В один прекрасный день захотелось самому себе дома делать эспрессо. Кофе играет важную роль в поддержании моей работоспособности. Речь идет скорее о вкусе напитка и привычке попивать кофе во время размышлений, чем о волшебно-бодрящем действии кофеина. Долгое время я варил кофе в турке и горя не знал. Ну как не знал. Не знал, пока не пришел черед действительно сложного и напряженного проекта. Сразу выяснилось — одной чашки маловато для поддержания достаточного уровня производительности. Душа требовала около трех порций в день.

Вот тут-то и начались сложности. Ничем типа «фууу растворимый кофе» я никогда не болел. Периоды этого нелюбимого многими суррогата и натурального кофе совершенно безболезненно чередовались в моей жизни ранее, но вечно продолжаться так не могло. Оказалось, что если пить растворимый кофе по несколько чашек в день, от него реально начинает тошнить. С заварным дела обстояли не лучше…

Время от времени вдруг начинает хотеться именованных параметров в C++. Не так давно была статья, да и сам какое-то время назад писал на эту тему. И вот что удивительно — со времен той своей статьи я участвую в новом проекте без необходимости тащить за собой старый код, и как-то удивительным образом всего этого описанного собой же не использую. Т.е. в вопросе разобрался, восхитился перспективами… и продолжил работать по-старинке! Как же так? Лень? Инерция? Ответ постараюсь дать под катом.

MagicClass::getInstance().getFooFactory().createFoo().killMePlease();

«Внедрение зависимостей» и «Статическую типизацию» трудно назвать лучшими друзьями на все времена. Некоторые наработки в этом направлении существуют и легко гуглятся, однако интересно, насколько реально создать собственную простую реализацию баз хаков, ловких ухищрений и подключения внешних библиотек. Без особой гибкости, вот чтобы буквально два действия — настройка и внедрение. Вопросы многопоточности затрагиваться не будут, чтобы не отвлекаться от основной идеи. Итак, что же лично я хочу от внедрения зависимостей.

Постановка

Управление временем жизни объектов. Нюансы, касающиеся времени жизни, не должны разбавлять основную логику приложения. Чаще всего мне не нужно знать, что требуемый объект является экземпляром класса-одиночки или создается с помощью какого-то фабричного метода. Просто нужен пригодный для использования экземпляр. Совсем хорошо, если существует возможность изменять правила управления временем жизни объекта, не затрагивая основную логику приложения.

Тестирование. Одна из первоочередных целей внедрения зависимостей. Подразумевает возможность в подменять определенные объекты тестовыми заглушками, опять же, не затрагивая основную реализацию.

Упрощенный доступ к объектам. Информация, какой объект откуда можно получить чаще всего совершенно неинтересна. Более того, она отвлекает от базовой функциональности и способствует более сильному связыванию подсистем проекта, чем того хочется. Также нежелание программиста продумывать адекватные точки доступа к добавляемым сервисам может негативно сказаться на общей архитектуре системы. «В последние дни я получал почти все нужные мне объекты из модуля номер N, закину и эти туда же...».

Рабочий вариант с тестовым примером можно взять отсюда.

Что такое коллизии?

В Box2D принято считать, что друг с другом сталкиваются тела, однако на самом деле при расчете коллизий используются фикстуры (fixtures, переводы слова существуют, но я не уверен, есть ли среди них устоявшийся). Объекты могут сталкиваться разными способами, поэтому библиотека предоставляет большое количество уточняющей информации, которая может быть использована в игровой логике. Например, вы можете захотеть узнать следующее:

• Когда столкновение начинается и заканчивается
• Точку соприкосновения фикстур
• Вектор нормали к линии контакта фикстур
• Какая энергия была приложена и результат коллизии

Обычно столкновение происходит очень быстро, однако в этой статье мы попытаемся взять одну конкретную коллизию и замедлить ее, чтобы успеть рассмотреть детали происходящего и информацию, которую можно извлечь из события.

Временами от C++ хочется более гибкого механизма параметризации функций. Например, есть у нас функция с двумя обязательными параметрами и большим количеством необязательных.

bool foo(int important, int& pOut, int sometimes = 1, int occasionally = 2, int rarely = 3)
{
//...
}

Проблемы здесь могут быть следующие

1. Пользователи постоянно путают порядок параметров, тип их практически полностью совпадает, поэтому компилятор ничем помочь не может (разве что иногда со вторым параметром).
2. Из необязательных параметров чаще всего нужен один, причем если это не sometimes, пользователи вынуждены вспоминать значения по умолчанию, чтобы задать их в вызове явно. Значения по умолчанию разные, так что ошибок снова много
3. Нет никакой возможности выразить зависимость значений по умолчанию одних параметров от других.

