2018年12月 – 算譜とドリア

vectorの要素をloopしながら削除(添え字版)

久しぶりにやるといつも忘れて、Web検索するハメになるけれど、イテレータの使用例ばかり出てくる(気がする)ので、添え字版をメモ。

#include <vector>

std::vector<int> v = { 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6 };
for( size_t i = 0; i < v.size(); ) // ここで添え字をインクリメントしない
{
	if( v[i] % 2 )
		v.erase( v.begin() + i );
	else // 削除しないときだけ添え字をインクリメント
		++i;
}

#include <vector>

std::vector<int> v = { 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6 };

for( size_t i = 0; i < v.size(); ) // ここで添え字をインクリメントしない

{

if( v[i] % 2 )

v.erase( v.begin() + i );

else // 削除しないときだけ添え字をインクリメント

++i;

}

std::dequeでも同様。

std::accumulateとtemplate

一度どハマりしたことがあるのでメモ。
std::accumulateは、vectorなどコンテナの要素を加算してくれる便利な関数だが、第三引数にちょっと罠がある。
まず特に問題ないサンプル。

#include <vector>
#include <iostream>
#include <numeric>

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
	using namespace std;
	vector<int> v = { 1, 2, 3 };
	cout << "sum : " << accumulate( v.begin(), v.end(), 0 ) << endl;
}

#include <vector>

#include <iostream>

#include <numeric>

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])

{

using namespace std;

vector<int> v = { 1, 2, 3 };

cout << "sum : " << accumulate( v.begin(), v.end(), 0 ) << endl;

}

出力結果 : sum : 6

ところが以下の例だと値が丸められてしまう。

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
	using namespace std;
	
	vector<double> dbl_v = { 1.1, 2.2, 3.3 };
	cout << "sum : " << accumulate( dbl_v.begin(), dbl_v.end(), 0 ) << endl;
}

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])

{

using namespace std;

vector<double> dbl_v = { 1.1, 2.2, 3.3 };

cout << "sum : " << accumulate( dbl_v.begin(), dbl_v.end(), 0 ) << endl;

}

出力結果 : sum : 6

この場合は、第三引数がdoubleでなくてはならない。

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
	using namespace std;
	
	vector<double> dbl_v = { 1.1, 2.2, 3.3 };
	cout << "sum : " << accumulate( dbl_v.begin(), dbl_v.end(), 0.0 ) << endl;
}

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])

{

using namespace std;

vector<double> dbl_v = { 1.1, 2.2, 3.3 };

cout << "sum : " << accumulate( dbl_v.begin(), dbl_v.end(), 0.0 ) << endl;

}

出力結果 : sum : 6.6

テンプレートクラス内などで使う場合はstatic_castを使う。
例えばメンバをvectorで保持するクラスに合計値を出す関数を実装する例。

#include <vector>
#include <numeric>

template <typename T>
class Test
{
private:
	// Member:
	std::vector<T> vals_;
public:
	// Constructor:
	explicit Test( const std::vector<T>& v )
		: vals_(v)
		{}
	// Method:
	T Sum()const
	{
		return std::accumulate( vals_.begin(), vals_.end(), static_cast<T>( 0 ) );
	}
};

#include <vector>

#include <numeric>

template <typename T>

class Test

{

private:

// Member:

std::vector<T> vals_;

public:

// Constructor:

explicit Test( const std::vector<T>& v )

: vals_(v)

{}

// Method:

T Sum()const

{

return std::accumulate( vals_.begin(), vals_.end(), static_cast<T>( 0 ) );

}

};

出力してみる。

#include <iostream>
#include "test_class.h"

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
	using namespace std;

	vector<int> int_v = { 1, 2, 3 };
	Test<int> int_test( int_v );

	vector<double> dbl_v = { 1.1, 2.2, 3.3 };
	Test<double> dbl_test( dbl_v );

	cout << "sum : " << int_test.Sum() << endl;
	cout << "sum : " << dbl_test.Sum() << endl;

	return 0;
}

#include <iostream>

#include "test_class.h"

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])

{

using namespace std;

vector<int> int_v = { 1, 2, 3 };

Test<int> int_test( int_v );

vector<double> dbl_v = { 1.1, 2.2, 3.3 };

Test<double> dbl_test( dbl_v );

cout << "sum : " << int_test.Sum() << endl;

cout << "sum : " << dbl_test.Sum() << endl;

return 0;

