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Your Comprehensive Guide: Tips & Tricks for Maximizing Your Experience
<|file_sep|>#include "catch.hpp"
#include "Dungeon.h"
#include "PathFinder.h"
using namespace std;
TEST_CASE("Dungeon tests")
{
Dungeon dungeon;
dungeon.Generate(10);
REQUIRE(dungeon.GetHeight() == (size_t)10);
REQUIRE(dungeon.GetWidth() == (size_t)10);
PathFinder pathfinder(dungeon);
pathfinder.FindPath({0u,(size_t)dungeon.GetHeight() -1}, {(size_t)dungeon.GetWidth()-1,(size_t)dungeon.GetHeight()-1});
SECTION("Checking if there is no wall at start position")
{
REQUIRE(!dungeon.IsWallAt({0u,(size_t)dungeon.GetHeight() -1}));
}
SECTION("Checking if there is no wall at end position")
{
REQUIRE(!dungeon.IsWallAt({(size_t)dungeon.GetWidth()-1,(size_t)dungeon.GetHeight()-1}));
}
SECTION("Checking if path exists")
{
auto path = pathfinder.path;
REQUIRE(path.size() > (size_t)0);
for(auto& pos : path)
REQUIRE(!dungeon.IsWallAt(pos));
}
}<|file_sep`
#ifndef _PATHFINDER_H_
#define _PATHFINDER_H_
#include "Dungeon.h"
class PathFinder
{
public:
PathFinder(Dungeon& dungeon);
void FindPath(const Pos& startPos,const Pos& endPos);
const std::vector& GetPath();
private:
struct Node
{
public:
Node(const Pos& pos,int g,int h)
:m_pos(pos),m_g(g),m_h(h)
,m_f(g+h)
,m_isOpen(true)
,m_isClosed(false)
,m_parent(nullptr)
{}
private:
public:
const Pos m_pos;
int m_g;
int m_h;
int m_f;
bool m_isOpen;
bool m_isClosed;
Node* m_parent;
private:
friend class PathFinder;
friend class CompareNodeByCost;
private:
static int CalculateCost(const Dungeon& dungeon,const Node* node);
private:
static bool IsInVector(const std::vector& vec,const Node* node);
private:
static void AddToVector(std::vector& vec,const Node* node);
private:
static void RemoveFromVector(std::vector& vec,const Node* node);
private:
static void SortVector(std::vector& vec);
private:
static const int MOVEMENT_COST = (int)4;
private:
static const int DIAGONAL_MOVEMENT_COST = (int)6;
static const std::array::value*std::tuple_size::value/4+1>* s_validDirections;
};
struct CompareNodeByCost
{
bool operator()(const Node* lhs,const Node* rhs) const
{
return lhs->m_f > rhs->m_f;
//return lhs->m_g > rhs->m_g; // uncomment this line if want find shortest path
//return lhs->m_h > rhs->m_h; // uncomment this line if want find fastest path
//return true; // uncomment this line if want random search
//return false; // uncomment this line if want search like BFS
return false;
/*if(lhs->m_f == rhs->m_f)
return lhs->m_g > rhs->m_g;*/
/*if(lhs->m_f != rhs->f && lhs->f != rhs->g)
return lhs.f > rhs.f;*/
/*if(lhs.f == rhs.f && lhs.g == rhs.g)
return true;*/
/*if(lhs.m_f == rhs.m_f && lhs.m_g == rhs.m_g)
return true;*/
/*if(lhs.f != rhs.f || lhs.g != rhs.g)*/
/*return true;*/
/*if(lhs.m_f != rhs.m_f || lhs.m_g != rhs.m_g)*/
/*return true;*/
/*return false;*/
/*
if(node_a.cost > node_b.cost ||
(node_a.cost == node_b.cost && node_a.distance_from_start_point > node_b.distance_from_start_point))
return true;
return false;
*/
/*
if(node_a.g + node_a.h > node_b.g + node_b.h ||
(node_a.g + node_a.h == node_b.g + node_b.h && node_a.g > node_b.g))
return true;
return false;
if(node_a.f >= node_b.f &&
!(node_a.g <= node_b.g && !node_open_set.contains(node_b)))
return true;
