sábado, 22 de febrero de 2014

Algunas ventajas del uso de c++11.

C++ es un lengueaje de propósito general, el nuevo estándar centra sus esfuersos en dos aspectos fundamentales:
  1. Hacer a c++ un mejor lenguaje para la programación de sistemas y creación de biliotecas.
  2. Hacer a c++ más fácil de enseñar y aprender.
Hay muchas aplicaciones en las que podemos encontrar a c++ unas veces como lenguaje principal y otras veces usado en partes críticas de las mismas ej:
  • Google, el motor de búsqueda.
  • Amadeus, para venta de voletos de vuelo.
  • Facebook, la red social.
  • JVM (Oracle).
  • Interpretes javascrip (google V8).
  • Qt, framework para el desarrollo multiplataforma.
  • POCO, para el desarrollo orientado a la web.
  • OpenCV, para el tratamiento en tiempo real de imágenes.
  • Navegadores Web (Internet Explorer, Mozilla, Google-Chrome, Safari).
  • En general se pueden encontrar muchas aplicaciones en finansa, telecomunicaciones, drivers, el ejército, aplicaciones embebidas, videojuegos, matemática computacional(para lo que no fue originalmente creado, sin embargo está siendo ampliamente utilizado), robótica, entre muchas otras.

Como lo dice el título del post, acá les comparto algo de lo nuevo de c++11 antiguamente conocido como c++0x (si quieres una referencia más completa deberás leer un libro, yo recomiendo “The C++ Programming Language . Fourth Edition. Bjarne Stroustrup (el creador original de C++... que más se puede decir...)”, autores como estos además te recomiendan para ver material técnico específico la especificación de la iso(ISO C++ standard (ISO/IEC 14882-2011) [C++,2011] )).
Bueno las novedades de c++ abarcan la forma de escribir(sintácsis), el rendiemiento, facilidades de la biblioteca estandar, entre otras, de manera general son bastantes los cambios(a mi concideración para bien). C++11 salió ya hace algún tiempo: en 2009 se realiza una primera revisión del estándar a modo de borrador, en agosto de 2011 fue aprobado por la iso, en 2012 sale la primera implementación completa y hoy estamos aquí, algunos sin usarlo todavía a pesar de que actualmente es soportado por gcc(g++), clang, visualc++, por solo mencionar los compiladores más populares. Resulta que la “inercia” por lo que conocemos en ocaciones es muy fuerte y hace que nos estanquemos mientras la tecnología avanza. Yo concidero que un ingeniero no se debe medir tanto por lo que sabe como por lo que está dispuesto a aprender, una empresa que contrate un desarrollador o ingeniero en general que no esté dispusto a seguir los avances estaría adquiriendo un recurso humano que rapidamente quedaría sin soporte, es mejor tener un desarrollador LTS(Longer Time Support, :-P que se adapta a los cambios tecnológicos al pasar el tiempo).

Para ver un ejemplo de comparación del rendimiento(performace) del nuevo c++(c++11) en comparación con el antiguo(2003 que fue una revisión/corrección del c++ iso 1998) consideremos el siguiente ejemplo.
std::vector<int> getInts()
{
std::vector<int> ints;
for(int i =0; I <=10000000; i++) ints.push_back(i);
return ints;
}
Como podemos ver aquí se está creando un vector de enteros en un ámbito más reducido al que probablemente usará el valor de retorno, en este caso una vez que se tenga en memoria este vector al retornarlo se llama al constructor de copia para copiar uno por uno los elementos del vector para retornar esta copia y eliminar(de forma automática) de la memoria el creado originalmente, como te podrás dar cuenta tiene poco sentido esto de que teniendo los datos en meoria se cree una copia, se elimine el original y el copiado sea el que se use por el simple hecho de salirse del ámbito(el ámbito es la definición del espacio de vida de un objeto que puede ser global, de espacio de nombre, de clase, de función, de bloque, etc). Pués bien c++11 provee algunas soluciones a esto, una de ellas es la utilización de el contructor move que en vez de hacer una copia lo que hace es mover la dirección de memoria del dato en cuestión y entregarsela al ámbito que hizo el pedido.
Otra forma de resolver este problema hubiese sido usando un puntero reservando memoria para él de forma dinámica y retornando su dirección de memoria, esto en realidad es una solución implementable pero a la vez es un antipatrón ya que va en contra del principio de RAII (‘‘Resource Acquisition Is Initialization’’), o sea si la memoria se crea en este ámbito quién debería ser el responsable de eliminarla para mantener este esquema... pués c++11 también provee una solución elegante desde esta perpectiva y es con el uso de shared_ptr lo que crea un objeto de propiedad compartida que devolverá la memoria reclamada en cuanto el último de sus propietarios lo haga sin tener que llamar de forma explícita a delete.