}

出力結果：
sum : 6
sum : 6.6

OpenTypeフォントにも望み通りの扁平・長体をかける

1.CreateFontIndirectではうまくいかない？

Windowsで、フォントに任意の扁平(長体)をかけて描画するには、CreateFontIndirect（もしくはCreateFont）Apiを使えばいい、はずだった。90年代のプログラミング本にはそうした記述があった記憶がある。が、現在、実際にはOpenTypeフォントや一部のTrueTypeフォントでは、うまくいかない。

OpenTypeフォントなら今時はDirectWriteを使うべきなのではという声もあるだろうが、20世紀からある由緒正しい(？)Windows Apiを使って何とかしてみよう、というお題。
なお、以下の記述は、Windows Apiの関連仕様をすべて正しく把握できている保証はなく、試行錯誤した経験則と推測によるもの。(突っ込み歓迎)

とりあえず試してみる。
基本的にはCreateFontIndirectに渡す適切なLOGFONT構造体を作るだけ。以下、扁平に必要なLOGFONT構造体を作る最低限のコード。

LOGFONT CreateLogFont( const std::wstring& fontname, 
			int height_px, int width_px )
{
	LOGFONT LFont = {};

	LFont.lfHeight = -height_px;
	LFont.lfWidth  = width_px / 2;  // 全角の場合の半分の数値
	wcscpy( LFont.lfFaceName, fontname.c_str() );

	return LFont;
}

LOGFONT CreateLogFont( const std::wstring& fontname,

int height_px, int width_px )

{

LOGFONT LFont = {};

LFont.lfHeight = -height_px;

LFont.lfWidth = width_px / 2; // 全角の場合の半分の数値

wcscpy( LFont.lfFaceName, fontname.c_str() );

return LFont;

}

実際にVclアプリケーションで「ＭＳゴシック」と「游ゴシック」で試してみる。

void __fastcall TForm1::Button1Click(TObject *Sender)
{
	const int height_px = 50, width_px = 70;

	LOGFONT LFont1 = CreateLogFont( L"ＭＳ ゴシック", height_px, width_px );
	Image1->Canvas->Font->Handle = CreateFontIndirect( &LFont1 );
	Image1->Canvas->TextOut( 0, 0, L"扁平かける" );

	LOGFONT LFont2 = CreateLogFont( L"游ゴシック", height_px, width_px );
	Image2->Canvas->Font->Handle = CreateFontIndirect( &LFont2 );
	Image2->Canvas->TextOut( 0, 0, L"扁平かける" );
}

void __fastcall TForm1::Button1Click(TObject *Sender)

{

const int height_px = 50, width_px = 70;

LOGFONT LFont1 = CreateLogFont( L"ＭＳゴシック", height_px, width_px );

Image1->Canvas->Font->Handle = CreateFontIndirect( &LFont1 );

Image1->Canvas->TextOut( 0, 0, L"扁平かける" );

LOGFONT LFont2 = CreateLogFont( L"游ゴシック", height_px, width_px );

Image2->Canvas->Font->Handle = CreateFontIndirect( &LFont2 );

Image2->Canvas->TextOut( 0, 0, L"扁平かける" );

}

フォント名以外、全く同一の指定をしているはずなのに、結果はこうなってしまう。

右側の「游ゴシック」の方は、明らかに扁平率が違う。
しかも、天地の描画位置も微妙にずれている。等間隔に線を描画してみると分かる。

2.TEXTMETRIC構造体にない３メンバ

さて、”おかしな扁平” “ずれた位置”になってしまうことに関係しそうなのは、TEXTMETRIC構造体になく、NEWTEXTMETRICEX構造体には存在する以下の３メンバ。
Microsoftの解説は英語しかないが、google翻訳で和訳。

メンバ	解説(Google翻訳)
ntmSizeEM	フォントの正方形のサイズを指定します。この値は概念上の単位（つまり、フォントが設計された単位）になります。
ntmCellHeight	フォントの概念的な単位での高さを指定します。この値は、ntmSizeEMメンバーの値と比較する必要があります。
ntmAvgWidth	フォントの平均文字幅を概念上の単位で指定します。この値は、ntmSizeEMメンバーの値と比較する必要があります。

分かったような分からないような説明だが、ともかく、このNEWTEXTMETRIC構造体の値は、昔ながらのApi EnumFontFamiliesExのコールバック関数EnumFontFamProcで取得できる。

