はぐれエンジニアつれづれ

デジタルLSI設計（SystemC, SystemVerilog, etc.）の備忘録。はてなダイアリから移行中。

CMake + Google Testの中規模プロジェクト作成

C++

はじめに

ディレクトリ構成

Directory Note
include/${PROJECT_NAME} 公開ヘッダファイル
src ソースコード, 非公開ヘッダファイル
test テスト記述

GoogleTestのインストール

  • release-1.10.0を~/local/gtest-1.10.0にインストール
git clone https://github.com/google/googletest.git -b release-1.10.0 --depth=1
cd googletest
mkdir build && cd build
cmake -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=~/local/gtest-1.10.0 ..
make -j 8 install

プロジェクトのビルドと実行

git clone https://github.com/taksei/googletest_sample.git
cd googletest_sample
mkdir build && cd build
cmake .. -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release -DENABLE_TEST=ON
make -j 8
# Run all tests
make test
# Run specified test
./test/test_sample

Linuxコマンド

備忘録

つれづれに追加していきます。

指定した文字列をファイル名に含むファイルを検索する。

find -name "文字列" .

指定した文字列を内容に含むファイルを検索する。

grep "文字列" -rl .

テンポラリファイルを作成せずに、２つの生成した標準出力を比較する。

diff <(command1 )  <(command2)

重複する行を取り除く。

cat ${file} | sort | uniq

重複する行の数を出力する（CSV形式）。

cat ${file} | sort | uniq -c | sed "s/^\s\+//" | sed "s/\s\+/,/

特定文字で区切ったフィールドを抜き出す。

cat ${file} | cut -d ',' -f 3,4,8

GitリポジトリのHEADが示すコミットのSHAを出力する

git rev-parse HEAD

コード生成のためのヒアドキュメント利用

Python

CSVで指定されたパラメータセットに応じてコードを自動生成するスクリプト。
パラメータの取得はPython標準CSVパーサを利用。コード生成はヒアドキュメントに変数を埋め込むことで実現している。

#! /usr/bin/env python

import sys
import csv

#-----------------------------------------
# Load config.csv
#-----------------------------------------
args = sys.argv
with open(args[1]) as f:
  for row in csv.reader(f):
    if not row[0].startswith('#'):
      config = row

__P0 = int(config[0].replace(' ', ''))
__P1 = int(config[1].replace(' ', ''))
__P2 = int(config[2].replace(' ', ''))

#-----------------------------------------
# Generate param.h
#-----------------------------------------

str='''
#pragma once
#define PARAM0 {__p0}
#define PARAM1 {__p1}
#define PARAM2 {__p2}

const float A[PARAM0 * PARAM1] = {{
#include "./data/{__p0}_{__p1}.csv"
}}

const float B[PARAM1 * PARAM2] = {{
#include "./data/{__p1}_{__p2}.csv"
}}

float Y[PARAM0 * PARAM2];
'''.format(__p0=str(__P0), __p1=str(__P1), __p2=str(__P2)).strip()

print(str)

パラメータ設定ファイル例

# p0, p1, p2
5, 3, 4

Pythonのヒアドキュメントは'''と'''で囲んで作成する。
上記の記述例では、開始の'''の直後と、終了の'''の直前に改行が挿入されるため、stripにて前後の改行を取り除く。
ヒアドキュメント内の変数展開はformatメソッドを使用する。ヒアドキュメント内で{変数名}として展開する変数を記述する。なお、本来の{および}は変数と区別するため、{{、}}と書き換える。

メルセンヌツイスターによるランダムテストデータ作成

C++

ランダムなテストデータを生成する関数randomizeArrayを作成した。
具体的には、指定した区間（[min, max)）の一様分布にて配列をランダム化する。

疑似乱数であるstd::mt19937_64を使っているため同一環境での再現性あり。
ただし、一様分布生成std::uniform_real_distributionの実装が環境依存であるため、異なる環境での再現性は保証されない。
コンパイルにはC++11オプションの指定が必要。

#include <iostream>
#include <fstream>
#include <random>

template<typename T>
void randomizeArray
(
  T *X,
  const int n,
  T max = 1.0,
  T min = -1.0,
  int seed = 0
)
{
  static std::mt19937_64 mt(seed);
  std::uniform_real_distribution<> dist(min, max);
  for (int i=0; i<n; ++i)
  {
    X[i] = static_cast<T>(dist(mt));
  }
}

template<typename T>
void printMat
(
  T *X,
  const int m,
  const int n,
  std::ostream& os = std::cout
)
{
  for (int i = 0; i < m-1; ++i)
  {
    for (int j = 0; j < n; ++j)
    {
      os << X[i*n+j] << ",";
    }
    os << std::endl;
  }
  for (int j = 0; j < n-1; ++j)
  {
    os << X[(m-1)*n + j] << ",";
  }
  os << X[m*n-1] << std::endl;
}

int main(void)
{
  int M = 5;
  int K = 3;
  int N = 4;

  float *A = new float[M*K];
  float *B = new float[K*N];

  randomizeArray<float>(A, M*K, 100, -100);
  randomizeArray<float>(B, K*N, 100, -100);

  std::cout << "# float A(" << M << "," << K << ")" << std::endl;
  printMat<float>(A, M, K);
  std::cout << "# float B(" << K << "," << N << ")" << std::endl;
  printMat<float>(B, K, N);

  int *A_ = new int[M*K];
  int *B_ = new int[K*N];

  std::cout << "# int A_(" << M << "," << K << ")" << std::endl;
  randomizeArray<int>(A_, M*K, 100, -100);
  std::cout << "# int B_(" << K << "," << N << ")" << std::endl;
  randomizeArray<int>(B_, K*N, 100, -100);

  printMat<int>(A_, M, K);
  printMat<int>(B_, K, N);

  return 0;
}

出力は以下の通り。

# float A(5,3)
-68.0413,98.429,-92.0862,
19.4989,8.45699,-88.568,
26.3057,-15.2859,68.4521,
81.2603,-15.3704,31.1052,
86.0862,-31.1229,-49.077
# float B(3,4)
-11.0658,58.0379,39.0841,11.5361,
-42.5139,-70.8368,15.8528,12.9099,
-70.7164,-69.9669,-96.0132,10.8815
# int A_(5,3)
-68,98,-92,
19,8,-88,
26,-15,68,
81,-15,31,
86,-31,-49
# int B_(3,4)
-11,58,39,11,
-42,-70,15,12,
-70,-69,-96,10

std::mt19937_64にstatic修飾子を付加することで、randomizeArrayのコール毎に異なる値が出力される。配列A、Bで異なる乱数列が生成されている。

ただし、テンプレート引数が異なる場合、内部で同じ乱数列が生成されるため、同じ数値を異なる型でキャストされた値が出力される。配列AとA、BとBはそれぞれ同じ乱数列をfloat、intでキャストした値が生成されている。