Цементно-песчаная смесь ЦПС «Петролит М 150» 25 кг

Цементно-песчаная смесь М 150

Назначение

Предназначена, для устройства бетонных стяжек, заделки выбоин и трещин, выравнивания поверхностей и т.д. Сухая строительная смесь на основе портландцемента и фракционированного песка для внутренних и наружных работ.

* При добавлении крупного заполнителя смесь используется для бетонирования;

* При добавлении пластификатора используется для устройства стяжек;

* При добавлении извести смесь используется для оштукатуривания.

Подготовка основания

Основание должно быть прочным, несущим, очищенным от строительного мусора, пыли, извести, гипса, жира, краски и других веществ. Основание предварительно обработать полимерными грунтовками без образования лужиц, дождаться полного высыхания

Приготовление раствора

Сухую смесь высыпать в чистую воду, постоянно перемешивая при помощи электродрели с насадкой до получения однородной массы.

Расход смеси

18-21 кг сухой смеси на 1 м2 при толщине слоя 1 см. Расход материала зависит от качества подготовки основания, индивидуальных навыков

Порядок работы

При толщине слоя более 30 мм желательно использование армирующей сетки

Температурный режим

Интервал температур, допустимый для проведения работ от +5 до + 25 °С

Время высыхания зависит от толщины слоя, температуры и влажности. Свежеуложенный раствор необходимо защитить от атмосферных воздействий (дождь, солнечные лучи и т.д.)

Оптимальные условия: температура 20 °С, влажность не менее 60%, хорошая вентиляция

Меры безопасности

Использовать средства индивидуальной защиты, не допускать попадания смеси в дыхательные органы, при попадании в глаза промыть их водой. Хранить в местах, не доступных для детей.

Упаковка и хранение

Выпускается в бумажных мешках по 25 и 50кг

Не допускать попадания влаги, вскрытые мешки использовать в первую очередь

Срок хранения в заводской упаковке в сухом месте составляет 6 месяцев

Примечание

Изготовитель материала не несет ответственности за неправильное его использование, а также за применение в других целях и условиях, не предусмотренных данной инструкцией

Экологическая характеристика

В соответствии с НРБ -99/2009 продукция относится к I классу радиационной безопасности

Свидетельство о государственной регистрации

№ RU.77.01.34.015.E.002135.02.12 от 20.02.2012

ТУ 5745-002-64246098-2010

Расход штукатурки, количество штукатурной смеси на 1 м2

Количество гипсовой и цементной штукатурки на один квадратный метр.

При составлении сметы на ремонт и для подсчета денежных средств, которые потребуются на штукатурные работы, необходимо знать расход штукатурки на 1 м2 поверхности. Есть несколько основных факторов, которые влияют на эту величину:

Кривизна стен

Кривизна стен может быть как по вертикали — отклонение от уровня, так и по горизонтали — единая плоскость стен и потолка. Так же нужно помнить, что минимальный слой штукатурки при работе по маякам составляет 6 мм — это толщина штукатурного маяка, таким образом расход штукатурной смеси становится немного больше при работе по маякам, зато все стены и потолок приобретают идеальный вертикальный уровень, чего нельзя добиться при штукатурных работах без маяков. Производители штукатурных смесей на обратной стороне мешка штукатурной смеси всегда указывают какой расход имеет данная штукатурка, в среднем он составляет при толщине слоя 10 мм 10 кг на 1 м2 (1 мешок 30 кг на 3 м2 поверхности), но это в теории! На практике всегда получается расход штукатурных смесей немного больше, что обусловлено остатками раствора в шлангах, корытах и прочих потерь.

Воспользуйтесь онлайн расчетом количества штукатурной смеси:

Результаты расчёта

Чтобы рассчитать стоимость штукатурных работ с материалом и с учетом типа дома, предлагаем воспользоваться онлайн расчетом штукатурных работ.

На расход штукатурки влияет кривизна стен!

В новых домах отклонение стен и потолков от вертикали составляет до 20 мм (местами бывает и больше), получается на таких стенах толщина штукатурного слоя варьируется от 6 мм (как говорилось ранее, это толщина штукатурного маяка) до 20 мм, что даёт среднее значение 13 мм, а значит расход штукатурной смеси составит 15 кг (с учетом потерь) на 1 м2 поверхности, то есть 1 мешок на 2 м2. Для расчета расхода штукатурки в новых домах можно смело брать это значение, проверенно сотнями выполненных объектов.

Для того, чтобы сэкономить на штукатурных работах и стоимости материала, рекомендуем штукатурку стен производить машинным способом.

Условие параллельности стен и углы 90 градусов

Чтобы рассчитать расход штукатурки с учетом этих требований, необходимо выставить штукатурные маяки, согласно данному техническому заданию, померить максимальное отклонение маяка от вертикали и так же, как в первом случае, вычислить среднюю толщину штукатурного слоя. Данные условия могут привести к значительному перерасходу смесей, ведь штукатурный слой может достигать до 50 мм. Но никто не будет вначале выставлять маяки мерить отклонения и затем заказывать необходимое количество материала (дополнительные расходы по доставки материала), обычно в этих случаях выясняется сколько будет стен на объекте, где нужно выполнить параллельность или задать угол 90 градусов и рассчитывается материал с запасом, исходя из среднего слоя штукатурки в 25-30 мм по этим стенам.

Условие параллельности стен и прямые углы увеличивают количество смеси на 1 м2!

Итак, чтобы посчитать расход гипсовой штукатурной смеси необходимо знать толщину штукатурного слоя, для новых домов это 13 мм (1 мешок 30 кг на 2 м2 поверхности), для старого фонда 25 мм (1 мешок 30 кг на 1 м2 поверхности) не надо забывать, что это средний расход, поэтому перед расчетом материала надо всегда проверить стены на отклонения от вертикали, особенно это касается старого фонда (тут могут быть самые неожиданные сюрпризы).

Среднее количество гипсовой штукатурки для новостроек при работе по маякам — 30 кг на 2 м2. Для старого фонда и сталинок — 30 кг на 1 м2!

Предлагаем также ознакомиться с важной информацией о штукатурных работах (действующий СНиП, монтаж сетки, максимально разрешенные допуски, удаление маяков, специальные грунтовочные составы, штукатурка по маякам и тд).

Цементно песчаная смесь: расход на 1м2, на 1м3

При строительстве дома возникает необходимость использования такого материала, как смесь из песка и цемента. Благодаря такому сочетанию ингредиентов удается получить надежное покрытие для стены, выполнить прочную стяжку пола или даже выложить стену из кирпича.

Приобрести этот состав можно в магазине в готовом виде или же приготовить самостоятельно. Если вы выбираете второй вариант, то он считается самым экономичным, кроме этого, вы сами сможете регулировать концентрацию вашей смеси.

Сколько необходимо на метр квадратный

Сегодня в строительных магазинах ассортимент строительных смесей огромен, благодаря этому можно подобрать свой состав для конкретных работ. При выборе строительного материала важно знать его расход. В этом случае вы сможете приобрести точное количество смеси и сэкономить на покупке ненужного материала. Но для каждого вида работ расход свой.

Для стяжки пола

Как посчитать расход цпс на 1 м2 стяжки. Процесс расчета смеси для стяжки пола – несложный, поэтому все эти манипуляции можно выполнить в уме. Здесь не используются сложные математические формулы. Рассмотрим весь процесс на конкретном примере. Для стяжки 10 см на 1 м2 понадобиться 50 кг смеси марки М400.

Если нужно получить высокоточные результаты, то необходимо применить такую формулу: площадь умножить на высоту стяжки. В результате должны получить число, которое и будет указывать на необходимое количество раствора.

Например, площадь под стяжку равняется 50 м2, а высота ее – 8 см. Приведенная формула приобретает следующий вид: 50 м2 × 0,08 м = 4 м3. Но здесь очень важную роль играют крупицы цемента и песка. При приготовлении раствора они уменьшают свой объем под действием жидкости. Следовательно, общий объем приготовленного раствора будет меньше, чем количество потраченных на него материалов.

Расход на 1 л составляет примерно 1,4 кг сухой смеси. Говоря по другому, из 50 кг состава можно получить 36 л раствора. В результате полученный объем смеси будет равен 2/3 от задействованного объема материалов.

Вычислить этот показатель можно только при точных знаниях качественных характеристик применяемого песка. Часто на упаковке данная информация отсутствует. По этой причине лучше всего подсчитать нужные данные без учета усадки, а уже после прибавить примерное количество материалов, служащих для ее устранения.

На — расход цементно песчаной смеси на 1м2:

Оштукатуривание поверхности

Если вы решили выровнять ваши стены или просто убрать такие дефекты, как впадины и трещины, то отличным вариантом станет использование цементно-песчаной штукатурки. Ее расход будет различен при разной толщине укладки. Если толщина слоя составляет 5 мм, то расход составит 7 кг на м2.

Здесь можно посмотреть о минусах дома, построенного на винтовых сваях.

По объему количество раствора на 1 м2 при толщине 5 мм будет равняться 5-6 л. Толщина слоя может достигать от 5 мм до 30 мм. Чаще всего на практике применяют мешок цемента, гашеную известь – 40 кг, песок – 550 кг, воду – 100 л. Если процесс приготовления штукатурки был выполнен верно, то удается добиться качественной облицовки стен. Кроме этого, вполне реально в несколько раз снизить расход цемента на ремонт и облицовку дома.

Сколько необходимо на метр кубический

Интуитивно каждый человек должен понимать, что расход представленной смеси будет зависеть от прочности конструкции, которая будет возводиться. Например, для возведения основания требуется бетона М300 и не ниже, а вот для стяжки вполне подойдет раствор, прочность которого составит 150 кг/см2. Каждая марка смеси обладает своими свойствами и сферой применения.

Чем она будет выше, тем меньше понадобиться материала. Знать расход смеси на 1 м3 очень важно, ведь, таким образом, вы сможете закупить точное количество материала и не переживать, что его нужно будет еще подкупать. Кроме этого, при закупке можно даже приобрести материал в большем объем, так как на его расход большое влияние оказывает тип возводимой конструкции.

Оштукатуривание стен

При выполнении таких работ чае всего задействуют классический штукатурный раствор. В его составе имеются такие компоненты, как песок, цемент, взятые в пропорции 1:3.

При выравнивании поверхности расход материала будет напрямую связан с толщиной наносимого слоя. Если этот параметр не превышает 12 мм, то на 1 м3 штукатурки вам нужно будет запастись 1,6 кг смеси М40 или 1,4 кг смеси М500. Объем раствора на м2 подсчитать несложно. Для этого пользуемся выше приведенной формулой: 1м2х0,012 м = 0,012 м2 или 12 литров.

Здесь можно посмотреть фото цокольных панелей.

Кладка стены

Производят кладку кирпичной стены, очень важно обеспечить ее прочность. В этом случае необходимо принимать во внимание е только качество и прочностные характеристики кирпича, но и раствора, который будет использоваться в этом случае. Если вы решили купить готовый состав для кладки, то необходимо принять во внимание, что для возведения 1 м3 стены в 1 кирпич необходимо применить 75 л раствора М100.

В этом случае соотношение цемента песка будет составлять 1:4. Расход цемента при такой пропорции 250 кг на 1 м3. Количество необходимой жидкости принимается из расчета ½ от общей массы применяемого цемента.

Чтобы можно было по точнее разобраться в этих формулировка, рассмотрим подробнее на примере. Если вы будут использовать 10-ти литровое ведро цемента М500, то вам нужно взять 4 ведра песка и 7 л жидкости. Объем воды можно подсчитать с учетом массы цемента в ведре — 10 литров х1.4 кг х 0,5 = 7 литров.

Таблица 1 – Расход смеси с учетом толщины кладки

Толщина стен в кирпичах

Цементно-песчаная смесь – это необходимый в области строительства материал, благодаря которому удается добиться высоких показателей прочности и, как следует, долговечности возводимой конструкции. Неважно, какую смесь вы применяете, собственного приготовления или покупную, необходимо точно знать расход состава на 1 м 2 возводимой конструкции. Выполнить все эти мероприятия очень просто и быстро. Зато полученный результат позволит вам точно располагать на приготовленное или приобретенное количество используемого материала. Здесь можно ознакомиться с техническими характеристиками цементно-песчаной смеси м150.

