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.

Komento	Kuvaus
static int x = 0;	Mahdollistaa lambdan ilmoittaa staattisen paikallisen muuttujan tilan ylläpitoa varten puheluiden välillä.
return ++x;	Staattista muuttujaa kasvatetaan ja korotettu arvo palautetaan.
int x = [](){... }()) int foo	Määrittää funktion, joka ottaa lambdan oletusparametrikseen ja palauttaa kasvatetun staattisen muuttujan.
[]() { ... }	Lambda-lausekkeen syntaksi C++:ssa ilman muuttujien sieppausta.
int bar()	Määrittää funktion, joka palauttaa kahden kutsun tulosten yhteissumman funktiolle foo.
std::cout << foo() << foo();	Tulostaa vakiotulostukseen kahden foo-puhelun tuloksen.
std::cout << bar();	Tulostaa vakiotulosteeseen palkkitoiminnon käytön tulokset.
int main()	Päätoiminto, ohjelman aloituspiste.
return 0;	Näyttää, että ohjelmisto toimi onnistuneesti.

Kattava määritelty lambda oletusargumenteissa

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

Lisäämällä uuden toiminnon, , se kutsuu kahdesti ja summaa tulokset, toinen skripti syventää tätä käyttäytymistä. Tämä esimerkki osoittaa, kuinka staattinen muuttuja lambdassa on edelleen olemassa sen jälkeenkin 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.

1. Mikä on C++:ssa lambda-lauseke?
2. Anonyymiä funktioobjektia, joka pystyy kaappaamaan muuttujia ympäröivästä laajuudestaan, kutsutaan lambda-lausekkeeksi.
3. Miten staattinen muuttuja käyttäytyy lambdassa?
4. Lambdan staattinen muuttuja säilyttää arvonsa funktiokutsujen välillä, säilyttäen tilan kutsujen sijaan.
5. Miksi foo():n suorittaminen kahdesti johtaa tulosteen "12"?
6. Koska lambdan staattinen muuttuja kasvaa yhdellä jokaisella kutsulla, ensimmäinen kutsu palauttaa 1 ja toinen kutsu 2, mikä summaaa "12".
7. Joka kerta kun funktiota kutsutaan, arvioidaanko oletusargumentit?
8. Kyllä, aina kun funktiota kutsutaan, sen oletusargumentit arvioidaan, mutta niiden sisällä olevien staattisten muuttujien tila säilyy.
9. Voivatko lambdat siepata ulkoisia muuttujia oletusargumenteissa?
10. Koska lambdat on suunniteltu itsenäisiksi, ne eivät usein löydä vieraita muuttujia oletusparametreissa.
11. Mitä vaikutuksia lambda-arvojen käytöllä oletusparametreissa on?
12. Lambda-argumenttien käyttäminen oletusargumenteissa voi hämärtää koodin luettavuutta ja vaikeuttaa virheenkorjausta, joten niitä tulee käyttää harkiten.
13. Onko lambda-tyyppi, kun sitä käytetään oletusargumentissa, erilainen jokaisessa kutsussa?
14. Ei, lambda-tyyppi pysyy samana, mutta sen sisällä oleva staattinen muuttuja säilyttää tilansa puheluissa.
15. Kuinka voidaan dokumentoida, kuinka lambda-muuttujat käyttäytyvät?
16. Lukemisen ja ylläpidon helpottamiseksi on erittäin tärkeää sisällyttää koodiin kommentteja, jotka kuvaavat lambda-muuttujien staattisten muuttujien toimintaa.
17. Miten lambdan käyttö oletusparametrissa voi auttaa?
18. Yksi ytimekäs tapa kuvata monimutkaisia ​​oletustoimintoja suoraan funktion allekirjoituksessa on käyttää lambdaa oletusargumentissa.

C++-esimerkeissä oletusargumenttina käytetty lambda näyttää kuinka staattiset muuttujat säilyttävät tilansa funktiokutsujen aikana. Joka kerta kun tämä staattinen tila vedetään, käyttäytyminen on jatkuvaa ja ennustettavaa. Luettavan ja uudelleenkäytettävän koodin kirjoittaminen edellyttää tämän idean ymmärtämistä, varsinkin käytettäessä lambdaa funktioparametreissa.