Zjednodušení zpracování chyb v C++23
Efektivní řešení chyb a správa návratových hodnot je v dnešním vývoji C++ zásadní. Typická metoda práce s funkcemi, které vracejí typy {std::expected}, zahrnuje spoustu kontrol a kódu pro zpracování chyb, což může komplikovat logiku a ztěžovat údržbu kódu.
Tento dokument zkoumá použití sofistikovanější a obecnější metody ke zjednodušení správy chyb. Abychom snížili standardní kód a zlepšili čitelnost, prozkoumáme konstrukci metody `magic_apply`, která agreguje výsledky mnoha {std::expected} hodnot a předává je jiné funkci.
Příkaz | Popis |
---|---|
std::expected | Typ šablony používaný v C++ pro zpracování chyb, který má schopnost ukládat hodnoty i chyby. |
std::unexpected | Při použití s std::expected představuje neočekávanou chybovou hodnotu. |
template<typename...> | Načrtne variadic šablonu s nekonečným množstvím argumentů šablony, které může přijmout. |
decltype | Používá se při programování šablon, zejména pro zjištění typu výrazu. |
args.value() | Pokud má std::expected objekt hodnotu, přistupuje k hodnotě v něm obsažené. |
args.has_value() | Ověřuje, zda je v objektu std::expected přítomna hodnota. |
(... && args.has_value()) | Chcete-li zjistit, zda má každý std::očekávaný objekt hodnoty, složte výraz. |
func(args.value()...) | K volání funkce metody používá hodnoty objektu std::expected. |
return unexpected<Err>(args.error()...) | Vrátí neočekávanou chybu obsahující chyby z objektů std::expected. |
Efektivní správa chyb pomocí variabilních šablon
The std::expected typ se používá ve skriptech pro usnadnění zpracování chyb v C++23. Hlavním cílem je vyvinout generickou funkci tzv magic_apply které mohou přenášet výstup několika std::expected hodnoty do jiné funkce. Tím je zdlouhavá kontrola chyb, která je obvykle nezbytná při práci s mnoha std::expected hodnoty se snižují. magic_apply je poměrně flexibilní, protože může trvat libovolný počet std::expected parametry pomocí variadic šablon. Před voláním funkce s obsahem libovolného std::expected objekt, základní logika magic_apply používá složený výraz, (... && args.has_value()), abychom se ujistili std::expected objekty mají platné hodnoty.
Tato myšlenka je ilustrována v prvním příkladu skriptu pomocí jednoduchých typů, jako je např int a double. Definuje a compute_all funkce, která provádí základní výpočet, a getA a getB funkce, které se vracejí std::expected typy. Pokud obě hodnoty z getA a getB jsou legitimní, můžeme zavolat compute_all pomocí magic_apply; pokud ne, chyba se šíří. Snížením standardního kódu tato metoda zlepšuje čitelnost a udržovatelnost. Podobná myšlenka je uvedena ve druhém scénáři, ale aby se zdůraznila všestrannost přístupu, string typy a lambda functions se používají.
Snížení složitosti při zpracování chyb v C++ pomocí `std::expected}
Skript C++23 využívající variadické šablony
#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;
}
Kombinace různých {std::očekávaných} výsledků hodnot C++23
Skript C++23 využívající funkce 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;
}
Zlepšení zpracování chyb v C++ pomocí variadických šablon
Kapacita std::expected další zásadní výhodou jeho použití v C++ je výrazné zlepšení zpracování chyb ve složitých systémech. Bezproblémová kombinace výsledků mnoha asynchronních akcí je nezbytná v situacích, kdy dávají výnos std::expected typy. Kromě zjednodušení kódu tato metoda zaručuje silné zpracování chyb. Kombinací libovolného počtu lze vytvořit všestrannější a obecnější funkce std::expected hodnoty s variadic templates.
Všestrannost magic_apply umožňuje jeho použití s funkcemi, které přijímají různé druhy argumentů. Implementace je dále usnadněna využitím decltype, který automaticky odvodí návratový typ volání kombinované funkce. Kromě toho lze tuto techniku rozšířit pro správu složitějších úkolů, včetně slučování std::expected hodnoty s jinými druhy chyb nebo změnou hodnot před jejich odesláním do funkce. Vzhledem ke své přizpůsobivosti může být vzor použit pro širokou škálu úloh, od jednoduchých výpočtů až po složité operace.
Často kladené otázky o Variadic Templates a std::očekávané
- co je std::expected?
- Jedná se o typ šablony C++, který může obsahovat chybu nebo platnou hodnotu a používá se pro správu chyb.
- Jak to dělá magic_apply práce?
- Eliminuje potřebu opakovaných kontrol chyb kombinací mnoha výsledků std::expected hodnoty a jejich předání funkci.
- Co jsou variadické šablony?
- Šablony proměnných nabízejí velkou volnost při návrhu funkcí tím, že umožňují funkcím přijímat libovolný počet parametrů.
- Proč používat decltype v magic_apply?
- S využitím hodnot std::expected objektů, aby se automaticky určil návratový typ volané funkce.
- je magic_apply umí řešit různé typy chyb?
- Ano, dá se s ním pracovat std::expected hodnoty s různými druhy chyb s několika úpravami.
- Jaké výhody využívá std::expected nabídka?
- Při řešení chyb nabízí výraznější a čistší přístup než konvenčnější techniky, jako jsou výjimky nebo návratové kódy.
- je std::unexpected součástí std::expected?
- Kromě toho std::expected, std::unexpected ve skutečnosti představuje nesprávnou hodnotu.
- Lze použít asynchronní akce s magic_apply?
- Je skutečně adaptabilní na manipulaci std::expected hodnoty vrácené asynchronními operacemi.
- Co je to skládací výraz?
- Zde se ke kontrole, zda vše, používá funkce v C++ zvaná fold expression std::expected objekty jednoduchým způsobem obsahují platné hodnoty.
Zabalit:
V C++23 implementace obecné funkce pro zpracování více std::očekávaných hodnot výrazně zlepšuje čitelnost kódu a výrazně zjednodušuje zpracování chyb. Funkce magic_apply redukuje standardní kód a zlepšuje udržovatelnost pomocí variadic šablon, aby se zajistilo, že všechny předpokládané hodnoty jsou před zpracováním správné. Tato metoda nabízí flexibilní řešení, které lze aplikovat na různé situace, a poskytuje modernímu programování v C++ čistší a efektivnější způsob řešení poruch.