コードは後回しにして、先の２フォントの値はこうなっている。

	ＭＳゴシック	游ゴシック
ntmSizeEM	256	2048
ntmCellHeight	256	2636
ntmAvgWidth	128	1972

ＭＳゴシックの場合はシンプルだ。ntmAvgWidthはntmSizeEMのちょうど半分。ntmSizeEMとntmCellHeightの値が全く同じ。
一方、游ゴシックはntmAvgWidthがntmSizeEMの半分より大きい。ntmCellHeightもtmSizeEMの値を上回る。

先ほどの描画結果とにらみ合わせてみると…。

以下のように推察される。
・ntmAvgWidth……ntmSizeEMと同じサイズにしたい場合、この値をlfWidthに指定して初めて正方になる
・ntmCellHeight……ntmSizeEMと同じサイズを指定した場合、描画時に、この値分の領域を上下に取る(つまりずれる)

3.３メンバを考慮した指定と描画

つまり、フォントに、望み通りの扁平(長体)をかけ、望み通りの位置に描画するには
(1)LOGFONTの指定時に、lfWidthにntmSizeEMとntmAvgWidthを考慮した値を指定する
(2)描画時の天地位置に、ntmSizeEMとntmCellHeightを考慮した値を指定する
ことが必要になる。

以下、サンプルコード。フォントごとにこれらの値を取得しておき、LOGFONT構造体作成時および描画時に値を調整する。必要な値はVclFormのコンストラクタで取得している。(丸め処理等は省略)

// 正しい扁平・長体と描画位置調整に必要な値を格納する構造体:
struct notional_size
{
	int size_em;
	int cell_height;
	int avg_width;
};
// フォント名と上記構造体を結びつけるmap:
std::map<std::wstring,notional_size>
	font_nsize_map_;

// EnumFontFamiliesEXのコールバック関数
int CALLBACK EnumFontFamExProc( ENUMLOGFONTEX* lpelf,
								NEWTEXTMETRICEX* lpntm,
								DWORD nFontType, LPARAM* lparam )
{
	std::wstring fontname = lpelf->elfLogFont.lfFaceName;

	struct notional_size nsize;
	nsize.size_em 	  = lpntm->ntmTm.ntmSizeEM;
	nsize.cell_height = lpntm->ntmTm.ntmCellHeight;
	nsize.avg_width   = lpntm->ntmTm.ntmAvgWidth;

	font_nsize_map_[fontname] = nsize;

	return 1;
}
// VclFormのコンストラクタ
__fastcall TForm1::TForm1(TComponent* Owner)
	: TForm(Owner)
{
	HDC DC = GetDC(0);

	LOGFONT LFont = {};

	EnumFontFamiliesEx( DC,
						&LFont,
						(FONTENUMPROC)(EnumFontFamExProc),
						0,
						0 );
	ReleaseDC(0, DC);
}

// 正しい扁平・長体と描画位置調整に必要な値を格納する構造体:

struct notional_size

{

int size_em;

int cell_height;

int avg_width;

};

// フォント名と上記構造体を結びつけるmap:

std::map<std::wstring,notional_size>

font_nsize_map_;

// EnumFontFamiliesEXのコールバック関数

int CALLBACK EnumFontFamExProc( ENUMLOGFONTEX* lpelf,

NEWTEXTMETRICEX* lpntm,

DWORD nFontType, LPARAM* lparam )

{

std::wstring fontname = lpelf->elfLogFont.lfFaceName;

struct notional_size nsize;

nsize.size_em = lpntm->ntmTm.ntmSizeEM;

nsize.cell_height = lpntm->ntmTm.ntmCellHeight;

nsize.avg_width = lpntm->ntmTm.ntmAvgWidth;

font_nsize_map_[fontname] = nsize;

return 1;

}

// VclFormのコンストラクタ

__fastcall TForm1::TForm1(TComponent* Owner)

: TForm(Owner)

{

HDC DC = GetDC(0);

LOGFONT LFont = {};

EnumFontFamiliesEx( DC,

&LFont,

(FONTENUMPROC)(EnumFontFamExProc),

0 );

ReleaseDC(0, DC);

}

LOGFONT作成関数は以下のように書き換える

LOGFONT CreateLogFontEx( const std::wstring& fontname, 
			int height_px, int width_px )
{
	LOGFONT LFont = {};

	// 幅の指定に調整をかける
	notional_size nsize = font_nsize_map_[fontname];
	LFont.lfWidth  = ( width_px * nsize.avg_width ) / nsize.size_em;

	LFont.lfHeight = -height_px;
	wcscpy( LFont.lfFaceName, fontname.c_str() );

	return LFont;
}

LOGFONT CreateLogFontEx( const std::wstring& fontname,

int height_px, int width_px )

{

LOGFONT LFont = {};