• сухая смесь м 150 универсальная 50кг
• Какой расход цпс на 1 м2 стяжки пола?
• Сколько сохнет стяжка пола разного типа

Обсуждение 1 комментарий

При самостоятельном приготовлении бетонной смеси или штукатурной смеси необходимо учитывать в первую очередь погодные условия. Как обычно песок, гравий хранят на открытом воздухе. Если прошел дождь, то заполнители влажные и соответственно воды для приготовления раствора нужной консистенции необходимо меньше. Точно рассчитать необходимое количество материала для приготовления бетонной смеси довольно сложно вне заводских условий. Также нужно учитывать потери, поэтому все материалы, необходимо брать с запасом примерно на 10%.

http://resforbuild.ru

Для чего используется C++? 12 лучших реальных приложений и вариантов использования C++

В этом руководстве обсуждаются различные реальные приложения языка C++, а также некоторые полезные программы, написанные на C++:

Мы изучили весь язык C++ и время от времени обсуждали приложения на разные темы. Однако в этом руководстве мы обсудим приложения языка C++ в целом.

Кроме того, мы также обсудим существующие программы, написанные на C++, которые мы используем в нашей повседневной жизни.

Рекомендуем прочитать => Полный курс обучения C++

Реальные приложения C++

Ниже перечислены приложения, использующие C++.

#1) Игры

C++ близок к аппаратному обеспечению, может легко манипулировать ресурсами, обеспечивает процедурное программирование с использованием функций, интенсивно использующих ЦП, и является быстрым. Он также может обойти сложности 3D-игр и обеспечивает многоуровневую сеть. Все эти преимущества C++ делают его основным выбором для разработки игровых систем, а также комплектов для разработки игр.

#2) Приложения с графическим интерфейсом

C++ можно легко использовать для разработки большинства приложений с графическим интерфейсом и настольных приложений, поскольку он обладает необходимыми функциями.

Вот некоторые примеры приложений с графическим интерфейсом, написанных на C++:

 Системы Adobe

Большинство приложений для систем Adobe, включая Illustrator, Photoshop и т. д., разработаны с использованием C++.

 Медиаплеер Win Amp

Медиаплеер Win amp от Microsoft — это популярное программное обеспечение, которое уже несколько десятилетий удовлетворяет все наши потребности в аудио/видео.Это программное обеспечение разработано на C++.

#3) Программное обеспечение базы данных

C++ также используется при написании программного обеспечения для управления базами данных. Две самые популярные базы данных MySQL и Postgres написаны на C++.

сервер MYSQL

MySQL, одна из самых популярных программ баз данных, которая широко используется во многих реальных приложениях, написана на C++.

Это самая популярная в мире база данных с открытым исходным кодом. Эта база данных написана на C++ и используется большинством организаций.

#4) Операционные системы

Тот факт, что C++ является строго типизированным и быстрым языком программирования, делает его идеальным кандидатом для написания операционных систем. В дополнение к этому, C++ имеет широкий набор функций системного уровня, которые также помогают в написании низкоуровневых программ.

 Операционная система Apple

Некоторые части Apple OS X написаны на C++. Точно так же некоторые части iPod также написаны на C++.

 Операционная система Microsoft Windows

Большая часть программного обеспечения Microsoft разработана с использованием C++ (варианты Visual C++). Приложения типа Windows 95, ME, 98; XP и т. д. написаны на C++. Кроме того, IDE Visual Studio, Internet Explorer, Microsoft Office также написаны на C++.

#5) Браузеры

Браузеры в основном используются в C++ для целей рендеринга. Механизмы рендеринга должны выполняться быстрее, поскольку большинство людей не любит ждать загрузки веб-страницы. Благодаря высокой производительности C++ большинство браузеров имеют программное обеспечение для рендеринга, написанное на C++.

 Mozilla Firefox

Интернет-браузер Mozilla Firefox является проектом с открытым исходным кодом и полностью разработан на C++.

 Тандерберд

Как и браузер Firefox, почтовый клиент от Mozilla, Thunderbird также разработан на C++. Это также проект с открытым исходным кодом.

 Приложения Google

Приложения Google, такие как файловая система Google и браузер Chrome, написаны на C++.

#6) Расширенные вычисления и графика

C++ полезен при разработке приложений, требующих высокопроизводительной обработки изображений, физического моделирования в реальном времени и мобильных сенсорных приложений, требующих высокой производительности и скорости.

 Псевдоним системы

Maya 3D от системы Alias ​​разработано на C++ и используется для анимации, виртуальной реальности, 3D-графики и сред.

#7) Банковские приложения

Поскольку C++ поддерживает параллелизм, он становится выбором по умолчанию для банковских приложений, требующих многопоточности, параллелизма и высокой производительности.

 Инфосис Финакл

Infosys Finacle — популярное основное банковское приложение, использующее C++ в качестве внутреннего языка программирования.

#8) Облачная/распределенная система

, которые широко используются в настоящее время, работают близко к оборудованию. C++ становится выбором по умолчанию для реализации таких систем, поскольку он близок к аппаратному обеспечению. C++ также обеспечивает поддержку многопоточности, что позволяет создавать параллельные приложения и обеспечивать устойчивость к нагрузке.

 Блумберг

Bloomberg — это распределенное приложение РСУБД, которое используется для точного предоставления инвесторам финансовой информации и новостей в режиме реального времени.

Хотя СУБД Bloomberg написана на C, ее среда разработки и набор библиотек написаны на C++.

#9) Компиляторы

Компиляторы различных языков программирования высокого уровня написаны либо на C, либо на C++. Причина в том, что и C, и C++ являются низкоуровневыми языками, близкими к аппаратному обеспечению и способными программировать и манипулировать базовыми аппаратными ресурсами.

#10) Встроенные системы

Различные встроенные системы, такие как смарт-часы, системы медицинского оборудования, используют C++ для программирования, так как он ближе к аппаратному уровню и может обеспечивать множество низкоуровневых вызовов функций по сравнению с другими высокоуровневыми языками программирования.

#11) Корпоративное программное обеспечение

C++ используется при разработке многих корпоративных программ, а также передовых приложений, таких как моделирование полета и обработка радаров.

#12) Библиотеки

Когда нам требуются математические вычисления очень высокого уровня, производительность и скорость становятся важными. Следовательно, большинство библиотек используют C++ в качестве основного языка программирования. Большинство библиотек машинных языков высокого уровня используют C++ в качестве серверной части.

C++ быстрее, чем большинство других языков программирования, а также поддерживает многопоточность с параллелизмом.Таким образом, в приложениях, где требуется скорость наряду с параллелизмом, C++ является наиболее востребованным языком для разработки.

Помимо скорости и производительности, C++ также близок к аппаратному обеспечению, и мы можем легко манипулировать аппаратными ресурсами с помощью низкоуровневых функций C++. Таким образом, C++ становится очевидным выбором для приложений, требующих низкоуровневых манипуляций и аппаратного программирования.

Заключение

В этом руководстве мы рассмотрели различные приложения языка C++, а также программы, написанные на C++, которые мы, профессионалы в области программного обеспечения, используем каждый день.

Хотя C++ — сложный для изучения язык программирования, диапазон приложений, которые можно разрабатывать с помощью C++, просто поразителен.

=> Прочитайте учебный курс Easy C++.

Инструмент статического анализа C/C++ и качества кода

Улучшены информационные панели в пользовательском интерфейсе CppDepend в Visual Studio в разделе сгенерированных отчетов. Теперь он содержит оценки технического долга, параметры качества, правила и данные о проблемах.Для каждых данных визуальный индикатор показывает прогресс по сравнению с исходным уровнем. Красные и зеленые значения используются для точного определения прогресса или регресса. Щелчок по любому значению генерирует запрос, который детализирует соответствующие данные, которые могут быть списком элементов кода, оценкой долга, порогами качества, правилами или проблемами.

Диаграммы тенденций отображаются на панели инструментов CppDepend. Некоторые диаграммы трендов доступны по умолчанию для отображения:

• Строки кода
• Количество нарушенных правил Кодекса и количество нарушений правил Кодекса
• Покрытие кода тестами
• Максимальные и средние значения для различных показателей качества кода
• Стороннее использование

DSM CppDepend поставляется с многочисленными вариантами, которые можно попробовать:

• Он имеет множество возможностей для изучения зависимостей (можно открыть родительский столбец/строку, расширить ячейки. ..)
• Может работать с прямоугольным симметричным DSM и прямоугольным несимметричным DSM
• Строки и столбцы могут быть связаны, чтобы постоянно иметь квадратную симметричную матрицу
• Поставляется с опцией Косвенное использование , где ячейка показывает прямое и косвенное использование
• Строки могут содержать элементы стороннего кода

Контроль качества — это проверка того факта качества кода, что должен быть принудительно применен перед выпуском и, в конечном итоге, перед передачей в систему управления версиями.Ворота качества можно рассматривать как критерий ПРОЙДЕН/НЕ ПРОЙДЕН для качества программного обеспечения.

CppDepend предлагает десяток контрольных параметров качества по умолчанию, связанных с такими показателями, как сумма технического долга, покрытие кода или количество проблем с определенной степенью серьезности.

Обратите внимание, что специальные красные / желтые / зеленые значки показывают статус Gates Quality Gate: неудача / предупреждение / пройдено.

CppDepend может анализировать исходный код и проекты C++ с помощью CppDepend.Консоль.exe. Каждый раз, когда он анализирует базу кода, CppDepend выдает отчет, который может информировать вас о состоянии вашей разработки. Вы можете настроить разделы, отображаемые в отчете, и даже предоставить свой собственный лист XSL для полной настройки.

Вы также можете создать собственный набор ограничений CQLinq, который будет проверяться при каждом анализе. Отчет будет предупреждать вас каждый раз, когда ограничение будет нарушено. Эта функция делает автоматический дизайн и регрессионное тестирование качества реальностью.

• Улучшение сопровождения кода. Это положительно влияет на производительность команд разработчиков.
• Со временем разработчики узнают о правилах, которым нужно следовать, и их навыки улучшаются .
• Архитекторы могут предвидеть влияние изменений кода. Рано принимаются правильные решения .
• Поскольку качество проверяется автоматически и постоянно с упором на последние изменения как в Visual Studio, так и в DevOps, команда создает более качественный код .
• Руководители получают контроль над затратами и рисками благодаря тому, что освещают наиболее важные факты и тенденции развития.

CppDepend — единственное расширение Visual Studio, способное сообщить разработчику, что за последний час только что написанный код ввел долг, который будет стоить, например, около 30 минут, если его нужно будет погасить позже . Зная это, разработчик может исправить код еще до того, как зафиксирует его в системе управления версиями.

Правила кода CppDepend представляют собой запросы C# LINQ, которые можно создавать и настраивать за считанные секунды. Эти запросы содержат формулы C# для вычисления точных оценок технического долга .

Набор правил по умолчанию предлагает более сотни правил кода, которые обнаруживают широкий спектр запахов кода включая запутанный код, мертвый код, критические изменения API и неправильное использование ООП.

Как статический анализатор, CppDepend, скорее всего, обнаружит сотни или даже тысячи проблем, затрагивающих реальную кодовую базу.Останавливать работу, чтобы попытаться решить все проблемы на несколько недель, было бы совершенно непродуктивно.

Вот почему CppDepend — единственный инструмент, предлагающий базовый уровень в Visual Studio . Инструмент оценивает прогресс технического долга по сравнению с базовым уровнем.

В Visual Studio выделяются недавние запахи кода , которые следует исправить перед фиксацией любого кода в системе управления версиями. Затем их можно исправить еще до того, как они достигнут исходного сервера.

Как следствие, Код Качество остается под контролем без крупных предварительных инвестиций .

Гребной винт с регулируемым шагом (CPP) по сравнению с гребным винтом с фиксированным шагом (FPP)

Большинство гребных винтов, используемых на судах, представляют собой гребные винты с фиксированным шагом (FPP). Что означает этот пропеллерный термин? Давайте разберемся с этим с точки зрения новичка.

Если вы посмотрите на гребной винт в осевом направлении, вы заметите искривление лопасти гребного винта по длине ступицы гребного винта. Именно этот поворот лопасти приводит к движению винта вперед с каждым оборотом.

Детали гребного винта

Примерно то, что вы видите на винте. Угол резьбы на самом деле называется углом наклона.

Чем больше угол наклона, тем большее расстояние проходит винт за один оборот, т. е. больше шаг.

Точно так же пропеллеры действуют по принципу винта. Отсюда и термин гребной винт.

Но что такое винт фиксированного шага или FPP?

