C++17 crée une utilisation pratique de l'opérateur d'indexation de tableau rétrograde

Par Raymond Chen, Senior Software Engineer chez Microsoft

C++17 crée une utilisation pratique de l'opérateur d'indexation de tableau rétrograde, par Raymond Chen, Senior Software Engineer chez Microsoft

Il est bien connu que si a est un pointeur ou un tableau et i un entier, alors a et i sont équivalents en C et C++, ce qui donne lieu à des hilarités telles que :

void haha()
{
int a;
for (i = 0; i < 5; i++) {
i = 42;
}
}

Il y a très peu d'utilisation pratique pour cette équivalence, à part pour faire des farces aux gens¹.

Et puis C++17 est arrivé.

L'un des changements apportés au langage de base en C++17 a été le renforcement de l'ordre des règles d'évaluation, formellement connu sous le nom de séquençage. Nous avions déjà rencontré ce problème en étudiant un crash qui semblait concerner une opération std::move.

L'une des opérations qui a reçu un ordre d'évaluation défini est l'opérateur d'indice. À partir de C++17, a évalue toujours a avant d'évaluer b.

int* p;
int index();

auto test()
{
return p[index()];
}

// Compiled as C++14

sub rsp, 40
call index ; call index first
movsxd rcx, rax
mov rax, p ; then fetch p
mov eax, [rax + rcx * 4]
add rsp, 40
ret

// Compiled as c++17

push rbx
sub rsp, 32
mov rbx, p ; fetch p first
call index ; then call index
movsxd rcx, rax
mov eax, [rbx + rcx * 4]
add rsp, 32
pop rbx
ret

Par conséquent, si votre évaluation de l'index peut avoir un effet secondaire sur l'évaluation du pointeur, vous pouvez inverser l'ordre pour forcer l'index à être calculé en premier.

auto test()
{
return index();
}

Étonnez vos amis ! Déconcertez vos ennemis !

Bavardage en prime : clang implémente cela correctement, mais msvc (v19) et gcc (v13) se trompent d'ordre et chargent p avant d'appeler index. (Par comparaison, icc se trompe aussi, mais dans l'autre sens : Il charge toujours p en dernier).

¹ Une autre utilisation pratique est de contourner toute surcharge possible de l'opérateur [], comme indiqué dans le chapitre 14 de Imperfect C++ :

#define ARRAYSIZE(a) (sizeof(a) / sizeof(0))

En inversant l'ordre dans 0, cela permet de contourner une éventuelle surcharge de a[].

std::vector v(5);
int size = ARRAYSIZE(v); // compiler error

Cependant, cette méthode n'est pas infaillible. Il suffit de créer un imbécile plus astucieux : Si v est un pointeur ou un objet convertible en pointeur, alors ce pointeur ira volontiers à l'intérieur de 0[...].

struct Funny
{
operator int*() { return oops; }
int oops;
int extra;
};

Funny f;
int size1 = ARRAYSIZE(f); // oops: 6

int* p = f;
int size2 = ARRAYSIZE(p); // oops: 1

Heureusement, vous n'avez pas besoin d'astuces macro. Vous pouvez laisser les fonctions constexpr du C++ faire le travail à votre place :

template
constexpr std::size_t array_size(T(&)) { return N; }


Et vous ?

:fleche: Qu'en pensez-vous ?

Voir aussi :

:fleche: Les travaux sur la norme C++ 23 sont terminés et cette nouvelle version porte le nom de code "Pandemic Edition", C++ 23 cherche à améliorer la vitesse de compilation et l'hygiène du code

:fleche: Zig, présenté comme une alternative moderne au C, fait son apparition dans le top 50 de l'indice Tiobe des langages les plus populaires. Carbon, l'alternative C++ de Google, n'est classé que 168e

:fleche: C++ vs Rust : une comparaison pratique de la vitesse de compilation et de test des deux langages de programmation, par Matthew Glazar, ingénieur en génie logiciel