Проблемы эти можно решить по-разному: передавать в качестве параметра структуру, использовать перегрузку функций или даже функции с разными именами… Boost предлагает еще один вариант решения.

Пролог: Концепции Boost
Часть 1: Подключение ассоциированных типов без вмешательства в интерфейс исходного класса
Часть 2: Завершаем реализацию поддержки концепций

В прошлых статьях цикла описывался процесс адаптации класса клеточного игрового поля под концепции графов boost. Сейчас рассмотрим собственно то, ради чего все затевалось — поиск пути на клеточном поле. Реализация поиска boost позволяет достаточно тонко настраивать алгоритм, в этой статье будет приведет только один пример такой параметризации — возможность задавать различную длину ребер графа.

Пролог: Концепции Boost
Часть 1: Подключение ассоциированных типов без вмешательства в интерфейс исходного класса

Кратко напомню задачу. Есть двумерное игровое поле из клеток, часть из которых свободна, а часть занята. Требуется найти путь по свободным клеткам из одной позиции поля в другую. Алгоритм поиска пути реализован в Boost. Но он требует, чтобы наше поле подходило под определение графа. Точнее класс должен удовлетворять двум концепциям — boost::VertexListGraph и boost:: IncidenceGraph. При этом интерфейс игрового поля менять не хочется — для всего остального проекта это не граф и графом никогда не станет.

В прошлой части было рассмотрено подключение внешних ассоциированных типов, необходимых для интерпретации класса как boost-графа. Конечно, одних типов недостаточно. Также требуется реализовать несколько функций с заданной сигнатурой и итераторов, с помощью которых библиотека сможет манипулировать игровым полем как графом.

Пролог: Концепции Boost
Часть 2: Завершаем реализацию поддержки концепций

Потребовалось недавно алгоритм поиска пути для нашей игры переделать. Прошлый был полностью самописный — шаг в сторону, и все плохо… Захотелось взять готовый из хорошего источника. Тут-то и вспомнилось, что в boost есть функциональность для работы с графами. К сожалению подход, «найди функцию, вызови — и все заработает» не состоялся. Упор в библиотеке сделан на максимальную гибкость использования, что негативно сказалось на простоте. В то же время и ничего смертельного — все лучше, чем с нуля делать (и потом исправлять). С другими библиотеками тоже связываться желания не было, в то время как boost в проекте используется давно…

От использования шаблонов в С++ лично меня всегда отпугивало отсутствие стандартных механизмов задания ограничений параметров. Другими словами, когда разработчик пишет функцию

template <class T>
bool someFunc(T t)
{
	if (t.someCheck()) {
		t.someAction(0);
	}
}

он делает различные допущения относительно функциональности объектов типа T, однако не имеет стандартной возможности донести их до пользователей. Так приведенный пример предполагает, как минимум, следующее

Начну с истории о программистах, которую мне приходилось слышать неоднократно.

Я попросил Джо написать простенькую программу, которая делает <xyz>. Работы там было на несколько часов, в худшем случае на день. Ему понадобилось несколько дней, за который он написал гораздо более сложный фреймворк, чем требовалось. Почему он снова так намудрил?

Возможно, дело в том, что Джо – Абстрактно ориентированный программист (АОП).

Для начала небольшой спойлер

Да я знаю, что если написать фамилию с заглавной буквы, казуса не получится. Дальше перевод.

Математика – одна из немногих областей знаний, которая может быть объективно названа истинной, потому что ее теоремы основаны на чистой логике. Но в то же время эти теоремы часто оказываются очень странными и противоречащими интуиции.

Некоторые люди считают математику скучной. Следующие примеры показывают, что она какая угодно, но не такая

В статье описан простой алгоритм наведения пушки, когда оси вращения не пересекаются с осью ствола. Быстро найти готовый не получилось – пришлось вспоминать школьные времена. Ну а раз вспомнил – грех не поделиться с остальными. А кто-то где-то, сэкономив время, использует его на создание еще чего-то полезного…

Результат приведенных расчетов используется в аркадной игре. За месяц промахов не было. Если вы разрабатываете симулятор, скорее всего, понадобится что-то более изощренное.

В очередной раз наступив на досадные необязательные грабли, я решил систематизировать свои знания о них. Если вы какое-то время разрабатываете на C++, то можете и не найти здесь ничего нового, но кому-то приведенный в статье материал точно поможет. Если бы я знал это лет пять назад, то однозначно сэкономил бы несколько безвозвратно потерянных дней жизни и нервных клеток.