Пропеллер сконструирован таким образом, что если разрезать пропеллер радиально на произвольном радиусе от его центра, то срез лопастей пропеллера будет иметь определенный шаг (величина зависит от того, насколько он закручен по длине концентратор).

Теперь, если вы повернете эту срезанную секцию в воде, осевое расстояние, пройденное за один оборот, будет шагом этой секции. Если вы меняете радиус, по которому вы разрезаете секцию, поворот лезвия также меняется от корня к кончику. Это делает очевидным, что каждая секция воздушного винта имеет определенный шаг.

Шаг основания гребного винта будет отличаться от шага кончика гребного винта. Таким образом, изменение высоты тона от основного тона к кончику показано на рисунке 1.

Теперь возникает вопрос: если каждая секция имеет разный шаг, то каков результирующий шаг винта? Ответ: результирующий шаг — это среднее значение всех шагов каждой секции гребного винта.

Сечение лопасти и изменение шага с сечением

Обратите внимание, что шаг меняется вместе с сечением лопасти (или увеличением расстояния от центра гребного винта), но чистый средний или чистый шаг гребного винта остается постоянным. Такой гребной винт представляет собой гребной винт фиксированного шага.

Теперь вернемся к концепции винта. А если бы можно было как-то изменить угол наклона резьбы вдоль винта?

Если бы вы могли, то что бы вы на самом деле делали, так это изменяли угол наклона и, следовательно, шаг винта.Именно поэтому в промышленности был разработан винт регулируемого шага.

Подробнее о приложениях мы поговорим чуть позже. Но на данный момент очень важно знать основы работы гребного винта с регулируемым шагом (CPP), также известного как гребной винт с регулируемым шагом.

Поворот (в дальнейшем именуемый шагом) корневой части лопасти всегда зависит от угла, который она образует со ступицей гребного винта. Что, если мы сможем изменить угол ориентации корня?

А так как все остальные секции лопастей уже имели прежний угол наклона, они приобретают новый угол наклона.

Другими словами, вы можете контролировать шаг всего гребного винта, изменяя ориентацию корневой секции на ступице. Делается это с помощью гидроцилиндра.

Когда достигается требуемая ориентация или шаг винта, лопасти фиксируются в этом положении.

Таким образом, лопасти не являются составной частью (и не отлиты вместе) со ступицей гребного винта. Они установлены на шпинделях, оси которых перпендикулярны оси вала.

Кредиты изображений: Stahlkocher/Википедия

Преимущества и недостатки CPP и FPP

В следующих пунктах обсуждаются приложения и их связь с преимуществами и недостатками систем CPP и FPP:

• Винты регулируемого шага могут использоваться для движения судна как вперед, так и назад, без необходимости изменения направления вращения двигателя. Как? Что ж, пропеллер работает по принципу подъемной силы, создаваемой каждой секцией аэродинамического профиля лопасти.Что, если мы сможем изменить ориентацию лезвия так, чтобы направление жизненной силы было противоположно тому, которое было при движении корабля вперед? Именно это достигается изменением угла наклона лопастей, как показано на рис. 2.

Секции лопастей показаны с разной ориентацией шага

• Нереверсивный двигатель может использоваться как для движения корабля вперед, так и назад. Следовательно, вес двигателя и двигательной установки значительно снижается по сравнению с тем, что требуется для силовых установок, оснащенных гребными винтами фиксированного шага.

• Поскольку шаг гребного винта определяет величину тяги, создаваемой гребным винтом, изменение угла шага может привести к изменению скорости судна. Таким образом, винт с регулируемым шагом полезен для изменения скорости корабля без изменения скорости или оборотов главного двигателя. Но почему мы акцентируем внимание на этом преимуществе? Что произойдет, если нам нужно уменьшить обороты двигателя, чтобы уменьшить скорость корабля? Что ж, многие корабли имеют систему дизельного генератора переменного тока с приводом от вала.Таким образом, частота вращения вала главного двигателя определяет выработку электроэнергии на борту. В этом случае, если скорость должна была быть уменьшена с помощью винта фиксированного шага, это потребовало бы уменьшения числа оборотов вала, что привело бы к уменьшению генерируемой мощности.

• По вышеуказанной причине скорость корабля можно регулировать непосредственно с ходового мостика. В случае гребных винтов с фиксированным шагом необходимо запугать морского инженера, чтобы он изменил скорость судна.Поэтому технология CPP используется для получения более быстрого отклика на изменение скорости.

• Эффективность при движении задним ходом в случае использования винтов с фиксированным шагом меньше, чем у гребных винтов регулируемого шага при движении назад.

Однако использование винта регулируемого шага вместо винта фиксированного шага имеет множество недостатков. Их тоже важно знать.

• Механизм управления шагом, установленный во втулке, достаточно сложен, чтобы требовать надлежащего осмотра через регулярные промежутки времени. Процесс установки также более сложен по сравнению с системой винта фиксированного шага.

• Винты с регулируемым шагом имеют очень высокую начальную стоимость. И эта стоимость быстро возрастает с увеличением диаметра гребного винта.

• Из-за механизмов управления шагом, расположенных внутри втулки, длина и диаметр втулки также велики по сравнению с системами винтов с фиксированным шагом.

В заключение, важно знать области применения винтов с регулируемым шагом.Они используются на судах, которые должны работать с переменной скоростью даже при работе с постоянными требованиями к мощности. К таким судам относятся буксиры, траулеры, паромы, ледоколы и небольшие военные корабли, оснащенные газовыми турбинами.

Вам слово..

Какие, по вашему мнению, наиболее важные функции CPP и FPP?

Дайте знать в комментариях ниже.

Вы также можете прочитать:

Отказ от ответственности:  Мнения авторов, выраженные в этой статье, не обязательно отражают точку зрения Marine Insight. Данные и диаграммы, если они используются в статье, были получены из доступной информации и не были подтверждены каким-либо установленным законом органом. Автор и компания Marine Insight не претендуют на точность и не несут за это никакой ответственности. Взгляды представляют собой только мнения и не представляют собой каких-либо руководящих указаний или рекомендаций относительно какого-либо курса действий, которым должен следовать читатель.

Статья или изображения не могут быть воспроизведены, скопированы, переданы или использованы в любой форме без разрешения автора и Marine Insight.

Теги: гребной винт с регулируемым шагом конструкция гребного винта корабля

Использование std::pair в качестве ключа для std::unordered_map в C++

В этом посте обсуждается, как использовать std::pair в качестве ключа к std::unordered_map в C++.

std::map использует предикат для сравнения ключей, тип которого указан как третий параметр шаблона std::map . Значение по умолчанию для этого параметра — std::less , что делегирует operator< .Поскольку operator< определен для пар, в C++ работает следующее объявление:

 
С другой стороны, std::unordered_map выдает ошибку компиляции, когда в качестве ключа используется std::pair .

 
Это связано с тем, что std::unordered_map использует std::hash для вычисления хэш-значения своих ключей, а в стандартной библиотеке C++ нет специализации std::hash для std::pair .Если мы хотим использовать пару в качестве ключа для std::unordered_map , мы можем использовать любой из следующих подходов:

1.

Здесь идея состоит в том, чтобы определить нашу собственную специализацию для std::hash , которая работает с std::pair .

Загрузите код запуска

Вывод:

{Java, Java 8}, 2014
{Java, Java 7}, 2011
{Java, Java 9}, 2017
{C++, C++17}, 2017
{C++, C+ +14}, 2014
{С++,С++11}, 2011

 
В приведенном выше коде для простоты используется XOR в качестве комбинированной хэш-функции. х) . Это привело бы к слишком большому количеству столкновений в реальном мире. Для производственного кода мы должны сдвинуть/повернуть один из хэшей перед XOR.

2. Использование библиотеки Boost

Другой хорошей альтернативой является использование boost::hash из Boost.Functional , который можно использовать для хеширования целых чисел, чисел с плавающей запятой, указателей, строк, массивов, пар и контейнеров STL.

Код загрузки

Вывод:

{Java, Java 8}, 2014
{Java, Java 9}, 2017
{Java, Java 7}, 2011
{C++, C++ 17}, 2017
{C++, C+ +14}, 2014
{С++,С++11}, 2011

Это все об использовании std::pair в качестве ключа к std::unordered_map в C++.

 
См. также:

3 способа использования std::pair в качестве ключа для std::map в C++

Пожалуйста, используйте наш онлайн-компилятор для публикации кода в комментариях с использованием C, C++, Java, Python, JavaScript, C#, PHP и многих других популярных языков программирования.

Нравится нам? Порекомендуйте нас своим друзьям и помогите нам расти. Удачного кодирования 🙂

cmake-buildsystem(7) — Документация CMake 3.22.1

target_include_directories() , target_compile_definitions() и команд target_compile_options() указывают спецификации сборки и требования к использованию бинарных целей.Команды заполняют INCLUDE_DIRECTORIES , COMPILE_DEFINITIONS и COMPILE_OPTIONS целевых свойств соответственно и/или INTERFACE_INCLUDE_DIRECTORIES , INTERFACE_COMPILE_DEFINITIONS и INTERFACE_COMPILE_OPTIONS целевых свойств.

Каждая из команд имеет режим PRIVATE , PUBLIC и INTERFACE . То ЧАСТНЫЙ режим заполняет только вариант цели, отличный от INTERFACE_ свойство, а режим INTERFACE заполняет только варианты INTERFACE_ .Режим PUBLIC заполняет оба варианта соответствующего целевого свойства. Каждая команда может быть вызвана с многократным использованием каждого ключевого слова:

 target_compile_definitions (архив
  ЧАСТНОЕ ЗДАНИЕ_С_LZMA
  ИНТЕРФЕЙС USING_ARCHIVE_LIB
)
 

Обратите внимание, что требования к использованию не предназначены для использовать конкретный COMPILE_OPTIONS или COMPILE_DEFINITIONS и т. д. только для удобства. Содержание свойства должны быть требованиями , а не просто рекомендациями или удобство.

См. раздел Создание перемещаемых пакетов cmake-packages(7) руководство для обсуждения дополнительного ухода которые необходимо учитывать при указании требований к использованию при создании пакеты для распространения.

Целевые свойства

Содержимое INCLUDE_DIRECTORIES , COMPILE_DEFINITIONS и COMPILE_OPTIONS цель свойства используются надлежащим образом при компиляции исходных файлов бинарная цель.

Записи в INCLUDE_DIRECTORIES добавлены в строку компиляции с префиксами -I или -isystem и в порядке появления в стоимость имущества.

Записи в COMPILE_DEFINITIONS имеют префикс -D или /D и добавлены в строку компиляции в неопределенном порядке. То DEFINE_SYMBOL целевое свойство также добавляется при компиляции определение как особый случай удобства для SHARED и MODULE цели библиотеки.

Записи в COMPILE_OPTIONS экранированы для оболочки и добавлены в порядке появления в значении свойства.Несколько вариантов компиляции имеют специальная отдельная обработка, например POSITION_INDEPENDENT_CODE .

Содержимое INTERFACE_INCLUDE_DIRECTORIES , INTERFACE_COMPILE_DEFINITIONS и INTERFACE_COMPILE_OPTIONS целевые свойства Требования к использованию -- они определяют контент, который потребители должны использоваться для правильной компиляции и связывания с целью, на которой они появляются. Для любой двоичной цели содержимое каждого свойства INTERFACE_ на каждая цель, указанная в команде target_link_libraries() , израсходовано:

 (архив srcs. cpp zip.cpp)
если (LZMA_FOUND)
  список(ДОБАВИТЬ srcs lzma.cpp)
конец()
add_library (общий архив ${srcs})
если (LZMA_FOUND)
  # Исходники библиотеки архива скомпилированы с параметром -DBUILDING_WITH_LZMA
  target_compile_definitions (архив ЧАСТНОЕ ЗДАНИЕ_WITH_LZMA)
конец()
target_compile_definitions (архив INTERFACE USING_ARCHIVE_LIB)

add_executable (потребитель)
# Связать потребителя с архивом и потреблять его требования к использованию. Потребитель
# исполняемые исходники скомпилированы с -DUSING_ARCHIVE_LIB.
target_link_libraries (потребительский архив)
 

Поскольку обычно требуется, чтобы исходный каталог и соответствующий каталог сборки добавляются в INCLUDE_DIRECTORIES , Переменная CMAKE_INCLUDE_CURRENT_DIR может быть включена для удобства добавить соответствующие каталоги в INCLUDE_DIRECTORIES все цели.Переменная CMAKE_INCLUDE_CURRENT_DIR_IN_INTERFACE можно включить, чтобы добавить соответствующие каталоги в INTERFACE_INCLUDE_DIRECTORIES всех целей. Это использует цели в нескольких разных каталогах, удобных благодаря использованию команда target_link_libraries() .

