ફંક્ટર સાથે એરે શરૂ કરવા અને C++ માં સંદર્ભ દ્વારા એરે લેવા માટેની કાનૂની વિચારણાઓ

C++ માં ફંક્ટર-આધારિત એરે ઇનિશિયલાઇઝેશનને સમજવું

C++ માં, એરેની શરૂઆત કરવી, ખાસ કરીને બિન-ડિફોલ્ટ-કન્સ્ટ્રક્ટીબલ પ્રકારો ધરાવતાં, મુશ્કેલ હોઈ શકે છે. આ ખાસ કરીને સાચું છે જ્યારે તમારે ડિફોલ્ટ કન્સ્ટ્રક્ટર વિના જટિલ ડેટા પ્રકારો બનાવવાની જરૂર હોય. એક રસપ્રદ ટેકનિક એ છે કે આવા એરેને સંદર્ભ તરીકે એરે સાથે શરૂ કરવા માટે ફંક્ટરનો ઉપયોગ કરવો.

અહીનો ઉદ્દેશ્ય એરેની શરૂઆત કરવામાં આવી રહી છે તેની સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરવા માટે ફંક્ટર તરીકે લેમ્બડા ફંક્શનનો ઉપયોગ કરવાનો છે. જટિલ અથવા વિશાળ ડેટા સેટ્સ સાથે કામ કરતી વખતે તમને વધુ સ્વતંત્રતા આપતા, વધારાના ઘટકો મૂકીને એરે તત્વો બનાવવામાં આવે છે. આ અભિગમ તાજેતરના C++ કમ્પાઇલરો સાથે યોગ્ય રીતે કામ કરતો જણાય છે, જોકે C++ ધોરણ હેઠળ તેની કાયદેસરતા અનિશ્ચિત છે.

આ રીતે એરેને ઍક્સેસ કરવાની જટિલતાઓનું મૂલ્યાંકન કરવું મહત્વપૂર્ણ છે, તેમજ આ ઉકેલ ઑબ્જેક્ટ જીવનકાળ અને મેમરી મેનેજમેન્ટ માટે ભાષાના નિયમોનું પાલન કરે છે કે કેમ. સંભવતઃ અવ્યાખ્યાયિત વર્તણૂક અથવા માનક ઉલ્લંઘનને લગતી ચિંતાઓ તેના આરંભ દરમિયાન સંદર્ભ દ્વારા પૂરી પાડવામાં આવેલ એરેના પરિણામે થાય છે.

આ નિબંધ આ તકનીકની કાયદેસરતાની તપાસ કરશે અને તેના મહત્વની તપાસ કરશે, ખાસ કરીને બદલાતા C++ ધોરણોના પ્રકાશમાં. અમે વ્યવહારિક લાભો અને સંભવિત ખામીઓ બંનેને હાઇલાઇટ કરીને અન્ય રીતો સાથે પણ તેની સરખામણી કરીશું.

C++ માં ફંક્ટર સાથે એરે ઇનિશિયલાઇઝેશનની શોધખોળ

પહેલાની સ્ક્રિપ્ટો C++ માં બિન-ડિફોલ્ટ-કન્સ્ટ્રક્ટેબલ એરેને પ્રારંભ કરવા માટે ફંક્ટરનો ઉપયોગ કરે છે. આ પદ્ધતિ ખાસ કરીને સરળ છે જ્યારે તમારે જટિલ પ્રકારો બનાવવાની જરૂર હોય જે ચોક્કસ દલીલો વિના પ્રારંભ કરી શકાતી નથી. પ્રથમ સ્ક્રિપ્ટમાં, લેમ્બડા ફંક્શનનો ઉપયોગ Int ક્લાસના ઉદાહરણો બનાવવા માટે થાય છે, અને પ્લેસમેન્ટ નવાનો ઉપયોગ પૂર્વ-ફાળવેલ મેમરીમાં એરે સભ્યોને પ્રારંભ કરવા માટે થાય છે. આ વિકાસકર્તાઓને ડિફૉલ્ટ કન્સ્ટ્રક્ટરનો ઉપયોગ ટાળવા માટે પરવાનગી આપે છે, જે પ્રારંભ દરમિયાન પરિમાણોની જરૂર હોય તેવા પ્રકારો સાથે કામ કરતી વખતે મહત્વપૂર્ણ છે.

