Tuple et machine état

**Lintel-oo** · 27/12/2012, 13h58

Bonjour à vous

Je viens de penser à mettre en forme une espèce de machine état.
Pour cela j'utilise une classe template de base : une sorte de cellule de base pour la machine état :

Code :

Sélectionner tout - Visualiser dans une fenêtre à part

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template <typename T>
class CellStateMachine
{
    public:
        CellStateMachine(T param, boost::shared_ptr<std::list<boost::function<void (T)> > > listFunctions = boost::shared_ptr<std::list<boost::function<void (T)> > >());
        CellStateMachine(const CellStateMachine<T> &cpy);
 
        void setParam(T param);
        T getParam() const;
 
        void setListFunctionToCall(boost::shared_ptr<std::list<boost::function<void (T)> > > listFunctions);
        const boost::shared_ptr<std::list<boost::function<void (T)> > > getListFunctionsToCall() const;
 
    private:
        typedef boost::function<void (T)> func;
        T m_param;
        boost::shared_ptr<std::list<boost::function<void (T)> > > m_functionsToCall;
};

Ensuite je regroupe ces cellules dans un tuple :

Code :

Sélectionner tout - Visualiser dans une fenêtre à part

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template <unsigned int Count, typename ... Args>
class SuperCellStateMachine
{};
 
template <typename Head>
class SuperCellStateMachine<0,Head>
{
    public:
        SuperCellStateMachine(boost::shared_ptr<CellStateMachine<Head> > &cell) :
            m_cell(cell)
        {}
 
        boost::shared_ptr<CellStateMachine<Head> > m_cell;
};
 
template <unsigned int Count, typename Head, typename ... Args>
class SuperCellStateMachine<Count,Head,Args...>
{
    public:
        SuperCellStateMachine(boost::shared_ptr<SuperCellStateMachine<Count-1,Args...> > &superCell, boost::shared_ptr<CellStateMachine<Head> > &cell) :
            m_superCell(superCell),
            m_cell(cell)
        {}
 
        boost::shared_ptr<SuperCellStateMachine<Count-1,Args...> > m_superCell;
        boost::shared_ptr<CellStateMachine<Head> > m_cell;
};

Le problème est que je dois arriver à obtenir facilement chaque élément du tuple sans perte de temps excessive. En plus, vu la manière dont j'ai codé ça, je me suis rendu compte que ce n'était pas très pratique vu qu'il faut à chaque fois créer un pointeur sur une cellule, puis un pointeur sur une supercellule en utilisant le pointeur précédent, et continuer ainsi, en escalier, avec toujours plus de pointeurs et de template dans les supercellules créées.

J'ai donc 2 questions : comment avec une structure similaire parvenir à accéder à chaque élément du tuple de manière rapide à la manière d'un get<N> de boost::tuple et comment optimiser ce que j'ai fait ou le remodeler de manière à disposer de quelque chose de simple à initialiser et à utiliser ?

**koala01** · 27/12/2012, 14h15

Salut,

Pourquoi se faire du mal inutilement...

As tu jeté un oeil à boost, il y a deux bibliothèques de machines à état, dont l'une bien aboutie me semble-t-il

**Lintel-oo** · 27/12/2012, 14h40

Merci du tuyau

je vais voir cela de suite

Edit : Oui ça m'a l'air d'être ça, enfin il faudra déjà que je comprenne comment ça fonctionne vu le nombre de chose qu'il semble être possible de faire. Surtout que le tutoriel est en anglais et que sur un "sujet" assez compliqué c'est jamais trop facile quand on a pas l'habitude ^^

**Lintel-oo** · 28/12/2012, 19h16

Quelqu'un pourrait-il m'expliquer pourquoi lorsque je déclare (toujours à partir du code précédent) :

Code :

Sélectionner tout - Visualiser dans une fenêtre à part

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CellStateMachine<float>* c1 = new CellStateMachine<float>(4.236);
boost::shared_ptr<CellStateMachine<float> > b1(c1);
    SuperCellStateMachine<0,float>* s1 = new SuperCellStateMachine<0,float>(b1);

J'ai ce message d'erreur :

Code :

Sélectionner tout - Visualiser dans une fenêtre à part

error: use of deleted function 'boost::shared_ptr<CellStateMachine<float> >::shared_ptr(const boost::shared_ptr<CellStateMachine<float> >&)'

**Flob90** · 28/12/2012, 20h16

Bonsoir,

Ça compile chez moi (on a pas les implémentation de tout les constructeurs, donc je les ai laissé vides).