Требования к переходному использованию

Требования к использованию цели могут транзитивно распространяться на зависимые. Команда target_link_libraries() имеет PRIVATE , INTERFACE и PUBLIC ключевые слова для управления распространением.

 add_library(архив архив.cpp)
target_compile_definitions (архив INTERFACE USING_ARCHIVE_LIB)

add_library (сериализация serialization.cpp)
target_compile_definitions (ИНТЕРФЕЙС сериализации USING_SERIALIZATION_LIB)

add_library (архив Extras extras.cpp)
target_link_libraries(archiveExtras ПУБЛИЧНЫЙ архив)
target_link_libraries(archiveExtras ЧАСТНАЯ сериализация)
# archiveExtras скомпилирован с -DUSING_ARCHIVE_LIB
# и -DUSING_SERIALIZATION_LIB

add_executable (потребитель потребитель.цена за тысячу показов)
# потребитель скомпилирован с -DUSING_ARCHIVE_LIB
target_link_libraries (потребительский архивДополнительно)
 

Поскольку archive является PUBLIC зависимостью archiveExtras , требования к его использованию также распространяются на потребителя . Так как сериализация является PRIVATE зависимостью archiveExtras , использование требования этого не распространяются на потребителя .

Как правило, при использовании target_link_libraries() с ключевым словом PRIVATE , если оно используется только реализация в библиотеке, а не в заголовочных файлах.Если зависимость дополнительно используется в заголовочных файлах библиотеки (например, для наследование класса), то он должен быть указан как зависимость PUBLIC . Зависимость, которая не используется реализацией библиотеки, а только его заголовки должны быть указаны как зависимость INTERFACE . То Команда target_link_libraries() может быть вызвана с использованием нескольких каждое ключевое слово:

 target_link_libraries(archiveExtras
  ПУБЛИЧНЫЙ архив
  ЧАСТНАЯ сериализация
)
 

Требования к использованию распространяются путем чтения вариантов INTERFACE_ целевых свойств из зависимостей и добавления значений в не- INTERFACE_ вариантов операнда. Например, INTERFACE_INCLUDE_DIRECTORIES зависимостей прочитано и добавлен к INCLUDE_DIRECTORIES операнда. В случаях где порядок актуален и поддерживается, и порядок, являющийся результатом вызовов target_link_libraries() не позволяет корректно компилировать, использование соответствующей команды для прямой установки свойства может обновить приказ.

Например, если необходимо указать связанные библиотеки для цели в порядке lib1 lib2 lib3 , но включаемые каталоги должны указываться в порядке lib3 lib1 lib2 :

 target_link_libraries (myExe lib1 lib2 lib3)
target_include_directories(myExe
  PRIVATE $)
 

Обратите внимание, что необходимо соблюдать осторожность при указании требований к использованию для целей который будет экспортирован для установки с помощью install(EXPORT) команда. Дополнительные сведения см. в разделе Создание пакетов.

Свойства совместимого интерфейса

Некоторые свойства цели должны быть совместимы между целью и интерфейс каждой зависимости. Например, POSITION_INDEPENDENT_CODE целевое свойство может указывать логическое значение, указывающее, должна ли цель компилироваться как позиционно-независимый код, который имеет последствия для конкретной платформы. Цель также может указывать требования к использованию INTERFACE_POSITION_INDEPENDENT_CODE , чтобы сообщить, что потребители должны быть скомпилированы как позиционно-независимый код.

 add_executable(exe1 exe1.cpp)
set_property(TARGET exe1 PROPERTY POSITION_INDEPENDENT_CODE ON)

add_library(lib1 ОБЩАЯ lib1.cpp)
set_property(TARGET lib1 PROPERTY INTERFACE_POSITION_INDEPENDENT_CODE ON)

add_executable(exe2 exe2.cpp)
target_link_libraries(exe2 lib1)
 

Здесь и exe1 , и exe2 будут скомпилированы как позиционно-независимый код. lib1 также будет скомпилирован как позиционно-независимый код, потому что это настройка по умолчанию для SHARED библиотек.Если зависимости конфликтуют, несовместимые требования cmake(1) выдает диагностику:

 add_library(lib1 SHARED lib1.cpp)
set_property(TARGET lib1 PROPERTY INTERFACE_POSITION_INDEPENDENT_CODE ON)

add_library(lib2 ОБЩИЙ lib2.cpp)
set_property(TARGET lib2 PROPERTY INTERFACE_POSITION_INDEPENDENT_CODE OFF)

add_executable(exe1 exe1.cpp)
target_link_libraries(exe1 lib1)
set_property(TARGET exe1 PROPERTY POSITION_INDEPENDENT_CODE OFF)

add_executable(exe2 exe2.cpp)
target_link_libraries(exe2 lib1 lib2)
 

Требование lib1 INTERFACE_POSITION_INDEPENDENT_CODE не соответствует "совместим" со свойством POSITION_INDEPENDENT_CODE цель exe1 .Библиотека требует, чтобы потребители были построены как позиционно-независимый код, в то время как исполняемый файл указывает, что он не создан как позиционно-независимый код, поэтому выдается диагностика.

Требования lib1 и lib2 не "совместимы". Один из них требует, чтобы потребители были построены как позиционно-независимый код, в то время как другой требует, чтобы потребители не строились как позиционно-независимый код. Поскольку exe2 ссылается на оба и они конфликтуют, сообщение об ошибке CMake выпускается:

 Ошибка CMake: свойство INTERFACE_POSITION_INDEPENDENT_CODE "lib2" не
не согласен с уже определенным значением POSITION_INDEPENDENT_CODE
для "exe2".

Чтобы быть "совместимым", свойство POSITION_INDEPENDENT_CODE , if set должен быть либо тем же, в логическом смысле, что и INTERFACE_POSITION_INDEPENDENT_CODE свойство всех транзитивных указанные зависимости, на которых установлено это свойство.

Это свойство «требования совместимого интерфейса» может быть расширено на другие свойства, указав свойство в содержании COMPATIBLE_INTERFACE_BOOL целевое свойство. Каждое указанное свойство должна быть совместима между потребляющей целью и соответствующим свойством с префиксом INTERFACE_ из каждой зависимости:

 add_library(lib1Version2 SHARED lib1_v2.цена за тысячу показов)
set_property (ЦЕЛЬ lib1Version2 PROPERTY INTERFACE_CUSTOM_PROP ON)
set_property(TARGET lib1Version2 APPEND PROPERTY
  COMPATIBLE_INTERFACE_BOOL CUSTOM_PROP
)

add_library (lib1Version3 SHARED lib1_v3.cpp)
set_property (TARGET lib1Version3 PROPERTY INTERFACE_CUSTOM_PROP OFF)

add_executable(exe1 exe1.cpp)
target_link_libraries(exe1 lib1Version2) # CUSTOM_PROP будет включен

add_executable(exe2 exe2.cpp)
target_link_libraries(exe2 lib1Version2 lib1Version3) # Диагностика
 

Небулевые свойства также могут участвовать в «совместимом интерфейсе». вычисления.Свойства, указанные в COMPATIBLE_INTERFACE_STRING свойство должно быть либо не указано, либо сравниваться с одной и той же строкой среди все транзитивно указанные зависимости. Это может быть полезно для обеспечения что несколько несовместимых версий библиотеки не связаны друг с другом через переходные требования цели:

 add_library(lib1Version2 SHARED lib1_v2.cpp)
set_property (ЦЕЛЬ lib1Version2 PROPERTY INTERFACE_LIB_VERSION 2)
set_property(TARGET lib1Version2 APPEND PROPERTY
  COMPATIBLE_INTERFACE_STRING LIB_VERSION
)

add_library(lib1Version3 SHARED lib1_v3.цена за тысячу показов)
set_property (ЦЕЛЬ lib1Version3 PROPERTY INTERFACE_LIB_VERSION 3)

add_executable(exe1 exe1.cpp)
target_link_libraries(exe1 lib1Version2) # LIB_VERSION будет "2"

add_executable(exe2 exe2.cpp)
target_link_libraries(exe2 lib1Version2 lib1Version3) # Диагностика
 

Целевое свойство COMPATIBLE_INTERFACE_NUMBER_MAX указывает этот контент будет оцениваться численно и максимальное количество среди всех будет рассчитано:

 add_library(lib1Version2 SHARED lib1_v2.цена за тысячу показов)
set_property (ЦЕЛЬ lib1Version2 PROPERTY INTERFACE_CONTAINER_SIZE_REQUIRED 200)
set_property(TARGET lib1Version2 APPEND PROPERTY
  COMPATIBLE_INTERFACE_NUMBER_MAX CONTAINER_SIZE_REQUIRED
)

add_library (lib1Version3 SHARED lib1_v3. cpp)
set_property (ЦЕЛЬ lib1Version3 PROPERTY INTERFACE_CONTAINER_SIZE_REQUIRED 1000)

add_executable(exe1 exe1.cpp)
# CONTAINER_SIZE_REQUIRED будет "200"
target_link_libraries(exe1 lib1Version2)

add_executable(exe2 exe2.cpp)
# CONTAINER_SIZE_REQUIRED будет "1000"
target_link_libraries(exe2 lib1Version2 lib1Version3)
 

Точно так же COMPATIBLE_INTERFACE_NUMBER_MIN может использоваться для вычислить числовое минимальное значение свойства из зависимостей.

Каждое рассчитанное "совместимое" значение свойства может быть прочитано в потребителе в время генерации с использованием выражений генератора.

Обратите внимание, что для каждого зависимого элемента набор свойств, указанный в каждом свойство совместимого интерфейса не должно пересекаться с набором, указанным в любые другие свойства.

Отладка источника свойства

Поскольку спецификации сборки могут определяться зависимостями, отсутствие локальность кода, создающего цель, и кода, отвечающего за установка спецификаций сборки может затруднить понимание кода. cmake(1) предоставляет средство отладки для печати источника содержимое свойств, которые могут быть определены зависимостями. Свойства которые можно отлаживать, перечислены в CMAKE_DEBUG_TARGET_PROPERTIES переменная документация:

 набор (CMAKE_DEBUG_TARGET_PROPERTIES
  INCLUDE_DIRECTORIES
  COMPILE_DEFINITIONS
  POSITION_INDEPENDENT_CODE
  CONTAINER_SIZE_REQUIRED
  LIB_VERSION
)
add_executable(exe1 exe1.cpp)
 

В случае свойств, перечисленных в COMPATIBLE_INTERFACE_BOOL или COMPATIBLE_INTERFACE_STRING , выходные данные отладки показывают, какая цель отвечал за установку свойства и какие другие зависимости также определил свойство.В случае COMPATIBLE_INTERFACE_NUMBER_MAX и COMPATIBLE_INTERFACE_NUMBER_MIN , выходные данные отладки показывают значение свойства из каждой зависимости, и определяет ли это значение новая крайность.

Спецификация сборки с выражениями генератора

Спецификации сборки могут использовать выражений генератора , содержащих контент, который может быть условным или известным только во время генерации. Например, рассчитанное «совместимое» значение свойства может быть прочитано с помощью TARGET_PROPERTY выражение:

 add_library(lib1Version2 SHARED lib1_v2.цена за тысячу показов)
set_property (ЦЕЛЬ lib1Version2 PROPERTY
  INTERFACE_CONTAINER_SIZE_REQUIRED 200)
set_property(TARGET lib1Version2 APPEND PROPERTY
  COMPATIBLE_INTERFACE_NUMBER_MAX CONTAINER_SIZE_REQUIRED
)

add_executable(exe1 exe1.cpp)
target_link_libraries(exe1 lib1Version2)
target_compile_definitions(exe1 ЧАСТНЫЙ
    CONTAINER_SIZE=$
)
 

В этом случае исходные файлы exe1 будут скомпилированы с -DCONTAINER_SIZE=200 .

