2013/10/19 boost勉強会@仙台で発表したスライドです。 C++三年目のプログラマが作ったiPhoneアプリで役立ったboostのライブラリに関しての発表です。

1. iPhoneアプリ『ういろう』
でのboost成分
C++三年目で初めて触れたboostでアプリを作ってみた
西山信行

2. • 各種パソコン
• SS
C
• N64
• PS、PS2
• GC
• DC
• PSP
2011～
アセンブラ
1996～
1990～
自己紹介
C++
• iPhone
• Windows
• OSX

3. • Cで書いた最後
のゲーム
• Win&OSX
こなへん
• C++で初めて
作ったゲーム
• Win&OSX&iPhone
2013
TieGunner
2012
2011
最近の活動
ういろう
• C++11とboostで
作ったゲーム
• Win&OSX&iPhone

4. ちょいとDEMOタイム
せっかくなので、ゲームも観てもらいます;)

5. 今日の内容
C++三年目のiPhoneアプリで
初めて使ったboostについての報告

6. みなさんにお願いしたい!!
なにぶんC++初心者なので…
なにかあればぜひ、
その場で挙手をお願いします

7. よっしゃboost使うぜ!!
• 使おうとしたのがC++11でけっこう実現されてる…
• for_each
• 範囲ベースfor文
• random
• std::random
• lexcal_cast
• std::to_string

8. いろいろ検証してみて
• 拙作『ういろう』ではこの４つを使いました
• boost::noncopyable
• boost::signals2
• boost::any
• boost::bind
• どれもヘッダをインクルードするだけなのでお手軽!!
• ビルドはiPhone向けがしんどい(armv7、armv7s、arm64、i386…)

9. boost::noncopyable

10. boost::noncopyable
• コピーされたくない型が継承するだけでよい
#include <boost/noncopyable.hpp>
class X : private boost::noncopyable {};
int main() {
X a;
X b = a;
}
// エラー！

11. boost::noncopyable
• コピーされたら困る型を扱う時のうっかりミスを防げた
• ポインタやstd::unique_ptrを内包してるとか
struct Hoge : private boost::noncopyable { /* いろいろ定義 */ };
std::vector<Hoge> objects;
Hoge obj;
objects.push_back(obj);
for (Hoge obj : objects) {
// いろいろ処理
}
// エラーにできる
// エラーにできる

12. boost::noncopyable
• OpenGLのハンドルを扱う時にも
struct Texture {
GLuint id;
Texture() {
glGenTextures(1, &id);
}
~Texture() {
glDeleteTextures(1, &id);
}
};
int main() {
Texture hoge;
Texture fuga = hoge;
}
// コンストラクタでOpenGLのハンドルを生成
// デストラクタでハンドルを破棄
// この操作でidが二重化されてしまい、破棄の際に動作が未定義になる

13. boost::noncopyable
• これならコンパイル時にミスを発見できる
struct Texture : private boost::noncopyable {
GLuint id;
Texture() {
glGenTextures(1, &id);
}
~Texture() {
glDeleteTextures(1, &id);
}
};
int main() {
Texture hoge;
Texture fuga = hoge;
}
// エラー! この操作を禁止できる

14. boost::noncopyable
ここまでで
気になった点や疑問点は
ありますか??

15. boost::signals2

16. boost::signals2
#include <iostream>
#include <boost/signals2/signal.hpp>
struct Hoge {
void step(const int value) {
std::cout << "Hoge:" << value << std::endl;
}
};
struct Fuga {
void draw(const int value) {
std::cout << "Fuga:" << value + 1 << std::endl;
}
};
int main() {
boost::signals2::signal<void (const int)> signal;
Hoge hoge;
signal.connect(boost::bind(&Hoge::step, &hoge, _1));
Fuga fuga;
signal.connect(boost::bind(&Fuga::draw, &fuga, _1));
signal(10);
}
• 登録した関数をまとめて呼び出し
てくれる
• 関数の引数と戻り値の型が一致し
ているだけでよく、抽象クラスを
継承したりする必要がない
• std::shared_ptrを利用すると、登
録元が消滅したときに自動的に登
録を解除してくれる(別項で説明)

17. boost::signals2
• ういろうでは、ほぼすべてのオブジェクトを
boost::signals2に登録して、更新や描画、オブジェクト間
通信を処理しました
ゲームロ
ジック
黒ういろう
白ういろう
メニュー
signals
背景

18. boost::signals2
enum Msg {
UPDATE,
DRAW
};
void mainLoop() {
// 全オブジェクトに更新を通知
sendMessage(Msg::UPDATE);
// 全オブジェクトに描画を通知
sendMessage(Msg::DRAW);
}
メインの処理は、こんな感じになっ
ています