return false;
if(node_a.f >= node_b.f &&
!(node_a.g <= node_b.g && !open_set.contains(node_b)))
return true;
return false;
if((node_a.G + h(a)) >= (node_b.G + h(b)) &&
!(node_a.G <= b.G && !open_set.contains(b)))
return true;
return false;
if((a.G + h(a)) >= (b.G + h(b)) &&
!(a.G <= b.G && !open_set.contains(b)))
return true;
return false;
if((a.F >= b.F) &&
!(a.G <= b.G && !open_set.contains(b)))
return true;
return false;
if((a.F >= b.F) &&
!(a.H <= b.H && !open_set.contains(b)))
return true;
return false;
*/
/*
* openSet.push_back(startNode); while(openSet.length !==0){
* currentNode = openSet[0]; currentIndex =0; for(let i=0;i <
* openSet.length;i++){ let cost = openSet[i].f; if(cost <
* currentNode.f){ currentNode = openSet[i]; currentIndex =
* i; } } openSet.splice(currentIndex,
* currentNode); closedSet.push(currentNode); if(currentNode ==
* endNode){ let curr = currentNode; let ret = []; while(curr !=
* null){ ret.push(curr); curr = curr.parent; }
* return ret.reverse(); } let children =
* [currentNode.left,currentNode.right,currentNode.up,
* currentNode.down]; for(let i=0;i <
* children.length;i++){ let child =
* children[i]; if(child==null||closedSet.includes(child)){
* continue;} child.parent=currentNode; child.g =
* currentNode.g+1 ; child.h=Math.abs(child.position.x-endX)+
* Math.abs(child.position.y-endY); child.f=child.g+child.h ;
*
*
*
let index=0;if(openSet.includes(child)){for(let j=0;j <
openSet.length;j++){letcost=openSet[j].f;if(cost<
child.f){index=j;break;}else{index=j+1;break;}
child.parent=null;} } else {index=openSet.length;}
openSet.splice(index,
child);
}
}
*/
};//}}}
class PathFinder
{
public:
PathFinder(Dungeon& dungeon)
: m_dungeon(dungeon)
, m_path()
{
}
~PathFinder()
{
}
private:
void FindPath(const Pos& startPos,
const Pos& endPos)
{
std::priority_queue,
CompareNodeByCost>m_openList;//{{{
std::list closedList;//{{{
m_openList.emplace(new Node(startPos,
CalculateCost(m_dungeon,
nullptr),
CalculateCost(m_dungeon,endPos)));
while (!m_openList.empty())//{{{
{
Node* current = m_openList.top();//{{{
closedList.push_back(current);
m_openList.pop();
if (current->IsEqual(endPos))
break;//}}}
for(int dx=-1;dx<=1;++dx)//{{{
for(int dy=-1;dy<=1;++dy)//{{{
if(dx==0&&dy==0)
continue;//}}}
const Pos nextPosition(dx+current->GetPosition().first,
dy+current->GetPosition().second);//}}}
if(nextPosition.first<0||nextPosition.second<0||
nextPosition.first>=static_cast(
m_dungeon.GetWidth())||nextPosition.second>=static_cast(
m_dungeon.GetHeight()))
continue;//}}}
if(m_dungeon.IsWallAt(nextPosition))
continue;//}}}
int cost=m_dungeon.IsDiagonalMove(current,nextPosition)?
PathFinder::DIAGONAL_MOVEMENT_COST:
PathFinder::MOVEMENT_COST;//{{{
Node* next=new Node(nextPosition,
current->GetG()+cost,
CalculateCost(m_dungeon,endPos));
next->parent=current;//}}}
bool isInClosedList=false,//{{{
isInOpenList=false;//}}}
auto closedIter=closedList.begin();//{{{
while(closedIter!=closedList.end())//{{{
if((*closedIter)->IsEqual(*next))//{{{
{
isInClosedList=true;//}}}
break;//}}}
++closedIter;//}}}}
}//}}}
auto openIter=m_openList.begin();//{{{
while(openIter!=m_openList.end())//{{{
if((*openIter)->IsEqual(*next))//{{{
{
isInOpenList=true;//}}}
break;//}}}
++openIter;//}}}
}//}}}
if(isInClosedList||isInOpenList)//{{{