આ અભિગમનો એક નિર્ણાયક ભાગ એ પ્લેસમેન્ટ નવી, એક અદ્યતન C++ સુવિધાનો ઉપયોગ છે જે મેમરીમાં ઑબ્જેક્ટ પ્લેસમેન્ટ પર માનવ નિયંત્રણની મંજૂરી આપે છે. arr.data() નો ઉપયોગ કરીને, એરેના આંતરિક બફરનું સરનામું મેળવવામાં આવે છે, અને ઑબ્જેક્ટ્સ સીધા જ મેમરી એડ્રેસ પર બનાવવામાં આવે છે. આ વ્યૂહરચના અસરકારક મેમરી મેનેજમેન્ટને સુનિશ્ચિત કરે છે, ખાસ કરીને જ્યારે વિશાળ એરે સાથે કામ કરો. જો કે, મેમરી લિક ટાળવા માટે સાવચેતી રાખવી જોઈએ, કારણ કે જો પ્લેસમેન્ટ નવાનો ઉપયોગ કરવામાં આવે તો ઑબ્જેક્ટ્સનો મેન્યુઅલ વિનાશ જરૂરી છે.

લેમ્બડા ફંક્શન એરે અને જનરેટર બંનેને સંદર્ભ (&arr, &gen) દ્વારા પકડે છે, જે ફંક્શનને તેના આરંભ દરમિયાન સીધા જ એરેમાં ફેરફાર કરવાની મંજૂરી આપે છે. મોટા ડેટાસેટ્સ સાથે કામ કરતી વખતે આ પદ્ધતિ મહત્વપૂર્ણ છે કારણ કે તે મોટા માળખાને કૉપિ કરવાના ઓવરહેડને દૂર કરે છે. લેમ્બડા ફંક્શનની અંદરનો લૂપ સમગ્ર એરેમાં પુનરાવર્તિત થાય છે, જનરેટર ફંક્શન સાથે નવા Int ઑબ્જેક્ટ બનાવે છે. આ સુનિશ્ચિત કરે છે કે એરેમાંના દરેક ઘટકને અનુક્રમણિકાના આધારે યોગ્ય રીતે પ્રારંભ કરવામાં આવ્યો છે, જે પદ્ધતિને વિવિધ પ્રકારના એરે માટે સ્વીકાર્ય બનાવે છે.

સૂચિત અભિગમના સૌથી રસપ્રદ પાસાઓ પૈકી એક C++ ના વિવિધ સંસ્કરણો, ખાસ કરીને C++14 અને C++17 સાથે તેની સંભવિત સુસંગતતા છે. જ્યારે C++17 એ rvalue semantics ઉમેર્યું, જે આ સોલ્યુશનની કાર્યક્ષમતામાં સુધારો કરી શકે છે, પ્લેસમેન્ટની નવી અને ડાયરેક્ટ મેમરી એક્સેસ તકનીકોનો ઉપયોગ તેને જૂના C++ ધોરણોમાં પણ માન્ય બનાવી શકે છે. જો કે, વિકાસકર્તાઓએ ખાતરી કરવી જ જોઇએ કે તેઓ આ પદ્ધતિના પ્રભાવને સારી રીતે સમજે છે, કારણ કે નબળી મેમરી મેનેજમેન્ટ અવ્યાખ્યાયિત વર્તન અથવા મેમરી ભ્રષ્ટાચારમાં પરિણમી શકે છે. આ અભિગમ ઉપયોગી છે જ્યારે અન્ય ઉકેલો, જેમ કે std::index_sequence, અમલીકરણ અવરોધોને કારણે નિષ્ફળ જાય છે.

#include <cstddef>
#include <utility>
#include <array>
#include <iostream>

struct Int {
    int v;
    Int(int v) : v(v) {}
};

int main() {
    auto gen = [](size_t i) { return Int(11 * (i + 1)); };
    std::array<Int, 500000> arr = [&arr, &gen]() {
        for (std::size_t i = 0; i < arr.size(); i++)
            new (arr.data() + i) Int(gen(i));
        return arr;
    }();

    for (auto i : arr) {
        std::cout << i.v << ' ';
    }
    std::cout << '\n';
    return 0;
}

#include <cstddef>
#include <array>
#include <iostream>

struct Int {
    int v;
    Int(int v) : v(v) {}
};

int main() {
    auto gen = [](size_t i) { return Int(11 * (i + 1)); };
    std::array<Int, 500000> arr;

