Lambda-käyttäytymisen tunnistaminen C++:n oletusargumenteissa

Lambda-lausekkeiden tutkiminen oletusfunktion argumenteissa

C++:ssa lambdat tarjoavat vahvan ja mukautuvan menetelmän anonyymien funktioiden määrittämiseen. Ne voivat lisätä funktion määrittelyihin monimutkaisuutta, kun niitä käytetään oletusargumentteina. Tässä artikkelissa tutkitaan, vaihteleeko oletusargumentin sisällä ilmoitetun lambda-arvon käsittely funktiokutsujen mukaan.

Tarkastelemme erityistä esimerkkiä tämän idean osoittamiseksi ja käymme läpi seuraukset, joita staattisten muuttujien käyttäminen tällaisissa lambda-tyypeissä aiheuttaa. Voimme selittää käyttäytymistä ja vastata usein kysyttyihin kysymyksiin tästä aiheesta ymmärtämällä C++-standardin.

Kattava määritelty lambda oletusargumenteissa

Mukana olevat C++-komentosarjat osoittavat, kuinka lambdaa käytetään oletusparametreissa ja kuinka ne toimivat staattisten muuttujien kanssa. Toiminto foo on määritelty ensimmäisessä komentosarjassa, ja sen oletusargumentti on lambda. A:n läsnäolo static int x = 0 tässä lambda takaa, että muuttujan arvo x säilytetään puheluiden välillä. Lambda kasvaa x yhdellä ja palauttaa uuden arvon joka kerta foo kutsutaan. Tämä selittää, miksi "12" tulostetaan "11" sijaan soitettaessa foo() kahdesti sisään main(). Jokainen puhelu arvioi uudelleen oletusparametrin, mutta static muuttuja pitää arvonsa vakiona.

Lisäämällä uuden toiminnon, bar, se kutsuu foo kahdesti ja summaa tulokset, toinen skripti syventää tätä käyttäytymistä. Tämä esimerkki osoittaa, kuinka staattinen muuttuja lambdassa on edelleen olemassa sen jälkeenkin foo kutsutaan uudelleen toisen funktion sisällä. Lambdan staattinen muuttuja jatkaa kasvuaan odotetusti, mitä osoittaa tulos "12". Nämä esimerkit korostavat lambda- ja staattisten muuttujien laajuuden ja käyttöiän ymmärtämisen merkitystä C++-ohjelmoinnissa osoittamalla, kuinka ne toimivat vuorovaikutuksessa, kun niitä käytetään oletusargumenteissa.

#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;
}

#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;
}

Lambda-oletusargumenttien edistynyt ymmärtäminen

Lambdojen sieppausmekanismi on toinen keskeinen asia, joka on tiedettävä käytettäessä niitä oletusparametreilla. C++:n lambdat pystyvät sieppaamaan paikallisia muuttujia viitteellä tai arvolla. Koska lambda on kuitenkin tarkoitettu itsenäiseksi funktioksi, se ei yleensä havaitse vieraita muuttujia oletusparametrin yhteydessä. Tämä osoittaa, että tila, jota lambdan sisällä oleva staattinen muuttuja ylläpitää, on vain lambdan paikallinen, eivätkä sen ulkopuoliset muuttujat tai tilat vaikuta siihen.

Varsinkin lambda-arvojen käyttäminen oletusparametreissa saattaa johtaa vähemmän ymmärrettävään ja vaikeammin ylläpidettävään koodiin. Staattiset muuttujat näissä lambdassa voivat käyttäytyä ennustettavasti, mutta kun ne ovat läsnä oletusargumenteissa, funktion virheenkorjaus ja sen käyttötarkoituksen piilottaminen voi olla vaikeaa. Tämän seurauksena, vaikka oletusparametreilla varustetut lambdat voivat olla hyödyllinen työkalu, on tärkeää käyttää niitä säästeliäästi ja varmistaa, että koodi kuvaa täysin niiden toimintaa luettavuuden ja tulevan ylläpidon helpottamiseksi.