Tu pourrais donner un code complet minimal qui donne le même message ? (ie tu prends ton projet, tu le copies, tu enlèves tout ce qui sert à rien, tu mets tout dans un seul fichier, et tu copies le contenu sur le forum) Ça permettra de te donner une réponse vraiment appropriée.

Par contre, pourquoi utiliser la syntaxe C++11 mais boost pour les shared_ptr/function ? En général si le compilateur supporte les variadics, la bibliothèque standard associée aura shared_ptr/function dans std.

Si ta structure est similaire à un tuple, pourquoi ne pas utiliser un tuple justement (std::tuple) ?

**Lintel-oo** · 28/12/2012, 20h28

Oui je posterai bientôt un exemple complet de code.

Pour ce qui est du tuple je ne peux pas utiliser la classe tuple de boost (ou de std) puisque justement je ne veux pas avoir un tuple contenant des types divers mais un tuple contenant des CellStateMachine de type divers donc il faudrait découper le template variadic au dessus d'une SuperCellStateMachine au niveau de chacun des paramètres et ça la classe tuple de boost ne le fait pas (ou alors dîtes moi comment faire en l'utilisant).

Edit : Voici le code :

main.cpp :

Code :

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#include "supercellstatemachine.hpp"
 
int main()
{   
CellStateMachine<float>* c1 = new CellStateMachine<float>(4.236);
    CellStateMachine<std::vector<int> >* c2 = new  CellStateMachine<std::vector<int> >(std::vector<int>({0,4,5,8,9,6,3}));
    CellStateMachine<int> c3(4);
 
    boost::shared_ptr<CellStateMachine<float> > b1(c1);
    SuperCellStateMachine<0,float>* s1 = new SuperCellStateMachine<0,float>(b1);
    boost::shared_ptr<CellStateMachine<std::vector<int> > > b2(c2);
    boost::shared_ptr<SuperCellStateMachine<0,float> > bs1(s1);
    SuperCellStateMachine<1,std::vector<int>,float> s2(bs1,b2);
 
    return 0;
}

supercellstatemachine.hpp :

Code :

Sélectionner tout - Visualiser dans une fenêtre à part

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#ifndef SUPERCELLMACHINE_HPP_INCLUDED
#define SUPERCELLMACHINE_HPP_INCLUDED
 
 
#include "cellstatemachine.hpp"
 
 
template <unsigned int Count, typename ... Args>
class SuperCellStateMachine
{};
 
template <typename Head>
class SuperCellStateMachine<0,Head>
{
    public:
        SuperCellStateMachine(boost::shared_ptr<CellStateMachine<Head> > &cell) :
            m_cell(cell)
        {}
 
        boost::shared_ptr<CellStateMachine<Head> > m_cell;
};
 
template <unsigned int Count, typename Head, typename ... Args>
class SuperCellStateMachine<Count,Head,Args...>
{
    public:
        SuperCellStateMachine(boost::shared_ptr<SuperCellStateMachine<Count-1,Args...> > &superCell, boost::shared_ptr<CellStateMachine<Head> > &cell) :
            m_superCell(superCell),
            m_cell(cell)
        {}
 
        boost::shared_ptr<SuperCellStateMachine<Count-1,Args...> > m_superCell;
        boost::shared_ptr<CellStateMachine<Head> > m_cell;
};
 
 
#endif

cellstatemachine.hpp :

Code :

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#ifndef CELLSTATEMACHINE_HPP_INCLUDED
#define CELLSTATEMACHINE_HPP_INCLUDED
 