Унарное выражение генератора TARGET_PROPERTY и TARGET_POLICY выражение генератора оцениваются с потребляющим целевым контекстом. Этот означает, что спецификация требований к использованию может оцениваться по-разному на основе на потребителе:

 add_library(lib1 lib1. cpp)
target_compile_definitions(lib1 ИНТЕРФЕЙС
  $<$,EXECUTABLE>:LIB1_WITH_EXE>
  $<$,SHARED_LIBRARY>:LIB1_WITH_SHARED_LIB>
  $<$:CONSUMER_CMP0041_NEW>
)

add_executable(exe1 exe1.цена за тысячу показов)
target_link_libraries(exe1 lib1)

cmake_policy (SET CMP0041 NEW)

add_library(shared_lib shared_lib.cpp)
target_link_libraries (общая_библиотека lib1)
 

Исполняемый файл exe1 будет скомпилирован с -DLIB1_WITH_EXE , в то время как shared_lib разделяемая библиотека будет скомпилирована с -DLIB1_WITH_SHARED_LIB и -DCONSUMER_CMP0041_NEW , так как политика CMP0041 NEW в точке, где создается цель shared_lib .

Выражение BUILD_INTERFACE оборачивает требования, которые используются только при потребляется из цели в той же системе сборки или когда потребляется из цели экспортируется в каталог сборки с помощью команды export() . То INSTALL_INTERFACE выражение оборачивает требования, которые используются только тогда, когда потребляется из цели, которая была установлена ​​и экспортирована с помощью установить (ЭКСПОРТ) команда:

 add_library(ClimbingStatsclimbingstats.цена за тысячу показов)
target_compile_definitions (ИНТЕРФЕЙС ClimbingStats
  $
  $
)
install(ЦЕЛЬ ClimbingStats EXPORT libExport ${InstallArgs})
install(EXPORT libExport NAMESPACE Upstream::
        НАЗНАЧЕНИЕ lib/cmake/ClimbingStats)
export(EXPORT libExport NAMESPACE Upstream::)

add_executable(exe1 exe1.cpp)
target_link_libraries (exe1 ClimbingStats)
 

В этом случае исполняемый файл exe1 будет скомпилирован с -DClimbingStats_FROM_BUILD_LOCATION .Команды экспорта генерируют IMPORTED целей либо с INSTALL_INTERFACE , либо с BUILD_INTERFACE опущен, а маркер *_INTERFACE удален. Отдельный проект, использующий пакет ClimbingStats , будет содержать:

 find_package (ТРЕБУЕТСЯ ClimbingStats)

add_executable(нисходящий main.cpp)
target_link_libraries (вниз по течению вверх по течению:: ClimbingStats)
 

В зависимости от того, использовался ли пакет ClimbingStats из сборки местоположение или место установки, цель Downstream будет скомпилирована либо с -DClimbingStats_FROM_BUILD_LOCATION , либо -DClimbingStats_FROM_INSTALL_LOCATION .Подробнее о пакетах и экспорт см. в руководстве cmake-packages(7) .

Включить каталоги и требования к использованию

Включаемые каталоги требуют особого внимания, если они указаны как использование требования и при использовании с выражениями генератора. То Команда target_include_directories() принимает как относительные, так и абсолютные каталоги включения:

 add_library(lib1 lib1.cpp)
target_include_directories(lib1 ЧАСТНАЯ
  /абсолютный/путь
  относительный/путь
)
 

Относительные пути интерпретируются относительно исходного каталога, в котором появляется команда. Относительные пути не допускаются в INTERFACE_INCLUDE_DIRECTORIES из ИМПОРТИРОВАННЫХ целей.

В случаях, когда используется нетривиальное генераторное выражение, INSTALL_PREFIX выражение может использоваться в аргументе INSTALL_INTERFACE выражение. Это сменный маркер, который заменяется префиксом установки при импорте потребляющим проектом.

Требования к использованию каталогов Include обычно различаются в зависимости от дерева сборки. и дерево установки. BUILD_INTERFACE и INSTALL_INTERFACE выражения генератора могут использоваться для описания отдельных требований к использованию в зависимости от места использования. Относительные пути разрешены внутри INSTALL_INTERFACE и интерпретируются относительно префикс установки. Например:

 add_library(ClimbingStats ClimbingStats.cpp)
target_include_directories (ИНТЕРФЕЙС ClimbingStats
  $
  $
  $
  $/$/генерируется>
)
 

Предоставляются два удобных API, связанных с использованием включаемых каталогов. требования.Переменная CMAKE_INCLUDE_CURRENT_DIR_IN_INTERFACE может быть включен с эффектом, эквивалентным:

 set_property(TARGET tgt APPEND PROPERTY INTERFACE_INCLUDE_DIRECTORIES
  $
)
 

за каждую затронутую цель. Удобство для установленных целей ВКЛЮЧАЕТ компонент DESTINATION с установкой (ЦЕЛИ) команда:

 install(TARGETS foo bar bat EXPORT tgts ${dest_args}
  ВКЛЮЧАЕТ НАЗНАЧЕНИЕ
)
установить(ЭКСПОРТИРОВАТЬ теги ${other_args})
install(ФАЙЛЫ ${headers} DESTINATION включают)
 

Это эквивалентно добавлению ${CMAKE_INSTALL_PREFIX}/include к INTERFACE_INCLUDE_DIRECTORIES каждого из установленных ИМПОРТИРОВАНИЕ целей при создании с помощью install(EXPORT) .

Когда INTERFACE_INCLUDE_DIRECTORIES импортированная цель потребляется, записи в свойства рассматриваются как SYSTEM включают каталоги, как если бы они были перечисленных в INTERFACE_SYSTEM_INCLUDE_DIRECTORIES зависимость. Это может привести к пропуску предупреждений компилятора для заголовков. найти в этих каталогах. Такое поведение импортированных целей может управляться путем установки цели NO_SYSTEM_FROM_IMPORTED собственности на потребителей импортных целей.

Если бинарная цель транзитивно связана с macOS FRAMEWORK , Каталог заголовков фреймворка также рассматривается как требование использования. Это имеет тот же эффект, что и передача каталога фреймворка в качестве включения. каталог.

Библиотеки ссылок и выражения генератора

Как и спецификации сборки, библиотеки ссылок могут быть указывается с помощью условий выражения генератора. Однако по мере потребления требования к использованию основаны на сборе из связанных зависимостей, существует дополнительное ограничение: зависимости ссылок должны формировать «направленный ациклический граф».То есть, если ссылка на цель зависит от значения целевое свойство, это целевое свойство может не зависеть от связанного зависимости:

 add_library(lib1 lib1. cpp)
add_library(lib2 lib2.cpp)
target_link_libraries(lib1 ОБЩЕСТВЕННАЯ
  $<$:lib2>
)
add_library(lib3 lib3.cpp)
set_property(TARGET lib3 PROPERTY INTERFACE_POSITION_INDEPENDENT_CODE ON)

add_executable(exe1 exe1.cpp)
target_link_libraries(exe1 lib1 lib3)
 

В качестве значения свойства POSITION_INDEPENDENT_CODE цель exe1 зависит от связанных библиотек ( lib3 ), а край линковки exe1 определяется тем же POSITION_INDEPENDENT_CODE свойство, график зависимости выше содержит цикл. cmake(1) выдает сообщение об ошибке.

Выходные артефакты

Цели системы сборки, созданные с помощью add_library() и команды add_executable() создают правила для создания двоичных выходных данных. Точное местоположение вывода двоичных файлов может быть определено только в generate-time, потому что это может зависеть от конфигурации сборки и язык ссылок связанных зависимостей и т. д. TARGET_FILE , TARGET_LINKER_FILE и связанные выражения могут использоваться для доступа к имя и расположение сгенерированных двоичных файлов.Эти выражения не работают однако для библиотек OBJECT , поскольку не создается ни одного файла такими библиотеками, которые имеют отношение к выражениям.

Существует три вида выходных артефактов, которые могут создаваться целями. как подробно описано в следующих разделах. Их классификация отличается между платформами DLL и платформами без DLL. Все на базе Windows системы, включая Cygwin, являются платформами DLL.

Артефакты вывода во время выполнения

Выходной артефакт среды выполнения цели системы сборки может быть:

• Исполняемый файл (например,г. .exe ) исполняемой цели созданный командой add_executable() .

• На платформах DLL: исполняемый файл (например, .dll ) общего цель библиотеки, созданная командой add_library() с опцией ОБЩИЙ .

RUNTIME_OUTPUT_DIRECTORY и RUNTIME_OUTPUT_NAME целевые свойства могут использоваться для управления расположением выходных артефактов во время выполнения. и имена в дереве сборки.

Артефакты вывода библиотеки

Выходной артефакт библиотеки цели системы сборки может быть:

• Загружаемый файл модуля (например, .dll или .so ) модуля цель библиотеки, созданная командой add_library() с опцией МОДУЛЬ .

• На платформах без DLL: файл общей библиотеки (например, .so или .dylib ) цели общей библиотеки, созданной add_library() команда с параметром SHARED .

LIBRARY_OUTPUT_DIRECTORY и LIBRARY_OUTPUT_NAME целевые свойства могут использоваться для управления расположением выходных артефактов библиотеки. и имена в дереве сборки.

Артефакты вывода архива

Выходной артефакт архива цели системы сборки может быть:

• Файл статической библиотеки (например, .lib или .a ) статического цель библиотеки, созданная командой add_library() с опцией STATIC .

• На платформах DLL: файл библиотеки импорта (например, .lib ) общего цель библиотеки, созданная командой add_library() с опцией ОБЩИЙ . Этот файл гарантированно существует только в том случае, если библиотека экспортирует хотя бы один неуправляемый символ.

• На платформах DLL: файл библиотеки импорта (например, .lib ) исполняемая цель, созданная командой add_executable() когда установлено его целевое свойство ENABLE_EXPORTS .

• В AIX: файл импорта компоновщика (например, .imp ) исполняемой цели создан командой add_executable() , когда ее ENABLE_EXPORTS Установлено целевое свойство.

ARCHIVE_OUTPUT_DIRECTORY и ARCHIVE_OUTPUT_NAME целевые свойства могут использоваться для управления расположением выходных артефактов архива. и имена в дереве сборки.

Команды в области каталога

target_include_directories() , target_compile_definitions() и target_compile_options() команд влияют только на один цель за раз.Команды add_compile_definitions() , add_compile_options() и include_directories() имеют аналогичная функция, но работает в области каталога вместо цели простор для удобства.

Конфигурации определяют спецификации для определенного типа сборки, например как Release или Debug . Способ его указания зависит от типа используется генератор . Для одного генераторы конфигурации, такие как Makefile Generators и Ninja , конфигурация задается во время настройки CMAKE_BUILD_TYPE переменная. Для генераторов с несколькими конфигурациями например Visual Studio, Xcode и Ninja Multi-Config , конфигурация выбирается пользователем в время сборки и CMAKE_BUILD_TYPE игнорируется. в многоконфигурационный случай, указан набор из доступных конфигураций во время настройки с помощью переменной CMAKE_CONFIGURATION_TYPES , но фактическая используемая конфигурация не может быть известна до этапа сборки. Это различие часто неправильно понимают, что приводит к проблемному коду, такому как далее:

 # ВНИМАНИЕ: Это неправильно для генераторов с несколькими конфигурациями, поскольку они не используют
# и обычно даже не устанавливайте CMAKE_BUILD_TYPE
строка (TOLOWER $ {CMAKE_BUILD_TYPE} build_type)
если (build_type STREQUAL отладка)
  target_compile_definitions (exe1 ЧАСТНАЯ DEBUG_BUILD)
конец()
 

Выражения генератора должны быть вместо этого используется для правильной обработки логики конфигурации, независимо от используемый генератор. Например:

 # Корректно работает как для одиночных, так и для мультиконфигурационных генераторов
target_compile_definitions(exe1 ЧАСТНЫЙ
  $<$<КОНФИГ:Отладка>:DEBUG_BUILD>
)
 

При наличии ИМПОРТНЫХ мишеней содержание MAP_IMPORTED_CONFIG_DEBUG также учитывается приведенным выше выражением $ .

