAsyncOperation<ILogger>

GetLoggerAsync();• Exemple de client XAML C#:private async void Button_Click(object sender, RoutedEventArgs e){ Library1.Root root = new Root(); Library1.ILogger ilogger = await root.GetLoggerAsync(); ilogger.LogInfo("log me !");}

WRL et les méthodes Async

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interface IRoot;runtimeclass Root;

[uuid(3EC4B4D6-14A6-4D0D-BB96-31DA25224A16), version(COMPONENT_VERSION)]interface IRoot : IInspectable{ HRESULT GetLoggerAsync([out][retval] Windows.Foundation.IAsyncOperation<ILogger*>** value);}

[version(COMPONENT_VERSION), activatable(COMPONENT_VERSION)]runtimeclass Root{ [default] interface IRoot;}

Un composant WRL et les méthodes Async

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#include "Library1_h.h"namespace ABI { namespace Library1 { class Root : public RuntimeClass<IRoot> { InspectableClass(L"Library1.Root", BaseTrust) public: STDMETHOD(GetLoggerAsync)(Windows::Foundation::IAsyncOperation<ILogger*>** value); }; ActivatableClass(Logger); }}• Il faut maintenant implémenter cette interface• C:\Program Files (x86)\Windows Kits\8.1\Include\winrt

– windows.foundation.collections.h

Le composant WRL avec une méthode Async

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namespace ABI { namespace Library1 {STDMETHODIMP Root::GetLoggerAsync(Windows::Foundation::IAsyncOperation<ILogger*>** value){ ComPtr<task_based_async_operation<ILogger>> pObject = Make<task_based_async_operation<ILogger>>( std::async([&]() -> ILogger* { ComPtr<Logger> p = Make<Logger>(); return p.Detach(); })); *value = pObject.Detach(); return S_OK;}• La magie est contenue dans la classe task_based_async_operation

via PPL Tasks.

La routine GetLoggerAsync()

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• Exemple de méthode dans la classe Root:Windows.Foundation.Collections::IVector<HSTRING>

Getvector();• Exemple de client XAML C#:private async void Button_Click(object sender, RoutedEventArgs e){ Library1.Root root = new Root(); IList<string> list = root.GetVector(); foreach (string s in list) { … }}

WRL et les Collections

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interface IRoot;runtimeclass Root;

[uuid(3EC4B4D6-14A6-4D0D-BB96-31DA25224A16), version(COMPONENT_VERSION)]interface IRoot : IInspectable{ HRESULT GetVector([out][retval] Windows.Foundation.Collections.IVector<HSTRING>** value);}

[version(COMPONENT_VERSION), activatable(COMPONENT_VERSION)]runtimeclass Root{ [default] interface IRoot;}

Un composant WRL et les collections

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#include "Library1_h.h"namespace ABI { namespace Library1 { class Root : public RuntimeClass<IRoot> { InspectableClass(L"Library1.Root", BaseTrust) public: STDMETHOD(GetVector)(Windows::Foundation::Collections::IVector<HSTRING>** value); }; ActivatableClass(Logger); }}• Il faut maintenant implémenter cette interface• C:\Program Files (x86)\Windows Kits\8.1\Include\winrt

– windows.foundation.collections.h

Le composant WRL avec les collections

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namespace ABI { namespace Library1 {STDMETHODIMP Root::GetVector(Windows::Foundation::Collections::IVector<HSTRING>** value){ ComPtr<Vector<HSTRING>> v = Make<Vector<HSTRING>>(); HString str; str.Set(L"String1"); v->Append(str.Detach()); str.Set(L"String2"); v->Append(str.Detach()); str.Set(L"String3"); v->Append(str.Detach()); *value = v.Detach(); return S_OK;}• La magie est contenue dans la classe Vector via std::vector<T>.

La routine GetVector()

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• Support en C++/CX via les ‘PPL Taks’IAsyncOperation<int>^ CalculateAnswer() { return concurrency::create_async([]() -> int { // faire une opération longue ici… return 42; }); }

IAsyncOperation<String^>^ CalculateQuestion() { return create_async([]() -> String^ { // faire une opération longue ici… return ref new String(L“Hello IAsyncOperation<T>…"); }); }

WRL et les opérations asynchrones

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CONCLUSION

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Juin 2013

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