 
#include <list>
#include <boost/function.hpp>
#include <boost/shared_ptr.hpp>
 
 
template <typename T>
class CellStateMachine
{
    public:
        CellStateMachine(T param, boost::shared_ptr<std::list<boost::function<void (T)> > > listFunctions = boost::shared_ptr<std::list<boost::function<void (T)> > >());
        CellStateMachine(const CellStateMachine<T> &cpy);
 
        void setParam(T param);
        T getParam() const;
 
        void setListFunctionToCall(boost::shared_ptr<std::list<boost::function<void (T)> > > listFunctions);
        const boost::shared_ptr<std::list<boost::function<void (T)> > > getListFunctionsToCall() const;
 
    private:
        typedef boost::function<void (T)> func;
        T m_param;
        boost::shared_ptr<std::list<boost::function<void (T)> > > m_functionsToCall;
};
 
template <typename T>
CellStateMachine<T>::CellStateMachine(T param, boost::shared_ptr<std::list<boost::function<void (T)> > > listFunctions) :
        m_param(param)
{
    if(listFunctions)
        m_functionsToCall = listFunctions;
}
 
template <typename T>
CellStateMachine<T>::CellStateMachine(const CellStateMachine<T> &cpy) :
        m_param(cpy.getParam()),
        m_functionsToCall(cpy.getListFunctionsToCall())
{}
 
template <typename T>
void CellStateMachine<T>::setParam(T param)
{
    m_param = param;
    for(typename std::list<func>::iterator it = m_functionsToCall.begin(); it!=m_functionsToCall.end(); it++)
        if(*it)
            (*it)(m_param);
}
 
template <typename T>
T CellStateMachine<T>::getParam() const
{
    return m_param;
}
 
template <typename T>
void CellStateMachine<T>::setListFunctionToCall(boost::shared_ptr<std::list<boost::function<void (T)> > > listFunctions)
{
    if(listFunctions)
        m_functionsToCall = listFunctions;
}
 
template <typename T>
const boost::shared_ptr<std::list<boost::function<void (T)> > > CellStateMachine<T>::getListFunctionsToCall() const
{
    return m_functionsToCall;
}
 
#endif

**Flob90** · 28/12/2012, 21h42

Je vais regarder ton code, mais en attendant, tu as essayé des syntaxes comme :

Code :

Sélectionner tout - Visualiser dans une fenêtre à part

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std::tuple<SuperCellStateMachine<Arg>...>

?

Edit: J'ai regardé ton code. Quel sont ton compilateur et ta version de boost ? Avec gcc 4.7 et boost 1.52 ton code compile sans problèmes (je n'ai fait que copier/coller et n'ai pas vérifier si il fonctionne comme attendu par contre).

**koala01** · 28/12/2012, 22h22

Envoyé par Lintel-oo

Pour ce qui est du tuple je ne peux pas utiliser la classe tuple de boost (ou de std) puisque justement je ne veux pas avoir un tuple contenant des types divers mais un tuple contenant des CellStateMachine de type divers

Je ne comprend pas très bien, là...

La notion de tuple, c'est comme la notion de file, de pile ou de list: c'est une notion tout à fait générique qui va contenir ce que tu veux que cela contienne

Un tuple n'est en fait jamais qu'un ensemble de données qui permettent de représenter "quelque chose"

Partant de là, tu peux très bien considérer l'idée de regrouper différents états dans un tuple pour qu'ils représentent les différents états d'une machine à états, où serait le problème

Au pire, tu délègues à une classe ou à une fonction le fait de vérifier que chaque élément de ton modèle variadique est bien un pointeur vers un objet dont le type est dérivé de CellStateMachine; et, avec le static_assert, tu peux avoir des messages d'erreurs particulièrement intéressants

... Par exemple :

Code :

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#include <type_traits>
#include <tuple>
struct CellStateMachine
{
 
};
struct MySpecificState : CellStateMachine
{
 
};
struct OtherSpecificState : CellStateMachine
{
 
};
/* to break recursion on last template parameter */
template <typename T>
    void checkIfDerivedFromCellStateMachine(T t)
    {
        static_assert( std::is_base_of<CellStateMachine, T>::value,
                       "You should use only CellStateMachine derived types");
    }
template <typename T, typename ... Args>
    void checkIfDerivedFromCellStateMachine(T t, Args... args)
    {
        static_assert( std::is_base_of<CellStateMachine, T>::value,
                       "You should use only CellStateMachine derived types");
            checkIfDerivedFromCellStateMachine<Args...>(args...);
    }
template< typename ... Args>
struct StateMachine
{
    typedef std::tuple<Args...> states_t;
    states_t states;
    StateMachine(Args... args):states(std::make_tuple(args...))
    {
        checkIfDerivedFromCellStateMachine(args...);
    }
};
struct NotAState
{
 