Чувствительность к регистру

CMAKE_BUILD_TYPE и CMAKE_CONFIGURATION_TYPES являются точно так же, как и другие переменные, в том, что любые сравнения строк, сделанные с их значения будут чувствительны к регистру.Выражение генератора $ также сохраняет регистр конфигурации, установленный пользователем или по умолчанию CMake. Например:

 # ПРИМЕЧАНИЕ. Не используйте эти шаблоны, они предназначены только для иллюстрации.

установить (отладка CMAKE_BUILD_TYPE)
если (CMAKE_BUILD_TYPE STREQUAL DEBUG)
  # ... сюда никогда не попадет, "Отладка" != "ОТЛАДКА"
конец()
add_custom_target(print_config ВСЕ
  # Печатает «Config is Debug» в этом случае с одной конфигурацией
  КОМАНДА ${CMAKE_COMMAND} -E echo "Конфигурация $"
  ДОСТУПНО
)

set (выпуск отладки CMAKE_CONFIGURATION_TYPES)
если (DEBUG IN_LIST CMAKE_CONFIGURATION_TYPES)
  # . .. сюда никогда не попадет, "Отладка" != "ОТЛАДКА"
конец()
 

Напротив, CMake обрабатывает тип конфигурации без учета регистра, когда используя его внутри в местах, которые изменяют поведение в зависимости от конфигурации. Например, выражение генератора $ будет оцениваться как 1. для конфигурации не только Debug , но и DEBUG , debug или даже DeBuG . Таким образом, вы можете указать типы конфигурации в CMAKE_BUILD_TYPE и CMAKE_CONFIGURATION_TYPES с любая смесь прописных и строчных букв, хотя существуют строгие соглашения (см. следующий раздел).Если вы должны проверить значение при сравнении строк, всегда сначала преобразуйте значение в верхний или нижний регистр и настройте тест соответственно.

Конфигурации по умолчанию и пользовательские конфигурации

По умолчанию CMake определяет ряд стандартных конфигураций:

• Отладка

• Выпуск

• Релвисдебинфо

• MinSizeRel

В генераторах с несколькими конфигурациями переменная CMAKE_CONFIGURATION_TYPES будет заполнен (возможно, подмножеством) приведенного выше списка по умолчанию, если это не переопределено проектом или пользователем. Фактическая используемая конфигурация выбирается пользователем во время сборки.

Для генераторов с одной конфигурацией конфигурация указывается с помощью CMAKE_BUILD_TYPE переменная во время настройки и не может быть изменена во время сборки. Значение по умолчанию часто не соответствует ни одному из приведенных выше стандартных конфигурации и вместо этого будет пустой строкой. Распространенное недоразумение заключается в том, что это то же самое, что и Debug , но это не так. Пользователи должны вместо этого всегда явно указывайте тип сборки, чтобы избежать этой распространенной проблемы.

Приведенные выше стандартные типы конфигурации обеспечивают приемлемое поведение на большинстве платформы, но они могут быть расширены для предоставления других типов. Каждая конфигурация определяет набор флаговых переменных компилятора и компоновщика для используемого языка. Эти переменные соответствуют соглашению CMAKE__FLAGS_ , где — это всегда имя конфигурации в верхнем регистре. При определении настраиваемый тип конфигурации, убедитесь, что эти переменные установлены правильно, обычно как переменные кэша.

Некоторые целевые типы не представляют выходные данные системы сборки, а только входные данные такие как внешние зависимости, псевдонимы или другие артефакты, не связанные со сборкой. Псевдо цели не представлены в сгенерированной системе сборки.

Импортированные цели

Цель IMPORTED представляет уже существующую зависимость. Как правило такие цели определяются вышестоящим пакетом и должны рассматриваться как неизменный. После объявления цели IMPORTED можно настроить ее целевые свойства с помощью обычных команд, таких как target_compile_definitions() , target_include_directories() , target_compile_options() или target_link_libraries() точно так же, как с любой другой регулярной целью.

IMPORTED целевые объекты могут иметь одинаковые свойства требований к использованию заполнены как бинарные цели, такие как ИНТЕРФЕЙС_INCLUDE_DIRECTORIES , ИНТЕРФЕЙС_COMPILE_DEFINITIONS , ИНТЕРФЕЙС_КОМПИЛЬНЫЕ_ОПЦИИ , INTERFACE_LINK_LIBRARIES и INTERFACE_POSITION_INDEPENDENT_CODE .

МЕСТОПОЛОЖЕНИЕ также может быть прочитано из ИМПОРТИРОВАННОЙ цели, хотя редко является причиной для этого. Такие команды, как add_custom_command() , могут прозрачно использовать цель IMPORTED EXECUTABLE как исполняемый файл COMMAND .

Областью определения цели IMPORTED является каталог где это было определено. К нему можно получить доступ и использовать из подкаталогов, но не из родительских каталогов или родственных каталогов. Область применения аналогична область действия переменной cmake.

Также возможно определить цель GLOBAL IMPORTED , которая доступны глобально в системе сборки.

Дополнительные сведения о создании пакетов см. в руководстве cmake-packages(7) . с ИМПОРТНЫХ мишеней .

Псевдоним Цели

Цель ALIAS — это имя, которое может использоваться взаимозаменяемо с бинарное целевое имя в контекстах только для чтения. Основной вариант использования Псевдоним target — это, например, исполняемые файлы модульного теста, сопровождающие библиотеку, которая может быть частью одной и той же системы сборки или создаваться отдельно в зависимости от пользователя. конфигурация.

 add_library(lib1 lib1.cpp)
install(ЦЕЛЬ lib1 EXPORT lib1Export ${dest_args})
install(EXPORT lib1Export NAMESPACE Upstream:: ${other_args})

add_library(Upstream::lib1 алиас lib1)
 

В другом каталоге мы можем безоговорочно ссылаться на Upstream::lib1 target, который может быть IMPORTED target из пакета или Цель ALIAS , если она собрана как часть той же системы сборки.

 если (НЕ ЦЕЛЬ Upstream::lib1)
  find_package (ОБЯЗАТЕЛЬНО lib1)
конец()
add_executable(exe1 exe1.cpp)
target_link_libraries(exe1 Upstream::lib1)
 

Цели ALIAS нельзя изменять, устанавливать или экспортировать. Они есть полностью локальный для описания системы сборки. Имя можно проверить на является ли это имя ALIAS путем чтения ALIASED_TARGET имущество от него:

 get_target_property(_aliased Upstream::lib1 ALIASED_TARGET)
если (_псевдоним)
  message(STATUS "Имя Upstream::lib1 является Псевдонимом для ${_aliased}.")
конец()
 

Интерфейсные библиотеки

Целевая библиотека INTERFACE не компилирует исходники и не создать библиотечный артефакт на диске, поэтому он не имеет LOCATION .

Может указывать требования к использованию, такие как ИНТЕРФЕЙС_INCLUDE_DIRECTORIES , ИНТЕРФЕЙС_COMPILE_DEFINITIONS , ИНТЕРФЕЙС_КОМПИЛЬНЫЕ_ОПЦИИ , ИНТЕРФЕЙС_LINK_БИБЛИОТЕКИ , ИНТЕРФЕЙС_ИСТОЧНИКИ , и INTERFACE_POSITION_INDEPENDENT_CODE .Только режимы INTERFACE target_include_directories() , target_compile_definitions() , target_compile_options() , target_sources() и target_link_libraries() команд может использоваться с библиотеками INTERFACE .

Начиная с CMake 3.19, цель библиотеки INTERFACE может дополнительно содержать исходные файлы. Библиотека интерфейса, содержащая исходные файлы, будет включен в качестве цели сборки в сгенерированную систему сборки.Это не компилировать исходники, но может содержать пользовательские команды для создания других исходников. Кроме того, IDE будут отображать исходные файлы как часть цели для интерактивное чтение и редактирование.

Основным вариантом использования библиотек INTERFACE являются библиотеки только заголовков.

 add_library(собственный ИНТЕРФЕЙС
  источник/eigen.h
  источник/vector.h
  источник/matrix.h
  )
target_include_directories(собственный ИНТЕРФЕЙС
  $
  $
)

add_executable(exe1 exe1.цена за тысячу показов)
target_link_libraries (собственный exe1)
 

Здесь потребляются и используются требования к использованию из цели Eigen . при компиляции, но это не влияет на компоновку.

Другим вариантом использования является использование полностью ориентированного на цель дизайна для использования требования:

 add_library(pic_on ИНТЕРФЕЙС)
set_property(TARGET pic_on PROPERTY INTERFACE_POSITION_INDEPENDENT_CODE ON)
add_library(pic_off ИНТЕРФЕЙС)
set_property(TARGET pic_off PROPERTY INTERFACE_POSITION_INDEPENDENT_CODE OFF)

add_library(enable_rtti ИНТЕРФЕЙС)
target_compile_options(enable_rtti ИНТЕРФЕЙС
  $<$<ИЛИ:$,$>:-rtti>
)

add_executable(exe1 exe1.цена за тысячу показов)
target_link_libraries(exe1 pic_on enable_rtti)
 

Таким образом, спецификация сборки exe1 выражается полностью как связанная цели, а сложность специфичных для компилятора флагов заключена в ИНТЕРФЕЙС цель библиотеки.

ИНТЕРФЕЙС библиотеки могут быть установлены и экспортированы. Любой контент, на который они ссылаются необходимо установить отдельно:

 (Eigen_headers
  источник/eigen. h
  источник/vector.h
  источник/matrix.h
  )
add_library (Собственный ИНТЕРФЕЙС $ {Eigen_headers})
target_include_directories(собственный ИНТЕРФЕЙС
  $
  $
)

установить(ЦЕЛИ Eigen EXPORT eigenExport)
install(EXPORT eigenExport NAMESPACE Upstream::
  НАЗНАЧЕНИЕ lib/cmake/Eigen
)
установить (ФАЙЛЫ ${Eigen_headers}
  НАЗНАЧЕНИЕ включает/Eigen
)
 

Насколько быстр C++ по сравнению с Python? | by Naser Tamimi

ПРОГРАММИРОВАНИЕ

Пример для специалистов по данным, которые считают, что им не нужно знать C++

Есть миллионы причин любить Python (особенно для специалистов по данным).Но чем Python отличается от более профессиональных языков программирования низкого уровня, таких как C или C++? Я предполагаю, что это вопрос, который многие специалисты по данным или пользователи Python задавали или зададут себе в один прекрасный день. Есть много различий между Python и такими языками, как C++. В этой статье я покажу вам, насколько быстр C++ по сравнению с Python, на очень простом примере.

Чтобы показать разницу, я решил выполнить простую и практичную задачу вместо воображаемой задачи.Задача, которую я собираюсь выполнить, состоит в том, чтобы сгенерировать все возможные k-меры ДНК для фиксированного значения «k». Если вы не знаете о k-мерах ДНК, я объясню это простым языком в следующем разделе. Я выбрал этот пример, потому что многие задачи обработки и анализа данных, связанные с геномом (например, создание k-меров), считаются вычислительно интенсивными. Вот почему многие специалисты по данным в области биоинформатики интересуются C++ (в дополнение к Python).

ВАЖНОЕ ПРИМЕЧАНИЕ. Цель этой статьи не в том, чтобы сравнить C++ и Python наиболее эффективным способом.Оба кода можно было бы написать более эффективным способом и с использованием гораздо лучших подходов. Единственная цель этой статьи — сравнить эти два языка, когда они используют один и тот же алгоритм и инструкции.

ДНК представляет собой длинную цепь единиц, называемых нуклеотидами. В ДНК есть 4 типа нуклеотидов, обозначенных буквами A, C, G и T. У людей (точнее, у Homo Sapiens) 3 миллиарда пар нуклеотидов. Например, небольшая часть ДНК человека может выглядеть примерно так: ACTAGGGATCATGAAGATAATGTTGGTGTTTGTATGGTTTTCAGACAATT

В этом примере, если вы выберете любые 4 последовательных нуклеотида (т.е. букв) из этой строки, это будет k-мер длины 4 (мы называем его 4-мером). Вот несколько примеров 4-меров, полученных из примера.

ACTA , CTAG , TAGG , AGGG , GGGA и т. д.

Для этой статьи сгенерируем все возможные 13-меры. Математически это перестановка с проблемой замены. Следовательно, у нас есть 4¹³ (= 67 108 864) возможных 13-меров. Я использую простой алгоритм для получения результатов на C++ и Python.Давайте посмотрим на решения и сравним их.

Чтобы легко сравнить C++ и Python для этой конкретной задачи, я использовал один и тот же алгоритм для обоих языков. Оба кода намеренно разработаны, чтобы быть простыми и похожими. Я избегал использования сложных структур данных или сторонних пакетов или библиотек. Первый код написан на Python.

Если вы запустите код Python, потребуется 61,23 секунды, чтобы сгенерировать все 67 миллионов 13-меров. Для объективности сравнения я закомментировал строки, отображающие k-меры (строки 25 и 37).Если вы хотите отображать k-меры во время их создания, вы можете раскомментировать эти две строки. Примечание: чтобы отобразить их все, требуется много времени. Пожалуйста, используйте CTRL+C, чтобы прервать код, если вам это нужно.

