Utilitzant std::apply a std::expected a C++23

Utilitzant std::apply a std::expected a C++23
Utilitzant std::apply a std::expected a C++23

Racionalització de la gestió d'errors en C++23

La gestió eficaç dels errors i la gestió dels valors de retorn és essencial en el desenvolupament de C++ actual. El mètode típic de treballar amb funcions que retornen tipus {std::expected} inclou moltes comprovacions i codi de gestió d'errors, que poden complicar la lògica i fer que el codi sigui més difícil de mantenir.

Aquest article investiga l'ús d'un mètode més sofisticat i general per simplificar la gestió d'errors. Per tal de reduir el codi normal i millorar la llegibilitat, investigarem la construcció d'un mètode `magic_apply` que agregui els resultats de molts valors {std::expected} i els passi a una altra funció.

Comandament Descripció
std::expected Tipus de plantilla utilitzat en C++ per a la gestió d'errors que té la capacitat d'emmagatzemar tant valors com errors.
std::unexpected Quan s'utilitza amb std::expected, representa un valor d'error inesperat.
template<typename...> Esbossa una plantilla variada amb una quantitat infinita d'arguments de plantilla que pot acceptar.
decltype S'utilitza en la programació de plantilles, especialment per conèixer el tipus d'expressió.
args.value() Si un objecte std::expected té un valor, accedeix al valor que hi conté.
args.has_value() Verifica si hi ha un valor en un objecte std::expected.
(... && args.has_value()) Per determinar si cada objecte std::expected té valors, doblega l'expressió.
func(args.value()...) Utilitza els valors de l'objecte std::expected per cridar la funció del mètode.
return unexpected<Err>(args.error()...) Retorna un error inesperat que conté els errors dels objectes std::expected.

Gestió eficaç d'errors mitjançant plantilles variables

El std::expected El tipus s'utilitza als scripts per facilitar la gestió d'errors en C++23. L'objectiu principal és desenvolupar una funció genèrica anomenada magic_apply que pot transmetre la sortida de diversos std::expected valors a una altra funció. En fer això, la tediosa comprovació d'errors que sol ser necessària quan es treballa amb molts std::expected els valors es redueixen. magic_apply és bastant flexible perquè pot prendre qualsevol nombre de std::expected paràmetres utilitzant plantilles variàdiques. Abans de cridar la funció amb el contingut de qualsevol std::expected objecte, la lògica fonamental de magic_apply utilitza una expressió de plec, (... && args.has_value()), per assegurar-se que tot std::expected els objectes tenen valors vàlids.

Aquesta idea s'il·lustra en el primer exemple de guió utilitzant tipus simples com ara int i double. Defineix a compute_all funció que realitza un càlcul bàsic, i getA i getB funcions que tornen std::expected tipus. Si els dos valors de getA i getB són legítims, podem trucar compute_all utilitzant magic_apply; si no, l'error es propaga. En reduir el codi normal, aquest mètode millora la llegibilitat i el manteniment. Una idea similar es presenta en el segon guió, però per destacar la versatilitat de l'enfocament, string tipus i lambda functions s'utilitzen.

Reducció de la complexitat en la gestió d'errors de C++ amb `std::expected}

Script C++23 utilitzant plantilles variàdiques

#include <expected>
#include <string>
#include <iostream>
#include <tuple>

using namespace std;

template<typename Func, typename... Args, typename Err>
auto magic_apply(Func func, const expected<Args, Err>&... args) -> expected<decltype(func(args.value()...)), Err> {
    if ((... && args.has_value())) {
        return func(args.value()...);
    } else {
        return unexpected<Err>(args.error()...);
    }
}

expected<int, string> getA(int x) {
    if (x > 0) return x;
    return unexpected<string>("Error in getA");
}

expected<double, string> getB(double y) {
    if (y > 0) return y;
    return unexpected<string>("Error in getB");
}

double compute_all(int a, double b) {
    return a + b;
}

int main() {
    auto result = magic_apply(compute_all, getA(10), getB(20.5));
    if (result) {
        cout << "Result: " << result.value() << endl;
    } else {
        cout << "Error: " << result.error() << endl;
    }
    return 0;
}