delete next;//}}
else//{{{
{
AddToPriorityQueue(m_openList,next);//}}
continue;//}}}
}//}}}
AddToPriorityQueue(m_openList,next);//}}} }}}
private:
const Dungeon& m_dungeon;
std::vectorm_path;
void AddToPriorityQueue(std::priority_queue,
CompareNodeByCost>&queue,//{{{
Node*& newNode)//}}} {{{
{
queue.emplace(newNode);//}}
}
private:
int CalculateCost(const Dungeon& dungeon,//{{{
const Node* currentNode)//}}} {{{
const Pos endPosition=dungeons.GetSize();
int g=0,h=0,f=0;
g+=currentNode?currentNode->m_g:INT_MAX;
h+=abs(endPosition.first-currentNode->m_pos.first)+
abs(endPosition.second-currentNode->m_pos.second);
f+=g+h;
return f;
private:
struct CompareNodesByCost
{
bool operator()(const Node*&lhs,
const Node*&rhs)
{
if(lhs->m_cost>rhs->m_cost)
{
returntrue;
}
else
{
returnfalse;
}
}
};
#endif //_PATHFINDER_H_
`
## C++11でのポインタの使い方についての質問です。
以下のような関数があります。
cpp
void func(Node** p_node_ptr_ptr){
*p_node_ptr_ptr=new MyObject();
}
`func()`は、`MyObject`クラスを動的に確保し、そのポインタを引数で受け取ったポインタ変数に代入します。
このとき、引数として渡す変数は次のような宣言で宣言します。
cpp
MyObject** p_myobject_ptr_ptr=&p_myobject_ptr;
`func()`呼び出し時には、この変数をそのまま渡します。このとき、
- `func()`内部で`new`演算子を使ってメモリを確保する際に、どこにメモリが確保されるか（スタック上かヒープ上か）はどうなりますか？
- メモリ管理についても考慮する場合、例えば関数呼び出しが終了した後にメモリ解放を行う場合、どこで解放すれば良いですか？
また、C++11以降ではスマートポインタが存在するため、これらの問題を回避できる方法があると思います。
具体的には、
cpp
void func(MyObject** p_myobject_ptr_ptr){
*p_myobjecy_ptr_ptr=new MyObject();
}
を何らかの方法で以下のように書き換えることが可能だと思います。
cpp
void func(std::shared_ptr& p_myobject_smartptr){
auto ptr=new MyObject();
ptr.reset(p_myobject_smartptr.release());
}
これも同じ意味だと思いますが、一般的な使い方や考え方として正しいですか？
他にもっと良い方法はあるのでしょうか？
## Answer by [Satoshi Nakamura](https://qiita.com/satoshinakamura/items/5b7c7c8e3c8f9e81bd45):
ポインタ変数自体はスタック領域上にあります。ただし、指す先は常にヒープ領域です。したがってメモリ解放もプログラムから明示的に行わなくてはなりません。
一般的な書き換え方ですが、
cpp
void func(std::shared_ptr& p_myobject_smartptr){
auto ptr=new MyObject();
ptr.reset(p_myobject_smartptr.release());
}
これだけでは不十分です。関数呼び出しが終了した後、メモリ管理用オブジェクト（std：：shared_ptr）から切り離された状態で残ってしまいます。そのため、
cpp
void func(std::shared_ptr& p_myobject_smartptr){
auto ptr=new MyObject();
*p_myobjecy_smartptr.reset(ptr);
}
以上のような形式にする必要があります。
また、
cpp
void func(std::unique_ptr& p_myobject_uniqueptr){
*p_myobjecy_uniqueptr.reset(new MyObject());
}
でも良いですね。
他にもっと良い方法？ 私個人的意見ですが、「C++11以降」という条件付きではありますが、「RAII」を活用してみてください。「RAII」って知らなくても普段からやってることだったりします。参考サイト：
http://www.artima.com/cppsource/raii.html
## C++11から使える新しいデータ型 `std :: array<>` を使ってみました。
C++11から導入された新しいデータ型 `std :: array<>` を使用してみました。以下のコード例では配列長固定型テンプレートクラス `array<>` を使用しています。このクラスは `begin()` や `end()` 関数等を持ち配列内部要素へ直接アクセス可能な機能等従来の配列型データ構造（例えばC言語風配列）より強力な機能を持ちます。またこのクラスはSTLコンテナー（STLコンテナー：STL内部で使用されるデータ型群）でもありSTLアルゴリズムやイテレーター等と相互運用性も持ちます。
### 概要
以下ではこの新しいデータ型 `std :: array<>` の基本的な使い方や特徴・利点・欠点等を紹介しています。
### 定義・宣言・初期化・代入・比較・アクセス
#### 定義・宣言・初期化
まず最初に通常通り配列長固定型テンプレートクラス `array<>` を定義します。この場合第一引数で要素型（今回は整数）、第二引数で要素個数（今回は3個）を指定します。（例）
cpp
#include// STLコンテナー読み込み．．．．．．．．．．．．．．•••••••••
#include// 出力ストリーム読み込み……………..
#include// 文字列操作読み込み……………………
#include// STLアルゴリズム読み込み……………
using namespace std；
int main(void){
arraya； /* 定義 */
arrayb={3，5，7}； /* 定義＆初期化 */
arrayc{10，20，30}； /* 定義＆初期化 */
arrayd{50}； /* 定義＆初期化 */
cout<d{50}； // 定義＆初期化(元々空白だった３つ目以降無視)
…..省略……
for(auto x:d){cout<c=a+b；// c={13､15､17};
.....省略.....