Теперь давайте посмотрим на тот же алгоритм на C++.

После компиляции, если вы запустите код, потребуется около 2,42 секунды, чтобы сгенерировать все 67 миллионов 13-меров. Это означает, что Python требует в 25 раз больше времени для запуска того же алгоритма по сравнению с C++. Я повторил эксперимент для 14-меров и 15-меров (нужно изменить 12-ю строку в коде на Python и 22-ю в коде на C++). Таблица 1 суммирует результаты.

Очевидно, что C++ намного быстрее, чем Python, при выполнении тех же алгоритмов и инструкций. Это не является неожиданностью для большинства программистов и специалистов по данным, но пример показывает, что разница значительна.

Еще раз хочу подчеркнуть, что оба кода написаны самым простым (и, вероятно, самым неэффективным) способом. В Python есть десятки других подходов, которые могут улучшить производительность кода, и вы должны попробовать их.Например, для этой цели мы можем написать простой код на Python, который работает почти так же быстро, как C++.

Кроме того, в этом примере мы не использовали распараллеливание ЦП или ГП, которое необходимо делать для таких типов задач (позорно параллельные задачи). Также в этом примере мы не сильно задействовали память. Если бы мы сохранили результаты (например, по каким-то особым причинам), то управление памятью могло бы даже иметь более существенное значение для сред выполнения C++ и Python.

Этот пример и тысячи других проблем предполагают, что даже специалисты по данным должны знать о таких языках, как C++, если они работают с большими объемами данных или экспоненциально растущими процессами. Кроме того, в статье показано, что существует множество способов написания эффективного кода на Python, которые следует изучить и протестировать, прежде чем переходить к C++.

Подпишитесь на меня в Твиттере, чтобы быть в курсе последних новостей: https://twitter.com/TamimiNas

Устранение неполадок с высокой загрузкой ЦП на платформах коммутаторов Catalyst под управлением IOS-XE 16.х

Введение

В этом документе описывается, как устранять проблемы с высокой загрузкой ЦП, в основном из-за прерываний, на новых платформах Cisco IOS®-XE, на которых выполняются выпуски 16.x (также называемые Polaris). Кроме того, в этом документе представлено несколько новых команд для этой платформы, которые необходимы для устранения таких проблем.

Справочная информация

Важно понимать, как устроена Cisco IOS®-XE. С помощью Cisco IOS®-XE компания Cisco перешла на ядро ​​Linux, и все подсистемы были разбиты на процессы.Все подсистемы, которые раньше были внутри Cisco IOS®, такие как драйверы модулей, высокая доступность (HA) и т. д., теперь работают как программные процессы в операционной системе Linux (ОС). Сама Cisco IOS® работает как демон в ОС Linux (IOSd). Cisco IOS®-XE сохраняет не только тот же внешний вид, что и классическая Cisco IOS®, но и ее работу, поддержку и управление.

Вот несколько полезных определений:

• Драйвер механизма пересылки (FED) : это сердце коммутатора Cisco Catalyst, отвечающее за все аппаратное программирование/переадресацию
• IOSd : Это демон Cisco IOS®, работающий на ядре Linux.Он запускается как программный процесс в ядре
.
• Система доставки пакетов (PDS) : это архитектура и процесс доставки пакетов в различные подсистемы и из них. Например, он управляет доставкой пакетов от FED к IOSd и обратно
.
• Плоскость управления (CP): Плоскость управления — это общий термин, используемый для группировки функций и трафика, связанных с ЦП коммутатора Catalyst. Сюда входит трафик, такой как протокол связующего дерева (STP), протокол маршрутизатора горячего резервирования (HSRP) и протоколы маршрутизации, предназначенные для коммутатора или отправленные с коммутатора.Сюда также входят протоколы прикладного уровня, такие как Secure Shell (SSH) и простой протокол управления сетью (SNMP), которые должны обрабатываться ЦП
.
• Уровень данных (DP): Обычно уровень данных включает в себя аппаратные ASIC и трафик, который перенаправляется без помощи уровня управления
.
• Punt: Пакет управления входным протоколом, который был перехвачен DP и отправлен на CP для его обработки
• Ввод: Пакет протокола, сгенерированный CP, отправлен на DP для выхода на интерфейс(ы) ввода-вывода
• LSMPI: Интерфейс общей памяти Linux

Высокоуровневая диаграмма пути связи между плоскостью данных и плоскостью управления:

Рабочий процесс устранения неполадок ЦП

В этом разделе представлен систематический рабочий процесс для сортировки проблем с высокой загрузкой ЦП на коммутаторах. Обратите внимание, что он охватывает выбранные процессы на момент написания этого раздела.

Практический пример 1. Прерывания протокола разрешения адресов

Процесс устранения неполадок и проверки, описанный в этом разделе, можно широко использовать при высокой загрузке ЦП из-за прерываний.

Шаг 1. Определите процесс, потребляющий циклы ЦП

Команда show process cpu используется для отображения текущего состояния процесса внутри демона IOSd.При добавлении вывода измените | exclude 0.00 , он отфильтрует процессы, которые в данный момент простаивают.

В этом выводе есть два ценных фрагмента информации:

• Использование ЦП в течение пяти секунд: 91%/30%
  • Первое число (91%) – это общая загрузка ЦП коммутатора
  .
  • Второе число (30%) — использование, вызванное прерываниями от плоскости данных
• Процесс ввода протокола разрешения адресов (ARP) в настоящее время является основным процессом IOS®, потребляющим ресурсы:

 Switch#  показать процессы сортировки процессора | экс 0. 00  
 Использование ЦП в течение пяти секунд:  91%/30%  ; одна минута: 30%; Пять минут: 8%: 8% 
 PID Runtime (MS) Призывает USECS 5SEC 1Min 5Min TTY Process 
 37 14645 325  45061 59,53% 18,86% 4,38% 0 ARP вход  
 137 2288 115 19895 1,20% 0,14% 0,07% 0 в минутах ходьбы 
  373        2626       35334         74  0,15%  0,11%  0,09%   0 MMA DB TIMER 
  218        3123       69739         44  0.07% 0,09% 0,12%   0 Возраст повторных попыток IP ARP 
  404        2656       35333         75  0,07%  0,09%  0,09%   0 MMA DP TIMER 

Команда showprocesss cpu platform sorted используется для отображения того, как выглядит использование процесса ядром Linux. Из вывода видно, что процесс FED имеет высокий уровень, что связано с запросами ARP, направленными на процесс IOSd:

.

 Переключатель №  показать процессы платформы процессора, отсортированные 
Загрузка ЦП в течение пяти секунд: 38%, одной минуты: 38%, пяти минут: 40%
Ядро 0: загрузка ЦП в течение пяти секунд: 39%, одной минуты: 37%, пяти минут: 39%
Ядро 1: загрузка ЦП в течение пяти секунд: 41%, одной минуты: 38%, пяти минут: 40%
Ядро 2: загрузка ЦП в течение пяти секунд: 30%, одной минуты: 38%, пяти минут: 40%
Ядро 3: загрузка ЦП в течение пяти секунд: 37%, одной минуты: 39%, пяти минут: 41%
   Pid PPid 5Sec 1Min 5Min Статус Размер Имя
-------------------------------------------------- ------------------------------
 22701 22439 89% 88%  88% R 2187444224 linux_iosd-imag 
 11626 11064 46% 47%  48% S 2476175360 главное событие подачи 
  4585 2 7% 9% 9% S 0 lsmpi-xmit
  4586 2 3% 6% 6% S 0 lsmpi-rx
 

Шаг 2.

Выясните, почему FED направляет пакеты на уровень управления

Из шага 1 можно сделать вывод, что процесс IOSd/ARP работает с высоким уровнем, но является жертвой трафика, поступающего с уровня данных. Необходимо дальнейшее исследование того, почему процесс FED направляет трафик на ЦП и откуда этот трафик поступает.

Сводка причины активной плоскодонки с программным обеспечением платформы show дает общий обзор причины плоскодонки. Любое число, которое увеличивается при многократном выполнении этой команды:

 Переключатель №  показать сводку причин активной плоскодонки коммутатора, питаемого программным обеспечением платформы 
Статистика по всем причинам

Причина Причина Информация Rcvd удален
-------------------------------------------------- ----------------------------
  7 ARP-запрос или ответ 18444227 0 
11 Данные для США 16 0
21 RP<->подтверждение активности QFP 3367 0
24 Подобрать смежность 2 0
55 Контроль для США 6787 0
60 IP-подсеть или широковещательный пакет 14 0
96 Протоколы управления уровня 2 3548 0
-------------------------------------------------- ----------------------------
 

 Коммутатор №  показывает активный процессорный интерфейс коммутатора с программным обеспечением платформы 
очередь извлечена, отброшен неверный блок hol
-------------------------------------------------- -----------------------
Протокол маршрутизации 8182 0 0 0
Протокол L2 161 0 0 0
SW переадресация 2 0 0 0
трансляция 14 0 0 0
Генерация icmp 0 0 0 0
перенаправление icmp 0 0 0 0
ведение журнала 0 0 0 0
rpf-сбой 0 0 0 0
Аутентификация DOT1X 0 0 0 0
Форус Трафик 16 0 0 0
  Разрешение форума 24097779 0 0 0 
Интер ФРС 0 0 0 0
L2 Управление LVX 0 0 0 0
Управление EWLC 0 0 0 0
Данные EWLC 0 0 0 0
L2 Данные LVX 0 0 0 0
Кэш обучения 0 0 0 0
Контроль топологии 4117 0 0 0
Протоотслеживание 0 0 0 0
Отслеживание DHCP 0 0 0 0
Транзитный трафик 0 0 0 0
Мульти Конечная станция 0 0 0 0
Вебаут 0 0 0 0
Криптоконтроль 0 0 0 0
Исключение 0 0 0 0
Генерал Пунт 0 0 0 0
Выборочные данные НФЛ 0 0 0 0
Низкая задержка 0 0 0 0
Исключение EGR 0 0 0 0
ФСС 0 0 0 0
Многоадресные данные 0 0 0 0
Золотой пакет 0 0 0 0
 

 Коммутатор №  Показать программное обеспечение платформы, активный процессор Punt, коммутатор, все 
<фрагмент>
Идентификатор процессора Q: 5
  Имя процессора Q: CPU_Q_FORUS_ADDR_RESOLUTION 
  Пакеты, полученные от ASIC: 21018219
Всего попыток отправки на IOSd: 21018219 
Отправить на IOSd количество неудачных попыток: 0
Количество приостановок RX: 0
Количество разблокированных RX: 0
Счетчик отложенных отправлений RX: 0
Отмена приостановки отправки RX: количество неудачных отправок: 0
Количество потребляемых RX: 0
Количество сбросов RX: 0
Счетчик неактивных RX: 0
Ошибка преобразования RX удалена: 0
Счетчик RX INTACK: 1050215
Пакеты RX dq'd после захвата: 90
Активное событие RxQ: 3677400
Ложное прерывание RX: 1050016
<фрагмент> 

 Switch#  показать счетчики интерфейсов 

Порт InOctets InUcastPkts InMcastPkts  InBcastPkts 
Gi1/0/1 1041141009678 9 0  16267828358 
Gi1/0/2 1254 11 0 1
Gi1/0/3 0 0 0 0
Gi1/0/4 0 0 0 0 

 Switch#  монитор захватит контрольную плоскость cpuCap в соответствии с любым местоположением файла flash:cpuCap.pcap 
Переключатель №  показать захват монитора cpuCap 

Информация о состоянии Capture cpuCap
  Тип цели:
 Интерфейс: Плоскость управления, Направление: ВХОД
   Статус: неактивен
  Детали фильтра:
    Захватить все пакеты
  Детали буфера:
   Тип буфера: ЛИНЕЙНЫЙ (по умолчанию)
  Сведения о файле:
   Связанное имя файла: flash:cpuCap. pcap
  Детали лимита:
   Количество пакетов для захвата: 0 (без ограничений)
   Длительность захвата пакетов: 0 (без ограничений)
   Размер пакета для захвата: 0 (без ограничений)
   Частота выборки пакетов: 0 (без выборки) 

 Переключатель #  Захват монитора cpuCap start 
Включение захвата плоскости управления может серьезно повлиять на производительность системы. Вы хотите продолжить? [да/нет]:  да 
Запущена точка захвата: cpuCap
* 14 июня 17:57:43.172: %BUFCAP-6-ENABLE: cpuCap точки захвата включен.
Переключатель №  захват монитора cpuCap stop 
Захват статистики, собранной в программном обеспечении:
        Длительность захвата - 59 секунд
          Полученные пакеты - 215950 
        Пакеты отброшены - 0
        Пакеты негабаритные - 0

Байт упал в asic - 0

Остановленная точка захвата: cpuCap
Выключатель#
*14 июня 17:58:37. 884: %BUFCAP-6-DISABLE: cpuCap точки захвата отключен. 

