C ++ में टेम्पलेट मापदंडों के रूप में टेम्पलेट फ़ंक्शन सदस्यों का उपयोग करना

C ++ में स्ट्रीमलाइनिंग टेम्पलेट फ़ंक्शन कॉल

टेम्प्लेट आधुनिक C ++ प्रोग्रामिंग की एक आधारशिला है, जिससे डेवलपर्स को लचीला और पुन: प्रयोज्य कोड लिखने में सक्षम बनाया जाता है। हालांकि, टेम्पलेट फ़ंक्शन सदस्यों के साथ काम करना अक्सर दोहरावदार बॉयलरप्लेट का परिचय देता है, जो कोडबेस को अव्यवस्थित कर सकता है और पठनीयता को कम कर सकता है। यह सवाल उठाता है: क्या हम ऐसे पैटर्न को सरल बना सकते हैं?

एक परिदृश्य की कल्पना करें जहां आपके पास एक वर्ग में कई टेम्पलेटेड सदस्य कार्य हैं, प्रत्येक `चार`,` int`, और `फ्लोट` जैसे प्रकारों के अनुक्रम पर काम कर रहा है। मैन्युअल रूप से प्रत्येक प्रकार के लिए प्रत्येक फ़ंक्शन को कॉल करने के बजाय, क्या एक स्वच्छ और सुरुचिपूर्ण डिस्पैचर फ़ंक्शन में तर्क को केंद्रीकृत करना बहुत अच्छा नहीं होगा? यह अतिरेक को कम करेगा और स्थिरता में सुधार करेगा। 🚀

टेम्पलेट मापदंडों के रूप में टेम्पलेटेड सदस्य कार्यों को पास करने का प्रयास एक प्राकृतिक समाधान की तरह लग सकता है। हालांकि, इसे प्राप्त करना C ++ के प्रकार प्रणाली और टेम्पलेट सिंटैक्स की जटिलताओं के कारण सीधा नहीं है। इस तरह के पैटर्न को सीधे लागू करने की कोशिश करते समय डेवलपर्स अक्सर कंपाइलर त्रुटियों में चलते हैं।

इस लेख में, हम यह पता लगाएंगे कि क्या एक डिस्पैचर फ़ंक्शन को डिज़ाइन करना संभव है जो प्रकारों के अनुक्रम पर पुनरावृत्ति कर सकता है और विभिन्न टेम्पलेटेड सदस्य कार्यों को लागू कर सकता है। हम चुनौतियों और संभावित समाधानों को प्रदर्शित करने के लिए व्यावहारिक उदाहरणों के माध्यम से भी चलेंगे। चलो गोता लगाते हैं! 🛠

C ++ में टेम्पलेट फ़ंक्शन डिस्पैचर्स

ऊपर दी गई स्क्रिप्ट C ++ में एक विशिष्ट चुनौती से निपटते हैं: स्वच्छ और पुन: प्रयोज्य तरीके से इनपुट प्रकारों के एक ही अनुक्रम के लिए विभिन्न टेम्पलेट सदस्य कार्यों को कॉल करना। प्राथमिक लक्ष्य एक केंद्रीय डिस्पैचर फ़ंक्शन बनाकर बॉयलरप्लेट कोड को कम करना है। का उपयोग करते हुए टेम्पलेट मेटाप्रोग्रामिंग, `for_each_type` फ़ंक्शन पूर्वनिर्धारित प्रकारों के लिए` a` और `b` जैसे कार्यों के लिए कॉल को स्वचालित करता है, जैसे कि` char`, `int`, और 'फ्लोट'। यह `std :: tuple`, वेरिएडिक टेम्प्लेट, और गुना अभिव्यक्तियों जैसे उन्नत उपकरणों का लाभ उठाकर पूरा किया जाता है, जो समाधान को लचीला और कुशल दोनों बनाते हैं। 🚀