// 幅の指定に調整をかける

notional_size nsize = font_nsize_map_[fontname];

LFont.lfWidth = ( width_px * nsize.avg_width ) / nsize.size_em;

LFont.lfHeight = -height_px;

wcscpy( LFont.lfFaceName, fontname.c_str() );

return LFont;

}

実際に描画するコードでは位置調整をする。

void __fastcall TForm1::Button2Click(TObject *Sender)
{
	const int height_px = 50, width_px = 70;

	std::wstring fontname1( L"ＭＳ ゴシック" );
	// 描画位置の調整
	struct notional_size nsize1 = font_nsize_map_[fontname1];
	int y1 = -( height_px * ( nsize1.cell_height - nsize1.size_em ) )
		   / ( nsize1.size_em * 2.0 );

	LOGFONT LFont1 = CreateLogFontEx( fontname1, height_px, width_px );
	Image1->Canvas->Font->Handle = CreateFontIndirect( &LFont1 );
	Image1->Canvas->TextOut( 0, y1, L"扁平かける" );

	std::wstring fontname2( L"游ゴシック" );
	// 描画位置の調整
	struct notional_size nsize2 = font_nsize_map_[fontname2];
	int y2 = -( height_px * ( nsize2.cell_height - nsize2.size_em ) )
		   / ( nsize2.size_em * 2.0 );

	LOGFONT LFont2 = CreateLogFontEx( fontname2, height_px, width_px );
	Image2->Canvas->Font->Handle = CreateFontIndirect( &LFont2 );
	Image2->Canvas->TextOut( 0, y2, L"扁平かける" );
}

void __fastcall TForm1::Button2Click(TObject *Sender)

{

const int height_px = 50, width_px = 70;

std::wstring fontname1( L"ＭＳゴシック" );

// 描画位置の調整

struct notional_size nsize1 = font_nsize_map_[fontname1];

int y1 = -( height_px * ( nsize1.cell_height - nsize1.size_em ) )

/ ( nsize1.size_em * 2.0 );

LOGFONT LFont1 = CreateLogFontEx( fontname1, height_px, width_px );

Image1->Canvas->Font->Handle = CreateFontIndirect( &LFont1 );

Image1->Canvas->TextOut( 0, y1, L"扁平かける" );

std::wstring fontname2( L"游ゴシック" );

// 描画位置の調整

struct notional_size nsize2 = font_nsize_map_[fontname2];

int y2 = -( height_px * ( nsize2.cell_height - nsize2.size_em ) )

/ ( nsize2.size_em * 2.0 );

LOGFONT LFont2 = CreateLogFontEx( fontname2, height_px, width_px );

Image2->Canvas->Font->Handle = CreateFontIndirect( &LFont2 );

Image2->Canvas->TextOut( 0, y2, L"扁平かける" );

}

実行してみると、望み通りの扁平描画になる。

天地位置も正常。

あらゆるOpenTypeフォントでうまくいくのかどうかは不明だが、手持ちのOpenTypeフォントでは上手くいっている。
C++Builder10.2.3、Windows10で確認。

TDateの++演算子、欠落した日付の列挙

TDateには++演算子が使えることを今さら知った。値を一日ずつ進めてくれる。
比較演算子(<)もあるので、std::setやmapにも格納できる。

Vclアプリケーションでのテストコード。

void __fastcall TForm1::Button1Click(TObject *Sender)
{
	TDate d( 2018, 10, 31 );
	Memo->Lines->Add( d.DateString() );
	++d;
	Memo->Lines->Add( d.DateString() );
}

void __fastcall TForm1::Button1Click(TObject *Sender)

{

TDate d( 2018, 10, 31 );

Memo->Lines->Add( d.DateString() );

++d;

Memo->Lines->Add( d.DateString() );

}

出力結果:
2018/10/31
2018/11/01

もちろん閏月判定もやってくれる。

void __fastcall TForm1::Button1Click(TObject *Sender)
{
	TDate d1( 2015, 2, 28 );
	Memo->Lines->Add( d1.DateString() );
	++d1;
	Memo->Lines->Add( d1.DateString() );

	Memo->Lines->Add( L"----------------" );

	TDate d2( 2016, 2, 28 );
	Memo->Lines->Add( d2.DateString() );
	++d2;
	Memo->Lines->Add( d2.DateString() );
	++d2;
	Memo->Lines->Add( d2.DateString() );
}

void __fastcall TForm1::Button1Click(TObject *Sender)

{

TDate d1( 2015, 2, 28 );

Memo->Lines->Add( d1.DateString() );