 Переключатель №  показать файл захвата монитора flash:cpuCap.ПКП 
Запуск отображения пакетов ........ Нажмите Ctrl + Shift + 6 для выхода

  1 0.000000 Xerox_d7:67:a1 -> Широковещательный ARP 60 У кого есть 192.168.1.24? Скажите 192.168.1.2
  2 0.000054 Xerox_d7:67:a1 -> Широковещательный ARP 60 У кого есть 192.168.1.24? Скажите 192.168.1.2
  3 0.000082 Xerox_d7:67:a1 -> Широковещательный ARP 60 У кого есть 192.168.1.24? Скажите 192.168.1.2
  4 0.000109 Xerox_d7:67:a1 -> Broadcast ARP 60 У кого есть 192.168.1.24? Скажите 192.168.1.2
  5 0.000136 Xerox_d7:67:a1 -> Широковещательный ARP 60 У кого 192.168.1.24? Скажите 192.168.1.2
  6 0.000162 Xerox_d7:67:a1 -> Широковещательный ARP 60 У кого есть 192.168.1.24? Скажите 192.168.1.2
  7 0.000188 Xerox_d7:67:a1 -> Широковещательный ARP 60 У кого есть 192.168.1.24? Скажите 192.168.1.2
  8 0.000214 Xerox_d7:67:a1 -> Широковещательный ARP 60 У кого есть 192. 168.1.24? Скажите 192.168.1.2
  9 0.000241 Xerox_d7:67:a1 -> Широковещательный ARP 60 У кого есть 192.168.1.24? Скажите 192.168.1.2
 

 Switch#  показать отсортированные процессы процессора | экс 0,00 
Использование ЦП в течение пяти секунд:  8%/7%  ; одна минута: 8%; пять минут: 8%
 Время выполнения PID (мс) Вызов мкс 5 с 1 мин 5 мин Процесс TTY
 122 9 19 458 0. 39% 1,29% 1,57% 0  IOSXE-RP Punt  Se
 147 5823 16416 354 0,07% 0,05% 0,06% 0 PLFM-MGR IPC pro
 404 13237 183032 72 0,07 % 0,08 % 0,07 % 0 ТАЙМЕР ММА DP
 

 Коммутатор №  показывает активный процессорный интерфейс коммутатора с программным обеспечением платформы 
очередь извлечена, отброшен неверный блок hol
-------------------------------------------------- -----------------------
Протокол маршрутизации 12175 0 0 0
Протокол L2 236 0 0 0
пересылка ПО 714673 0 0 0
трансляция 2 0 0 0
Генерация icmp 0 0 0 0
  перенаправление icmp 2662788 0 0 0 
ведение журнала 7 0 0 0
rpf-сбой 0 0 0 0
Аутентификация DOT1X 0 0 0 0
Форус Трафик 21776434 0 0 0
Разрешение форума 724021 0 0 0
Интер ФРС 0 0 0 0
L2 Управление LVX 0 0 0 0
Управление EWLC 0 0 0 0
Данные EWLC 0 0 0 0
L2 Данные LVX 0 0 0 0
Кэш обучения 0 0 0 0
Управление топологией 6122 0 0 0
Протоотслеживание 0 0 0 0
Отслеживание DHCP 0 0 0 0
Транзитный трафик 0 0 0 0
 

 Коммутатор №  Показать статистику очереди qos для коммутатора 1 с питанием от платформы Внутренний ограничитель ЦП 

                         Статистика очереди ЦП
================================================== ==========================================
                                              (по умолчанию) (установлено)  Очередь 
QId PlcIdx Имя очереди Включено Скорость Скорость  Drop(Bytes) 
-------------------------------------------------- ---------------------------
0 11 Аутентификация DOT1X Да 1000 1000 0
1 1 Управление L2 Да 2000 2000 0
2 14 Форус-трафик Да 4000 4000 0
3 0 ICMP GEN Да 600 600 0
4 2 Управление маршрутизацией Да 5400 5400 0
5 14 Разрешение адреса Forus Да 4000 4000 0
  6 0 Перенаправление ICMP Да 600 600 463538463 
7 16 Интер ФЭД Трафик Да 2000 2000 0
8 4 L2 LVX Cont Pack Да 1000 1000 0
<фрагмент> 

Чтобы увидеть, какую логику сопоставления использует каждый класс, у вас есть интерфейс командной строки, помогающий идентифицировать типы пакетов, попадающих в определенную очередь.Например, если вы хотите знать, что вызовет класс system-cpp-routing-control :

 Switch#  show platform software qos copp policy-info 
  Отображаются скорости по умолчанию для всех карт классов:  show platform software qos copp class-info 
  ACL отображаемые фильтры classmap отображаются: 
  class-map match-any system-cpp-police-routing-control  
 description Управление маршрутизацией и Low Latency 
 соответствие системе имен группы доступа -cpp-mac-match-routing-control 
 соответствие имени группы доступа system-cpp-ipv4-match-routing-control 
 соответствие имени группы доступа system-cpp-ipv6-match-routing-control 
 соответствие имени группы доступа system-cpp-ipv4-match-low-latency 
 match access-group name system-cpp-ipv6-match-low-latency 
  
  mac access-list расширенный system-cpp-mac-match-routing-control 
 разрешение любой хост 0180. C200.0014 
 разрешить любой хост 0900.2B00.0004 
 список доступа ip extension system-cpp-ipv4-match-routing-control 
 разрешить udp любой любой eq rip 
 <...snip...> 
 список доступа ipv6 system-cpp-ipv6-match-routing-control 
 разрешить ipv6 любой FF02::1:FF00:0/104 
 разрешить ipv6 любой хост FF01::1 
 <...snip...> 
 расширенный список доступа ip system-cpp-ipv4-match-low-latency 
 разрешить udp любой любой eq 3784 
 разрешить udp любой любой eq 3785 
 список доступа ipv6 system-cpp-ipv6-match-low-latency 
 разрешить udp любой любой eq 3784 
 разрешить udp любой любой eq 3785 
 <...снип...>
 
 

 Switch#  монитор захватит контрольную плоскость cpuSPan в соответствии с любым местоположением файла flash:cpuCap.pcap 
Направление плоскости управления IN уже прикреплено к захвату
Переключатель №  монитор захват cpuSpan start 

Включение захвата плоскости управления может серьезно повлиять на производительность системы.  Вы хотите продолжить? [да/нет]: да
Запущена точка захвата: cpuSpan
Выключатель#
*15 июня 17:28:52.841: %BUFCAP-6-ENABLE: Capture Point cpuSpan включен.
Переключатель №  монитор захвата cpuSpan stop 
Захват статистики, собранной в программном обеспечении:
        Длительность захвата - 12 секунд
        Получено пакетов - 5751
        Пакеты отброшены - 0
        Пакеты негабаритные - 0

Байт упал в asic - 0

Остановленная точка захвата: cpuSpan
Выключатель#
* 15 июня 17:29:02.415: %BUFCAP-6-DISABLE: Capture Point cpuSpan отключен.
Switch#  показать файл захвата монитора flash:cpuCap.pcap, подробный 
Запуск отображения пакетов ........ Нажмите Ctrl + Shift + 6 для выхода

Кадр 1: 60 байт на проводе (480 бит), 60 байт захвачено (480 бит) на интерфейсе 0 
 <фрагмент> 
  Ethernet II, источник: OmronTat_2c:a1:52 (00:00:0a:2c:a1:52 ), Dst: Cisco_8f:cb:47 (00:42:5a:8f:cb:47)  
  
  Интернет-протокол версии 4, Src: 192. 168.1.10, Dst: 8.8.8.8  
 <фрагмент> 

Когда этот хост выполняет эхо-запрос 8.8.8.8, он отправляет эхо-запрос на MAC-адрес шлюза, поскольку адрес назначения находится за пределами VLAN. Коммутатор шлюза определяет, что следующий переход находится в той же сети VLAN, перезаписывает MAC-адрес назначения в брандмауэр и пересылает пакет. Этот процесс может выполняться аппаратно, но исключением из этой аппаратной переадресации является процесс перенаправления IP. Когда коммутатор получает эхо-запрос, коммутатор обнаруживает, что он маршрутизирует трафик в той же VLAN, и направляет трафик на ЦП, чтобы сгенерировать пакет перенаправления обратно на хост.Это сообщение о перенаправлении предназначено для информирования хоста о том, что существует более оптимальный путь к месту назначения. В этом случае следующий переход уровня 2 спроектирован и ожидается, коммутатор должен быть настроен так, чтобы не отправлять сообщения перенаправления и пересылать пакеты аппаратно. Это делается, когда вы отключаете перенаправления на интерфейсе VLAN.

 интерфейс Vlan1
 IP-адрес 192.168.1.1 255.255.255.0
   нет переадресации IP 
конец
 

Когда переадресация IP отключена, коммутатор перезаписывает MAC-адрес и выполняет переадресацию в аппаратном обеспечении.

Практический пример 3. Периодически высокая загрузка ЦП

В случае, если высокая загрузка ЦП на коммутаторе является прерывистой, можно настроить сценарий на коммутаторе для автоматического запуска этих команд во время событий высокой загрузки ЦП. Это делается с использованием встроенного диспетчера событий Cisco IOS® (EEM).

Запись-val используется для определения того, насколько высока загрузка ЦП перед запуском скрипта. Сценарий отслеживает 5-секундный средний SNMP OID процессора. На флешку записываются два файла, tac-cpu-.txt  содержит выходные данные команды, а tac-cpu-.pcap  содержит захват ЦП. Эти файлы могут быть просмотрены позже.

 config t 
 нет апплета менеджера событий, обход авторизации с высокой производительностью процессора 
 апплет диспетчера событий, обход авторизации с высокой производительностью процессора 
 событие snmp oid 1. 3.6.1.4.1.9.9.109.1.1.1.1.3.1 get-type next entry-op gt entry -val 80 poll-interval 1 ratelimit 300 maxrun 180 
 action 0.01 syslog msg "Обнаружена высокая загрузка ЦП, сбор системной информации."
 действие 0.02 команда cli "включить" 
 действие 0.03 команда cli "term exec prompt timestamp" 
 действие 0.04 команда cli "длина термина 0" 
 действие 0.05 команда cli "show clock" 
 действие 0.06 регулярное выражение "([0-9] |[0-9][0-9]):([0-9]|[0-9][0-9]):([0-9]|[0-9][0-9]) " $_cli_result match match2 
 action 0.07 string replace "$match" 2 2 "." 
 action 0.08 string replace "$_string_result" 5 5 "." 
 action 0.09 set time $_string_result 
 action 1.01 команда cli "show proc cpu sort | добавить flash:tac-cpu-$time.txt" 
 action 1.02 команда cli "show proc cpu hist | append flash:tac-cpu-$time.txt" 
 действие 1.03 команда cli "показать отсортированную платформу процессора proc | append flash:tac-cpu-$time.txt" 
 действие 1.04 команда cli "показать интерфейс | append flash:tac-cpu-$time. txt" 
 действие 1.05 команда cli "показать статистику интерфейса | append flash:tac-cpu-$time.txt" 
 действие 1.06 команда cli "показать журнал | append flash:tac-cpu-$time.txt" 
 действие 1.07 команда cli "показать IP-трафик | добавить flash:tac-cpu-$time.txt" 
 действие 1.08 команда cli «показать пользователей | добавить flash:tac-cpu-$time.txt» 
 действие 1.09 команда cli «показать сводку причин активного переключателя, подаваемого программным обеспечением платформы | добавить flash:tac-cpu-$time.txt» 
 действие 1.10 команда cli «показать программный продукт платформы, подключенный к активному процессорному интерфейсу | добавить flash: tac-cpu-$time.txt» 
 действие 1.11 команда cli «показать программный продукт платформы, подключенный к активному переключателю punt cpuq all | добавить flash: tac-cpu-$time .txt» 
 действие 2.08 команда cli «нет захвата монитора tac_cpu» 
 действие 2.09 команда cli «отслеживание захвата плоскости управления tac_cpu в соответствии с любым местоположением файла flash:tac-cpu-$time.