पहला दृष्टिकोण प्रकारों के अनुक्रम को धारण करने के लिए `std :: tuple` का उपयोग करने पर केंद्रित है। `Std :: tuple_element` और` std :: index_chaterence` को मिलाकर, हम संकलन समय पर इन प्रकारों पर पुनरावृत्ति कर सकते हैं। यह `for_each_type` कार्यान्वयन को गतिशील रूप से प्रत्येक प्रकार के लिए सही टेम्पलेटेड सदस्य फ़ंक्शन को लागू करने की अनुमति देता है। उदाहरण के लिए, स्क्रिप्ट यह सुनिश्चित करती है कि `ए() `,` ए() `, और` ए() `को एक लूप-जैसे तरीके से मूल रूप से कहा जाता है, बिना डेवलपर को मैन्युअल रूप से प्रत्येक कॉल को निर्दिष्ट करने के बिना। यह विधि उन परिदृश्यों में विशेष रूप से मूल्यवान है जहां दोहराए जाने वाले कोड को कम करने के लिए कई प्रकार हैं। ✨

दूसरा दृष्टिकोण अधिक संक्षिप्त तरीके से समान कार्यक्षमता प्राप्त करने के लिए वेरिएडिक टेम्प्लेट के साथ लैम्ब्डा कार्यों का उपयोग करता है। यहां, एक लैम्ब्डा को `for_each_type` पर पारित किया जाता है, जो टाइप पैक पर पुनरावृत्ति करता है और प्रत्येक प्रकार के लिए उपयुक्त फ़ंक्शन को आमंत्रित करता है। लैम्ब्डा दृष्टिकोण को अक्सर आधुनिक सी ++ प्रोग्रामिंग में पसंद किया जाता है क्योंकि यह कार्यान्वयन को सरल करता है और ट्यूपल्स जैसे जटिल उपकरणों पर निर्भरता को कम करता है। उदाहरण के लिए, यह दृष्टिकोण फ़ंक्शन कॉल को विस्तारित करना या संशोधित करना आसान बनाता है, जैसे कि `ए की जगह() `एक कस्टम ऑपरेशन के साथ। बड़ी परियोजनाओं में पुन: प्रयोज्य और बनाए रखने योग्य कोड डिजाइन करते समय यह लचीलापन एक महत्वपूर्ण लाभ है।

दोनों विधियाँ C ++ 17 सुविधाओं का लाभ उठाती हैं, जैसे कि गुना अभिव्यक्ति और `std :: make_index_peration`। ये विशेषताएं संकलन समय पर सभी ऑपरेशनों को सुनिश्चित करके प्रदर्शन को बढ़ाती हैं, जो रनटाइम ओवरहेड को समाप्त करती है। इसके अतिरिक्त, `टाइपिड` का उपयोग करके रनटाइम प्रकार की जानकारी का समावेश स्पष्टता जोड़ता है, विशेष रूप से डिबगिंग या शैक्षिक उद्देश्यों के लिए। यह देखने में सहायक हो सकता है कि डिस्पैचर में किन प्रकारों को संसाधित किया जा रहा है। कुल मिलाकर, प्रदान किए गए समाधान यह प्रदर्शित करते हैं कि कैसे शक्ति का दोहन करना है सी ++ टेम्प्लेट क्लीनर और अधिक बनाए रखने योग्य कोड लिखने के लिए। दोहरावदार तर्क को अमूर्त करके, डेवलपर्स मजबूत और स्केलेबल अनुप्रयोगों के निर्माण पर ध्यान केंद्रित कर सकते हैं। 🛠

#include <iostream>
#include <tuple>
#include <utility>
template <typename... Types>
struct A {
    template <typename T>
    void a() {
        std::cout << "Function a with type: " << typeid(T).name() << std::endl;
    }
    template <typename T>
    void b() {
        std::cout << "Function b with type: " << typeid(T).name() << std::endl;
    }
    template <template <typename> class Fn, typename Tuple, std::size_t... Is>
    void for_each_type_impl(std::index_sequence<Is...>) {
        (Fn<std::tuple_element_t<Is, Tuple>>::invoke(*this), ...);
    }
    template <template <typename> class Fn>
    void for_each_type() {
        using Tuple = std::tuple<Types...>;
        for_each_type_impl<Fn, Tuple>(std::make_index_sequence<sizeof...(Types)>{});
    }
};
template <typename T>
struct FnA {
    static void invoke(A<char, int, float> &obj) {
        obj.a<T>();
    }
};
template <typename T>
struct FnB {
    static void invoke(A<char, int, float> &obj) {
        obj.b<T>();
    }
};
int main() {
    A<char, int, float> obj;
    obj.for_each_type<FnA>();
    obj.for_each_type<FnB>();
    return 0;
}