    [&arr, &gen]() {
        for (std::size_t i = 0; i < arr.size(); i++)
            new (&arr[i]) Int(gen(i));
    }();

    for (const auto& i : arr) {
        std::cout << i.v << ' ';
    }
    std::cout << '\n';
}

ફંક્ટરનો ઉપયોગ કરીને એરે ઇનિશિયલાઇઝેશનમાં અદ્યતન વિચારણાઓ

C++ માં, નોન-ડિફોલ્ટ કન્સ્ટ્રક્ટિબલ પ્રકારો સાથે મોટા એરેને આરંભ કરવાના વધુ મુશ્કેલ ઘટકોમાંનું એક ભાષાના ઑબ્જેક્ટ આજીવન પ્રતિબંધોનું પાલન કરતી વખતે કાર્યક્ષમ મેમરી વ્યવસ્થાપનને સુનિશ્ચિત કરવાનું છે. આ કિસ્સામાં, સંદર્ભ દ્વારા એરેને પ્રારંભ કરવા માટે ફંક્ટરનો ઉપયોગ કરવો એ એક અનન્ય ઉકેલ પ્રદાન કરે છે. આ પદ્ધતિ, બિનપરંપરાગત હોવા છતાં, વિકાસકર્તાઓને ઑબ્જેક્ટની રચના પર સરસ નિયંત્રણ પ્રદાન કરે છે, ખાસ કરીને જ્યારે કસ્ટમ પ્રકારો સાથે કામ કરો કે જેને આરંભ દરમિયાન દલીલોની જરૂર હોય. તેમાં સામેલ જીવનકાળના સંચાલનને સમજવું મહત્વપૂર્ણ છે, કારણ કે તેના સ્ટાર્ટઅપ દરમિયાન એરેને ઍક્સેસ કરવાથી જો ખોટી રીતે કરવામાં આવે તો અવ્યાખ્યાયિત વર્તનમાં પરિણમી શકે છે.

C++17માં rvalue રેફરન્સના આગમનથી મોટા ડેટા સ્ટ્રક્ચર શરૂ કરવામાં લવચીકતા વધી છે, જે સૂચિત તકનીકને વધુ વાસ્તવિક બનાવે છે. વિશાળ એરે સાથે કામ કરતી વખતે, rvalue સિમેન્ટિક્સ અસ્થાયી ઑબ્જેક્ટ્સને કૉપિ કરવાને બદલે ખસેડવાની મંજૂરી આપે છે, કાર્યક્ષમતામાં વધારો કરે છે. જો કે, અગાઉના C++ ધોરણોમાં, ડબલ બાંધકામ અને અજાણતા મેમરી ઓવરરાઇટ જેવી સમસ્યાઓ ટાળવા માટે સાવચેતીપૂર્વક મેમરી હેન્ડલિંગની જરૂર હતી. નવા પ્લેસમેન્ટનો ઉપયોગ કરવાથી ઝીણવટભર્યું નિયંત્રણ મળે છે, પરંતુ તે વિકાસકર્તા પર મેન્યુઅલ વિનાશનો બોજ મૂકે છે.

ફંક્ટર સાથે એરેને પ્રારંભ કરતી વખતે ધ્યાનમાં લેવાનું બીજું આવશ્યક પરિબળ ઑપ્ટિમાઇઝેશનની શક્યતા છે. સંદર્ભ દ્વારા એરેને કેપ્ચર કરીને, અમે મેમરી ફૂટપ્રિન્ટને ઘટાડીને, બિનજરૂરી નકલો ટાળીએ છીએ. આ પદ્ધતિ મોટા ડેટા સેટ્સ સાથે પણ સારી રીતે વધે છે, જેમ કે std::index_sequence જેવી અન્ય તકનીકોથી વિપરીત, જેમાં ટેમ્પલેટ ઇન્સ્ટન્ટેશન મર્યાદાઓ હોય છે. આ ઉન્નત્તિકરણો બિન-ડિફોલ્ટ-કન્સ્ટ્રક્ટેબલ પ્રકારોને સંભાળવા માટે ફંક્ટર-આધારિત અભિગમને આકર્ષક બનાવે છે જે મેમરી કાર્યક્ષમતાને જટિલતા સાથે જોડે છે.