Otro ejemplo es al usar regex(nuevo), si quieres representar una expresión que incluya algún slash invertido o comilla doble este debe ser precedido por un backslash(es a lo que se le llama escapar la cadena). Por ejemplo al representar lo siguiente:
string s = "\\w\\\\w"; // I hope I got that right
podemos darnos cuenta que esto es propenso a errore, para ello el nuevo c++(c++11) provee raw string literals en el cual un backslash es un backslash!!!, ej:
string s = R"(\w\\w)"; // I’m pretty sure I got that right

Otro ejemplo que me gustaría comentar, auto y range-for:
La palabra auto ha cambiado el significado de las antiguas versiones donde la había heredado de C, antes significaba que la variable era autodestruible, o sea escribir auto int era equivalente a int esto indicaba que el objeto llamaba a su destructor de forma automática al salirse del ámbito, ahora indica detecció de tipo desde el inicializador con lo cual podriamos por ejemplo escribir:
template<class T> void f1(vector<T>& arg)
{
for (vector<T>::iterator p = arg.begin(); p!=arg.end(); ++p) *p = 7;
for (auto p = arg.begin(); p!=arg.end(); ++p) ∗p = 7;
}
los cuales serían equivalentes y por su puesto el segundo más elegante que el primero.

El range-for te permite recorrer un contenedor de forma muy sencilla, tal como sigue:
void print_book(const vector<Entry>& book)
{
for (const auto& x : book) cout << x << '\n';
}
esto no se explica, solo se mira y el código habla por si solo, además comentar que para tener un contenedor propio capaz de usar esta cualidad solo hay que implemntar el begin y el end del contenedor.

Como último ejemplo las expresiones lambda o funciones lambda (simplemente lambda como también se les suele llamar). Lambda es una notación simplificada para definir y utilizar objetos o instancias de funciones anónimas. Esto es particularmente útil cuando pasas una operación como argumento a un algorimo, aquí puedes ver un ejemplo:
template<class C>
void print_modulo(const C& v, ostream& os, int m)
// output v[i] to os if v[i]%m==0
{
breadth_first(begin(v),end(v),
[&os,m](int x) { if (x%m==0) os << x << '\n'; }
);
}
Un ejemplo de la utilidad de esto lo puedes ver al usar signal/slog(un concepto de Qt framework).

Como podrás saber es imposible tratar en un simple post sobre todas estas nuevas características por lo que te dejo en manos de Stroustrup:
Here are what I consider the most widely useful new ‘‘building bricks’’ affecting the style of
C++11 code with references to the text and their primary authors:
Control of defaults: =delete and =default: §3.3.4, §17.6.1, §17.6.4; Lawrence Crowl and
Bjarne Stroustrup.
Deducing the type of an object from its initializer, auto: §2.2.2, §6.3.6.1; Bjarne Stroustrup.
I first designed and implemented auto in 1983 but had to remove it because of C compatibil-
ity problems.
Generalized constant expression evaluation (including literal types), constexpr: §2.2.3,
§10.4, §12.1.6; Gabriel Dos Reis and Bjarne Stroustrup [DosReis,2010].
In-class member initializers: §17.4.4; Michael Spertus and Bill Seymour.
Inheriting constructors: §20.3.5.1; Bjarne Stroustrup, Michael Wong, and Michel Michaud.
Lambda expressions, a way of implicitly defining function objects at the point of their use in
an expression: §3.4.3, §11.4; Jaakko Jarvi.
Move semantics, a way of transmitting information without copying: §3.3.2, §17.5.2;
Howard Hinnant.
A way of stating that a function may not throw exceptions noexcept: §13.5.1.1; David Abra-
hams, Rani Sharoni, and Doug Gregor.
A proper name for the null pointer, §7.2.2; Herb Sutter and Bjarne Stroustrup.
The range-for statement: §2.2.5, §9.5.1; Thorsten Ottosen and Bjarne Stroustrup.
Override controls: final and override: §20.3.4. Alisdair Meredith, Chris Uzdavinis, and Ville
Voutilainen.
Type aliases, a mechanism for providing an alias for a type or a template. In particular, a
way of defining a template by binding some arguments of another template: §3.4.5, §23.6;
Bjarne Stroustrup and Gabriel Dos Reis.
Typed and scoped enumerations: enum class: §8.4.1; David E. Miller, Herb Sutter, and
Bjarne Stroustrup.
Universal and uniform initialization (including arbitrary-length initializer lists and protec-
tion against narrowing): §2.2.2, §3.2.1.3, §6.3.5, §17.3.1, §17.3.4; Bjarne Stroustrup and
Gabriel Dos Reis.
Variadic templates, a mechanism for passing an arbitrary number of arguments of arbitrary
types to a template: §3.4.4, §28.6; Doug Gregor and Jaakko Jarvi.


Para ver un pequeño ejemplo de c++11 en acción revisa:

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