Reconeixement del comportament de Lambda en els arguments predeterminats de C++

Reconeixement del comportament de Lambda en els arguments predeterminats de C++
Reconeixement del comportament de Lambda en els arguments predeterminats de C++
Arthur Petit
Dimecres, 18 de setembre de 2024 a les 22:05:16

Exploració d'expressions Lambda en arguments de funció per defecte

En C++, les lambdas ofereixen un mètode fort i adaptable per definir funcions anònimes. Poden introduir complexitat addicional en les definicions de funcions quan s'utilitzen com a arguments per defecte. Aquest article explora si el maneig d'una lambda declarada dins d'un argument predeterminat varia cada trucada de funció.

Examinarem un exemple particular per demostrar aquesta idea i analitzarem les conseqüències de la utilització de variables estàtiques en aquest tipus de lambdas. Podem explicar el comportament i respondre les preguntes més freqüents sobre aquest tema comprenent l'estàndard C++.

Comandament Descripció
static int x = 0; Permet que el lambda declari una variable local estàtica per al manteniment de l'estat entre trucades.
return ++x; La variable estàtica augmenta i es retorna el valor augmentat.
int x = [](){... }()) int foo Defineix una funció que pren una lambda com a paràmetre predeterminat i retorna una variable estàtica incrementada.
[]() { ... } Sintaxi d'expressió lambda en C++ sense capturar cap variable.
int bar() Defineix una funció que retorna el total dels resultats de dues trucades a foo.
std::cout << foo() << foo(); Imprimeix a la sortida estàndard el resultat de dues trucades a foo.
std::cout << bar(); Imprimeix a la sortida estàndard el resultat de l'ús de la funció de barra.
int main() Funció principal, el punt d'entrada del programa.
return 0; Mostra que el programari s'ha executat correctament.

Lambda definida integral en arguments per defecte

Els scripts C++ que es proporcionen mostren com utilitzar lambdas en paràmetres predeterminats i com es comporten amb variables estàtiques. La funció foo es defineix al primer script i el seu argument per defecte és un lambda. La presència d'a static int x = 0 en aquest lambda garanteix que el valor de la variable x es manté entre trucades. La lambda augmenta x per un i retorna el valor nou cada cop foo es diu. Això explica per què s'imprimeix "12" en lloc de "11" quan es truca foo() dues vegades dins main(). Cada trucada torna a avaluar el paràmetre predeterminat, però el static variable manté el seu valor constant.

En afegir una nova funció, bar, que crida foo dues vegades i suma els resultats, el segon guió aprofundeix en aquest comportament. Aquest exemple demostra com la variable estàtica del lambda continua existint fins i tot després foo es torna a cridar dins d'una altra funció. La variable estàtica de la lambda continua augmentant com s'esperava, tal com indica el resultat "12". Aquests exemples posen de manifest la importància de comprendre l'abast i la vida útil de les variables lambdas i estàtiques en la programació C++ demostrant com interactuen quan s'utilitzen en arguments predeterminats.

Examinant les expressions lambda en el context dels arguments per defecte

Exemple de programació en C++

#include <iostream>
// Function with a lambda as a default argument
int foo(int x = [](){
    static int x = 0;
    return ++x;
    }()) {
    return x;
}
int main() {
    std::cout << foo() << foo(); // prints "12", not "11"
    return 0;
}

Reconeixement del comportament de Lambda en arguments per defecte mitjançant variables estàtiques

Exemple de programació en C++

#include <iostream>
// Function with a lambda as a default argument
int foo(int x = [](){
    static int x = 0;
    return ++x;
    }()) {
    return x;
}
int bar() {
    return foo() + foo(); // Call foo twice
}
int main() {
    std::cout << bar(); // prints "12"
    return 0;
}

Comprensió avançada de les expressions Lambda d'argument per defecte

El mecanisme de captura de lambdas és una altra cosa clau a saber quan s'utilitzen amb paràmetres predeterminats. Lambdas en C++ tenen la capacitat de capturar variables locals per referència o per valor. Tanmateix, com que la lambda està pensada per ser una funció autònoma, normalment no captura cap variable estrangera en el context d'un paràmetre predeterminat. Això indica que l'estat que manté una variable estàtica dins d'una lambda és només local a la lambda i no es veu afectat per variables o estats fora d'ella.

En particular, l'ús de lambdas en els paràmetres predeterminats pot resultar en un codi menys comprensible i més difícil de mantenir. Les variables estàtiques d'aquestes lambdas es poden comportar de manera previsible, però quan estan presents en arguments predeterminats, pot ser difícil depurar la funció i ocultar l'ús previst. Com a resultat, tot i que les lambdas amb paràmetres predeterminats poden ser una eina útil, és crucial utilitzar-les amb moderació i assegurar-se que el codi descriu completament el seu comportament per facilitar la llegibilitat i el manteniment futur.

Preguntes i respostes habituals sobre lambdas d'arguments per defecte

  1. En C++, què és una expressió lambda?
  2. Un objecte de funció anònim amb la capacitat de capturar variables del seu àmbit circumdant s'anomena expressió lambda.
  3. Quin és el comportament d'una variable estàtica en una lambda?
  4. La variable estàtica d'una lambda manté el seu valor entre les trucades de funció, conservant l'estat sobre les trucades.
  5. Per què executar foo() dues vegades fa que la sortida imprimeix "12"?
  6. Com que la variable estàtica de la lambda augmenta en un amb cada trucada, la primera crida retorna 1 i la segona crida retorna 2, que suma "12".
  7. Cada vegada que es crida una funció, s'avaluen els arguments per defecte?
  8. Sí, cada vegada que es crida una funció, s'avaluen els seus arguments per defecte, però es conserva l'estat de les variables estàtiques que hi ha dins.
  9. Les variables externes es poden capturar per lambdas en arguments per defecte?
  10. Com que les lambdas estan dissenyades per ser autònomes, sovint no capturen variables estranyes en els paràmetres predeterminats.
  11. Quins efectes té l'ús de lambdas en els paràmetres predeterminats?
  12. L'ús de lambdas en arguments predeterminats pot enfosquir la llegibilitat del codi i complicar la depuració, de manera que s'han d'utilitzar amb criteri.
  13. El tipus lambda, quan s'utilitza en un argument predeterminat, és diferent per a cada trucada?
  14. No, el tipus lambda segueix sent el mateix, però la variable estàtica que hi ha dins conserva el seu estat a través de les trucades.
  15. Com es pot documentar com es comporten les variables estàtiques de lambdas?
  16. Per facilitar la lectura i el manteniment, és crucial incloure comentaris al codi que descriguin com es comporten les variables estàtiques en lambdas.
  17. Com pot ajudar l'ús d'una lambda en un paràmetre predeterminat?
  18. Una manera succinta de descriure accions predeterminades complexes just dins de la signatura de la funció és utilitzar una lambda en un argument predeterminat.

Compilació de resums d'expressió Lambda dels arguments predeterminats

Un lambda utilitzat com a argument predeterminat als exemples de C++ mostra com les variables estàtiques mantenen el seu estat durant les trucades de funcions. Cada vegada que s'invoca aquest estat estàtic, el comportament és constant i previsible. Escriure codi llegible i reutilitzable requereix una comprensió d'aquesta idea, especialment quan s'utilitzen lambdas en paràmetres de funció.