Combinant diferents valors de resultats de {std::expected} C++23

Script C++23 utilitzant funcions Lambda

#include <expected>
#include <string>
#include <iostream>

using namespace std;

template<typename Func, typename... Args, typename Err>
auto magic_apply(Func func, const expected<Args, Err>&... args) -> expected<decltype(func(args.value()...)), Err> {
    bool all_valid = (args.has_value() && ...);
    if (all_valid) {
        return func(args.value()...);
    } else {
        return unexpected<Err>(args.error()...);
    }
}

expected<string, string> getA(bool flag) {
    if (flag) return "SuccessA";
    return unexpected<string>("Failed A");
}

expected<string, string> getB(bool flag) {
    if (flag) return "SuccessB";
    return unexpected<string>("Failed B");
}

string compute_all(const string& a, const string& b) {
    return a + " and " + b;
}

int main() {
    auto result = magic_apply(compute_all, getA(true), getB(true));
    if (result) {
        cout << "Result: " << result.value() << endl;
    } else {
        cout << "Error: " << result.error() << endl;
    }
    return 0;
}

Millora de la gestió d'errors de C++ amb plantilles Variadic

La capacitat de std::expected millorar molt el maneig d'errors en sistemes complexos és un altre avantatge crucial d'utilitzar-lo en C++. La combinació perfecta dels resultats de moltes accions asíncrones és essencial en situacions en què cedeixen std::expected tipus. A més de simplificar el codi, aquest mètode garanteix un fort maneig d'errors. Es poden crear funcions més versàtils i genèriques combinant un nombre arbitrari de std::expected valors amb variadic templates.

La versatilitat de magic_apply permet utilitzar-lo amb funcions que accepten diversos tipus d'arguments. La implementació es fa més senzilla mitjançant l'ús decltype, que dedueix automàticament el tipus de retorn de la crida de funció combinada. A més, aquesta tècnica es pot ampliar per gestionar tasques més complexes, inclosa la fusió std::expected valors amb altres tipus d'error o alterar els valors abans d'enviar-los a la funció. A causa de la seva adaptabilitat, el patró es pot utilitzar per a una àmplia gamma de tasques, des de càlculs senzills fins a operacions complexes.

Preguntes freqüents sobre Plantilles Variadic i std::expected

  1. Què és std::expected?
  2. És un tipus de plantilla C++ que pot contenir un error o un valor vàlid i s'utilitza per a la gestió d'errors.
  3. Com ho fa magic_apply treballar?
  4. Elimina la necessitat de comprovacions repetides d'errors combinant els resultats de nombrosos std::expected valors i passar-los a una funció.
  5. Què són les plantilles variàdiques?
  6. Les plantilles variables ofereixen una gran llibertat en el disseny de funcions, ja que permeten que les funcions acceptin un nombre arbitrari de paràmetres.
  7. Per què utilitzar decltype en magic_apply?
  8. Utilitzant els valors de la std::expected objectes per determinar automàticament el tipus de retorn de la funció que es crida.
  9. És magic_apply capaç de gestionar diversos tipus d'error?
  10. Sí, es pot fer que funcioni std::expected valors que tenen diversos tipus d'error amb alguns ajustaments.
  11. Quins avantatges té utilitzar std::expected oferta?
  12. Quan es tracta d'errors, ofereix un enfocament més expressiu i més net que amb tècniques més convencionals com les excepcions o els codis de retorn.
  13. És std::unexpected part de std::expected?
  14. A més de std::expected, std::unexpected de fet, representa un valor incorrecte.
  15. Es poden utilitzar accions asíncrones amb magic_apply?
  16. De fet, és adaptable al maneig std::expected valors retornats per operacions asíncrones.
  17. Què és una expressió de plec?
  18. Aquí, la característica en C++ anomenada expressió de plec s'utilitza per comprovar si tot std::expected els objectes contenen valors vàlids d'una manera senzilla.

Conclusió:

En C++23, la implementació d'una funció genèrica per gestionar diversos valors std::esperats millora molt la llegibilitat del codi i simplifica molt el maneig d'errors. La funció magic_apply redueix el codi normal i millora el manteniment mitjançant l'ús de plantilles variades per assegurar-se que tots els valors previstos són correctes abans de processar-los. Aquest mètode ofereix una solució flexible que es pot aplicar a diferents situacions i ofereix a la programació C++ moderna una manera més neta i eficaç de gestionar els errors.