};
 
int main()
{
    MySpecificState first;
    OtherSpecificState second;
    StateMachine<MySpecificState,OtherSpecificState> sm(first, second);
    NotAState nas;
    StateMachine<MySpecificState,OtherSpecificState, NotAState> error(first, second, nas);
}

**Lintel-oo** · 29/12/2012, 00h01

Je vais regarder ton code, mais en attendant, tu as essayé des syntaxes comme :

Code :

Sélectionner tout - Visualiser dans une fenêtre à part

std::tuple<SuperCellStateMachine<Arg>...>

Non

pas encore je regarderai cela demain.

En ce qui concerne ma version de gcc, il s'agit de la dernière (4.7) et pour celle de boost je ne sais pas exactement, juste qu'elle est assez récente, mais je ne sais pas si c'est la dernière !

@koala01 :
En fait je pense m'être mal exprimé, enfin j'ai mal compris le concept exact de machine état. En effet, ce que je voudrais parvenir à faire est un ensemble de classe permettant de greffer des modules d'analyse d’événements et de temps agissant sur les cellules de la "machine état", cellules utilisées notamment à des fins graphiques, par exemple la position d'un sprite à l'écran, la couleur d'un pixel ...

La liste de pointeurs de fonctions dans la cellule étant bien sur utilisée pour modifier dans les classes concernées les attributs notamment graphiques lors du changement de valeur dans la cellule.

**Lintel-oo** · 29/12/2012, 11h22

Après test je dispose de la version 1.46.1 de boost.

Edit : Je viens d'installer la dernière version et maintenant ça compile (même si je ne comprends toujours pas pourquoi ça ne compilait pas avant ^^)

**Flob90** · 29/12/2012, 18h16

As-tu essayé :

Code :

Sélectionner tout - Visualiser dans une fenêtre à part

std::tuple<SuperCellStateMachine<Arg>...>

Parce que là t'es quand même en train de réinventer la roue ... Si le langage dispose maintenenant des templates variadiques, c'est pas pour continuer à faire des type lists à la main.

Et sinon :

Par contre, pourquoi utiliser la syntaxe C++11 mais boost pour les shared_ptr/function ?

**Lintel-oo** · 29/12/2012, 19h27

Oui je suis en train de voir ça.

Sinon le std::shared_ptr est "le même" que le boost::shared_ptr ? (c'est juste pour savoir)

Edit :

std::tuple<SuperCellStateMachine<Arg>...>

Ca compile (je vais voir si ça fonctionne correctement tout à l'heure).

J'aimerais également savoir ce que vous pensiez sur l'avantage de la machine à état par rapport à ce que je suis en train de faire, et également si il existait un concept qu'y s'y rapproche plus.

**aquaz** · 04/01/2013, 17h12

std::shared_ptr est inspiré de boost::shared_ptr donc c'est à peut de choses près les mêmes.

D'ailleurs la bonne façon d'allouer un shared ptr c'est:

Code :

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std::shared_ptr<T> ptr = std::make_shared<T>(arguments du constructeur);

**Lintel-oo** · 07/01/2013, 20h02

Merci pour ta réponse.

Un problème de conception maintenant :
Est-il envisageable de respecter un design objet en établissant une instance statique d'une sorte de "mémoire centrale" composée de nombreuses données membres (spécifiques et spécifiée pour chaque nouveau programme utilisant la classe concernée) pouvant être modifiées depuis n'importe quel endroit du programme et utilisées de la même manière.

Je me demandais si cela pouvait être viable car cela constituerait en quelque sorte une seconde "mémoire" accessible et modifiable partout. Je trouvais cela utile par exemple ne serait-ce que pour un jeu.
En effet, pourquoi vouloir à tout prix diversifier le code source en une multitude insensée de classes peu réutilisables alors qu'il serait possible de mettre en place un système beaucoup plus souple où la majorité des variables de jeu quelles qu'elles soient seraient centralisées et où des éléments d'analyse et de modification très modulables seraient "greffés" au programme ?

En espérant n'avoir pas été trop confus

Tuple et machine état

Langage C++

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