Чтобы было интереснее, материал представлю в виде простых задачек. Сразу подчеркну, что я не считаю приведенные примеры просчетами языка. Во многом появляется смысл и логика, если вопрос обдумать. Это скорее случаи, когда может отказать интуиция, особенно если голова забита чем-нибудь еще. Есть и пара примеров вида «Ну чего этому компилятору надо, только что то же самое работало!»

И последнее замечание. Это не будут задачи на внимательность типа «Тут я поставил точку с запятой сразу после for — а никто и не заметил». Проблемы не в опечатках. Все необходимые библиотеки можно считать подключенными — не относящийся к описываемой ситуации код я опускал, чтобы не загромождать статью.

Все мы наслышаны о красивом коде. Книги и страницы специализированных ресурсов пестрят рекомендациями, стандартами и просто хорошими советами. Современные языки предлагают множество путей изящного выражения идей разработчика. Вообще все хорошо. Вроде бы. Но реальная жизнь сурова. По ряду вполне объективных причин только самые счастливые из нас имеют возможность работать с действительно качественной кодовой базой. Большинство же, зная чуть ли не все подробности идеального способа работы, живут здесь и сейчас, за пределами рая, довольствуясь имеющимся.

Но как сделать свою жизнь лучше? Как заставить уровень качества кода расти. Приведу несколько собственных правил-размышлений на эту тему.

Примечание переводчика: оригинальная статья была написана в 2007-м году, однако, на мой взгляд, полностью сохраняет актуальность и сегодня.

Разработчики программного обеспечения не любят составлять план работ. Обычно пытаются вовсе от него отказаться. «Закончу, когда закончу!», — говорят они, ожидая, что этот смелый и веселый поступок вызовет одобрение у босса, а о планировании будет успешно забыто.

Большая часть расписаний, с которыми вы встретитесь, будет представлять из себя бездушные отписки. Совершенно забытые, они хранятся в каком-нибудь общем каталоге. После выпуска продукта с опозданием на пару лет странный парень, в чьем офисе, говорят, видели картотеку, принесет на обсуждение причин провала старую распечатку, которую все засмеют. «Только гляньте! Мы запланировали две недели, на переписывание системы с нуля на Ruby!»

Статья о том, как множественное наследование все усложняет. Как виртуальное наследование, на первый взгляд, реализовано нелогично. Как на второй взгляд логика появляется, но уровень сложности и запутанности продолжает расти. В общем, чем сложнее задача, тем более простые нужно подбирать инструменты.

Все основано на реальных событиях, но примеры были максимально упрощены, чтобы в них осталась лишь суть проблемы.

Хотел написать статью о теоретических недостатках паттерна Singleton, но недолгий поиск показал, что материалов на эту тему достаточно. А вот реальных примеров архитектурных проблем с одиночками, как мне кажется, не хватает. Постараюсь восполнить этот пробел с помощью данного поста. В конце будут приведены выводы из собственных ошибок, которые пока позволяют избегать повторения проблем.

Среди программистов очень много увлеченных людей. Проявлять искренний интерес к своей работе, читать специальные книги и форумы даже в свободное время в этой среде, если не правило, то точно и не исключение. Тогда почему в результате столько некачественного программного обеспечения? Как получается, что студент, с горящими глазами спорящий о недостатках целых языков программирования и знающий не меньше дюжины паттернов проектирования, вдруг принимает активное участие в создании некачественной системы? Не в начале своей карьеры, а год за годом.

Да, можно сослаться на большое количество низкоквалифицированного персонала, зарплата которого зависит от количества написанных строк кода или от умения долго смотреть на монитор, не моргая. Но такие сотрудники есть практически во всех отраслях. Строители имеют более низкую квалификацию, чем архитекторы, но это не мешает зданиям в большинстве своем быть пригодными для полноценного использования без дополнительных «заплаток».

На мой взгляд, основных причины здесь две. С первой ничего не поделать. Это время, или, как чаще говорят, постоянные изменения. При разработке программного продукта, даже если он соответствует всем требованиям заказчика, в дальнейшем потребуются доработки, часто неожиданные для исполнителя. Они практически неминуемы и не всегда вписываются в архитектуру системы. Со временем программный комплекс приходит в негодность. Но время разрушало вещи и крупнее – удивляться нечему.

Вторая причина гораздо более прозаична. Невнимание к мелочам. Особенно в начале проекта. И чем моложе команда, тем эффект катастрофичнее. Конечно, гораздо интереснее обсуждать перспективы использования мультиметодов [1], чем следить за тем, чтобы операторы отделялись пробелами. Да и к конечной функциональности подобные мелочи особого отношения не имеют. Не лучше ли сначала сконцентрироваться на первоочередных требованиях, ведь время проекта и бюджет ограничены…