++d1;

Memo->Lines->Add( d1.DateString() );

Memo->Lines->Add( L"----------------" );

TDate d2( 2016, 2, 28 );

Memo->Lines->Add( d2.DateString() );

++d2;

Memo->Lines->Add( d2.DateString() );

++d2;

Memo->Lines->Add( d2.DateString() );

}

出力結果：
2015/02/28
2015/03/01
—————-
2016/02/28
2016/02/29
2016/03/01

前置と後置の評価タイミングも当然異なる。

void __fastcall TForm1::Button1Click(TObject *Sender)
{
	TDate d( 2018, 11, 11 ), d1, d2;
	d1 = d;
	d2 = d;
	if( d1++ == d )
		Memo->Lines->Add( L"postfix : equal" );
	else
		Memo->Lines->Add( L"postfix : differ" );
	if( ++d2 == d )
		Memo->Lines->Add( L"prefix : equal" );
	else
		Memo->Lines->Add( L"prefix : differ" );
}

void __fastcall TForm1::Button1Click(TObject *Sender)

{

TDate d( 2018, 11, 11 ), d1, d2;

d1 = d;

d2 = d;

if( d1++ == d )

Memo->Lines->Add( L"postfix : equal" );

else

Memo->Lines->Add( L"postfix : differ" );

if( ++d2 == d )

Memo->Lines->Add( L"prefix : equal" );

else

Memo->Lines->Add( L"prefix : differ" );

}

出力結果：
postfix : equal
prefix : differ

もともと与えられた日付の一覧から、欠落した日付を列挙する方法を調べていて気付いたので、以下、そのサンプル。

void __fastcall TForm1::Button1Click(TObject *Sender)
{
	// 欠落した日付を列挙するテスト
	std::set<TDate> date_set = { TDate( 2016, 2, 25 ),
								 TDate( 2016, 2, 27 ),
								 TDate( 2016, 3,  1 ),
								 TDate( 2016, 3,  2 ),
								 TDate( 2016, 3,  3 ),
								 TDate( 2016, 3,  6 ),
								 TDate( 2016, 3,  7 ),
								 TDate( 2016, 3,  9 ),
								 TDate( 2016, 3,  10 ) };

	auto it = date_set.begin();
	TDate BeforeDate = *it;
	while( ++it != date_set.end() )
	{
		TDate CurrentDate = *it;
		while( ++BeforeDate < CurrentDate )
		{
			Memo->Lines->Add( BeforeDate );
		}
		BeforeDate = CurrentDate;
	}
}

void __fastcall TForm1::Button1Click(TObject *Sender)

{

// 欠落した日付を列挙するテスト

std::set<TDate> date_set = { TDate( 2016, 2, 25 ),

TDate( 2016, 2, 27 ),

TDate( 2016, 3, 1 ),

TDate( 2016, 3, 2 ),

TDate( 2016, 3, 3 ),

TDate( 2016, 3, 6 ),

TDate( 2016, 3, 7 ),

TDate( 2016, 3, 9 ),

TDate( 2016, 3, 10 ) };

auto it = date_set.begin();

TDate BeforeDate = *it;

while( ++it != date_set.end() )

{

TDate CurrentDate = *it;

while( ++BeforeDate < CurrentDate )

{

Memo->Lines->Add( BeforeDate );

}

BeforeDate = CurrentDate;

}

出力結果:
2016/02/26
2016/02/28
2016/02/29
2016/03/04
2016/03/05
2016/03/08

なおTDateはTDateTimeのtypedefなので、TDateTimeでも同様に++演算子で１日ずつ値が進む。

void __fastcall TForm1::Button1Click(TObject *Sender)
{
	TDateTime dt( 2018, 11, 30, 14, 35, 21, 000 );
	Memo->Lines->Add( dt.DateTimeString() );
	++dt;
	Memo->Lines->Add( dt.DateTimeString() );
	++dt;
	Memo->Lines->Add( dt.DateTimeString() );
}

void __fastcall TForm1::Button1Click(TObject *Sender)

{

TDateTime dt( 2018, 11, 30, 14, 35, 21, 000 );

Memo->Lines->Add( dt.DateTimeString() );

++dt;

Memo->Lines->Add( dt.DateTimeString() );

++dt;

Memo->Lines->Add( dt.DateTimeString() );

}

出力結果:
2018/11/30 14:35:21
2018/12/01 14:35:21
2018/12/02 14:35:21

Vcl/FireMonkey共通。
C++Bulider10.2.3 / Windows10で確認。