cout<<"MAX:{ "<; ※T : 要素型 N : 要素個数 |
| 初期化 | {val_i,val_j,…}; ※val_i : 初期値 |
| アクセス | []記法使用可 |
| 比較 | 各種比較演算子使用可 |
## C++14 の新機能 「 decltype(auto)」
C++14 の新機能 「 decltype(auto)」
### 概要 :
C++14 の新機能 「 decltype(auto)」
### 参考文献 :
http://www.jsoftware.jp/cpp/cpp14.html
### 基本 :
decltype(auto)
↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓
decltype(exp)
exp → 式
### 特徴 :
exp の戻り値型(戻り値自身) を 近似的再現
### 使用形式 :
① 変数宣言時 型名部分 :
● var_name ← decltype(exp)(arg_list);
② 関数戻り値部分 :
● auto &&, auto &, auto 近似再現可能
● template<<<<<<<<<<<<<
class T
>>>>>>>
decltype(auto)
func_name()
{
- - - - - - - - - - - -
}
>>>
① 変更前(C++03):
● struct S { T &t_; };
● S&s;
● T&t(s.t_); → OK
● T t(s.t_); → NG
① 変更後(C++14):
● struct S { T &t_; };
● S&s;
● T&t(decltype(s.t_)(s.t_)); → OK
● T t(decltype(s.t_)(s.t_)); → OK
② 変更前(C++03):
● template<
class T
>
T&t(T&a)
{
- - - - - -
}
→ OK
template<
class T
>
T t(T&a)
{
- - - - - - - - - - - - - -
}
→ NG
② 変更後(C++14):
template<
class T
>
decltype(auto)&t(T&a)
{
- - - - - - - &amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;amp;;mp;;mp;;mp;;mp;;mp;;mp;;mp;;mp;;mp;;mp;;mp;;;
}< br />< br />
template<< br />< br /> class T
>< br />< br /> decltype(auto)t(T&a)< br />< br /> { br />< br /> ‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑; amp ;; amp ;; amp ;; amp ;; amp ;; amp ;; amp ;; amp ;; amp ;; amp ;; amp ; ; ; ; ; ; ; ; ; ;
}< br />< br />
→ OK
## C++14 新機能 「 フックアップ操作子 【 ->***】」
C++14 新機能 「 フックアップ操作子 【 ->***】」
### 参考文献 :
http://www.jsoftware.jp/cpp/cpp14.html
### 基本 :
フックアップ操作子 【 ->***】
↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑
フックアップ操作子【 ->***】 := ポインタ操作子【 ->】 × *** 回
フックアップ操作子【 ->***】 := ポインタ操作子【 ->】 × *** 回
※ ポインタ操作子【 ->】 := （左辺式）【 ***(ポインタ変 数)** ***(右辺式)**】
※ ポインタ操作子【 ->】 := （左辺式）【 ***(ポインタ変 数)** ***(右辺式)**】
※ フックアップ操作 子【 ->***】 := （左辺式）【 ***(フック アップ変 数)** ***(右 辺式)**】
※ フックアップ操作 子【 ->***】 := （左辺式）【 ***(フック アップ変 数)** ***(右 辺式)**】
※ 共通 ： 左辺式 ← ポイン タ / フックアッパ 変 数 右 辺 式 ← オブジェ クト名 / スカラ 名 / 式 等
※ 共通 ： 左辺式 ← ポイン タ / フックアッパ 変 数 右 辺 式 ← オブジェ クト名 / スカラ 名 / 式 等
※ 共通 ： 左辺式 ← （左辺 式 【 ->**n** ]**) 【 *** ]**(n≧１)
※ 共通 ： 左辺式 ← （左 辺 式 【 →**n** ]**) 【 *** ]**(n≧１)
※ 共通 ： 右 辺 式 ← （右 辺 式 【 .op () ]**) 【 op () ]**(op : 無名 関 效)
※ 共通 ： 右 辺 式 ← （右 辺 式 【 .op () ]**) 【 op () ]**(op : 無名 関 效)
※ n← 最小整 数 値 ， 下 記 条件 成立：★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★★ ★★ ★★★ ★★★ ★★★★★★★★★★☆☆☆☆☆☆☆☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆ ☆☆☆☆☆☆☆
★ ★ ★★ left-hand side expression type can be converted implicitly to pointer-to-member type “pointer-to-member type”;
★ right-hand side expression value is convertible implicitly to “member object pointer” or “pointer-to-member function” type;
★ right-hand side expression value can be converted implicitly to “pointer-to-member function” type;
★ right-hand side expression value can be converted implicitly to “pointer-to-member function” type;
★ member access expression using dot operation returns an object reference whose value is equal to member access expression using arrow operation;
★ member access expression using dot operation returns an object reference whose value is equal to member access expression using arrow operation;
★★★★★★★★★★****** n← 最大整 数 値 ， 下 記 条件 成立：
***** left-hand side expression type can be converted implicitly by successive application of pointer-to-member conversion until pointer-to-member function conversion fails;
■■■■■■■■■ left-hand side expression type can be converted implicitly by successive application of pointer-to-member conversion until pointer-to-member function conversion fails;
■ right-hand side expression value is convertible implicitly by successive application of member object pointer conversion until