#include <iostream>
#include <tuple>
template <typename... Types>
struct A {
    template <typename T>
    void a() {
        std::cout << "Function a with type: " << typeid(T).name() << std::endl;
    }
    template <typename T>
    void b() {
        std::cout << "Function b with type: " << typeid(T).name() << std::endl;
    }
    template <typename Fn>
    void for_each_type(Fn fn) {
        (fn.template operator()<Types>(*this), ...);
    }
};
int main() {
    A<char, int, float> obj;
    auto call_a = [](auto &self) {
        self.template a<decltype(self)>();
    };
    auto call_b = [](auto &self) {
        self.template b<decltype(self)>();
    };
    obj.for_each_type(call_a);
    obj.for_each_type(call_b);
    return 0;
}

उन्नत C ++ तकनीकों के साथ टेम्पलेट फ़ंक्शन प्रेषण का अनुकूलन करना

C ++ में टेम्पलेट फ़ंक्शन प्रेषण का उपयोग करने के कम-खोजे गए पहलुओं में से एक कार्यान्वयन को बनाए रखते हुए भविष्य के एक्सटेंशन के लिए लचीलापन सुनिश्चित कर रहा है। लाभ उठाने में महत्वपूर्ण है टेम्पलेट विशेषज्ञता वेरिएडिक टेम्प्लेट के साथ। टेम्पलेट विशेषज्ञता आपको कुछ प्रकार के लिए विशिष्ट व्यवहार को दर्जी करने की अनुमति देती है, जो विशेष रूप से उपयोगी है जब कुछ प्रकार कस्टम तर्क की आवश्यकता होती है। डिस्पैचर फ़ंक्शन के साथ इसे मिलाकर, आप एक और भी अधिक मजबूत और एक्स्टेंसिबल सिस्टम बना सकते हैं जो नई आवश्यकताओं के लिए गतिशील रूप से अनुकूलित करता है।

एक और विचार संकलन-समय त्रुटियों को सुसज्जित रूप से संभाल रहा है। जटिल टेम्प्लेट का उपयोग करते समय, एक सामान्य मुद्दा क्रिप्टिक त्रुटि संदेश है जो डिबगिंग को मुश्किल बनाता है। इसे कम करने के लिए, अवधारणाओं या sfinae (प्रतिस्थापन विफलता एक त्रुटि नहीं है) को नियोजित किया जा सकता है। C ++ 20 में पेश की गई अवधारणाएं, डेवलपर्स को टेम्प्लेट में पारित प्रकारों को बाधित करने की अनुमति देती हैं, यह सुनिश्चित करते हुए कि डिस्पैचर में केवल मान्य प्रकारों का उपयोग किया जाता है। यह क्लीनर त्रुटि संदेश और बेहतर कोड स्पष्टता के परिणामस्वरूप होता है। इसके अतिरिक्त, Sfinae असमर्थित प्रकारों के लिए फ़ॉलबैक कार्यान्वयन प्रदान कर सकता है, यह सुनिश्चित करना कि आपके डिस्पैचर को तब भी कार्यात्मक बना रहे जब भी किनारे के मामलों का सामना करना पड़ रहा है।

अंत में, यह टेम्पलेट मेटाप्रोग्रामिंग के प्रदर्शन के निहितार्थ पर ध्यान देने योग्य है। चूंकि गणना का अधिकांश समय संकलन समय पर होता है, इसलिए `std :: tuple` या गुना अभिव्यक्ति जैसी सुविधाओं का उपयोग करना संकलन समय में काफी वृद्धि कर सकता है, खासकर जब बड़े प्रकार के पैक को संभालते हैं। इसे संबोधित करने के लिए, डेवलपर्स जटिल तर्क को छोटे, पुन: प्रयोज्य टेम्प्लेट में विभाजित करके या एकल ऑपरेशन में संसाधित प्रकारों की संख्या को सीमित करके निर्भरता को कम कर सकते हैं। स्केलेबल C ++ अनुप्रयोगों को डिजाइन करते समय कार्यक्षमता और संकलन-समय दक्षता के बीच यह संतुलन महत्वपूर्ण है। 🚀