19. boost::signals2
// signals2に登録されている関数
void getMessage(const int msg) {
switch (msg) {
case Msg::UPDATE:
// 更新
update();
return;
case Msg::DRAW:
// 描画
draw();
return;
}
default:
return;
}
各オブジェクトではこういう感じに
実装されています
• 描画の必要のないオブジェクトなら、
その分岐を書かないだけでよい

20. boost::signals2
例えば、プレイヤーの攻撃を実装
する場合には…
// プレイヤーの更新処理
void update() {
...
// 攻撃を全オブジェクトに通知
sendMessage(Msg::PLAYER_JUMPATTACK);
...
}
• プレイヤー側は、「オレの攻撃を受
けてみろ!!」とメッセージを送信

21. boost::signals2
// signals2に登録されている関数
void getMessage(const int msg) {
switch (msg) {
case Msg::UPDATE:
// 更新
update();
return;
case Msg::DRAW:
// 描画
draw();
return;
}
case Msg::PLAYER_JUMPATTACK:
// プレイヤーからのジャンプアタックを処理
hitCheck();
return;
}
攻撃対象のオブジェクトは、攻撃
メッセージを受け取った時の処理
を追加
• プレイヤー側では、どのオブジェク
トが攻撃対象かを知る必要がない
• 「攻撃演出」も、他のオブジェクト
で独立して簡単に処理できる

22. boost::signals2
• ただし、気を付けないとめっちゃネストして処理が重くなる
ので注意です
プレイ
ヤー
攻撃を
送信
敵
攻撃で
やられ
たのを
送信
ゲーム
ロジッ
ク
スコア
計算を
送信

23. boost::signals2
ここまでで
なにか気になった点や疑問点は
ありますか??

24. boost::any

25. boost::any
• boost::signals2の話できっとこう思われたでしょう
「値のやりとりはしてないの??」
と…

26. boost::any
// signals2に登録されている関数
void getMessage(const int msg, params) {
switch (msg) {
case Msg::UPDATE:
// 更新
update(params);
return;
case Msg::DRAW:
// 描画
draw(params);
return;
}
メッセージ送信で問題になったの
が、値の受け渡しでした
• メッセージごとに構造体を作ったと
して…それをどうやって関数に渡そ
う。キャスト??
• ういろうでは50種類ほどメッセージ
が存在します

27. boost::any
• これを解決してくれたのが、どんな値も格納できる
boost::anyと、コンテナとの組み合わせです
#include <iostream>
#include <string>
#include <boost/any.hpp>
int main() {
boost::any x = 1;
x = std::string("Hello");
}
// int値を格納
// std::string値を格納
// 格納されている型をチェック
if (x.type() == typeid(std::string)) {
// 元の型に変換
std::cout << boost::any_cast<std::string>(x) << std::endl;
}
else {
std::cout << "not string" << std::endl;
}

28. boost::any
• boost::signals2に登録する関数をこんな感じにしました
// signals2に登録されている関数
void getMessage(const int msg, std::map<std::string, boost::any> params) {
switch (msg) {
case Msg::UPDATE:
// 更新
update(params);
return;
case Msg::DRAW:
// 描画
draw(params);
return;
}

29. boost::any
• これで「値の名前と型さえ知っていればやり取り可能」が実
現しました
typedef map<string, boost::any> Params;
// 更新処理
void update(Params params) {
// 処理時間を取り出す
float delta_time_sec = boost::any_cast<float>(params.at(“delta_time”));
...
// 何か値を書き込む
Hoge result;
params.insert(Params::value_type(“result", result));
}

30. boost::any
• ただし、気を付けないとめっちゃ値が増えてこんがらかりま
す!!
更新
描画
プレイヤー攻撃
• 経過時間
• 描画プリミティブ
• 画面サイズ
• プレイヤーの位置
• プレイヤーの大きさ
アイテムゲット
惑星操作
• アイテムの種類
• アイテムの位置
• 回転量
• カメラ情報

31. boost::any
ここまでで
なにか…!!

32. boost::bind

33. boost::bind
• boost::signals2にstd::shared_ptrを登録する時に必須で
した
struct Hoge {
void CallBack(int value) { /* 何らかの処理 */ }
};
typedef boost::signals2::signal<void (int value)> Signal;
Signal signal;
void connect(std::shared_ptr<Hoge> object) {
// boost::bindが使われている
signal.connect(Signal::slot_type(&Hoge::CallBack, object.get(), _1).track_foreign(object));
}

34. boost::bind
ここま…!!

35. まとめ
• boostが、コードの正確さや簡潔さにすごく貢献してくれた
• boostjpがほんとうに素晴らしい
• boostjpがほんとうに素晴らしい!!
• boostjpのURLは
https://sites.google.com/site/boostjp/

36. おまけ
• 拙作アプリ『こなへん』と『ういろう』をよろしくね☆
2013 10.14 西山信行
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