Korištenje std::apply na std::očekivano u C++23

Korištenje std::apply na std::očekivano u C++23
Korištenje std::apply na std::očekivano u C++23
Lina Fontaine
Srijeda, 18. rujna 2024. u 19:44:10

Pojednostavljenje rukovanja pogreškama u C++23

Učinkovito rukovanje pogreškama i upravljanje povratnim vrijednostima bitno je u današnjem razvoju C++. Tipična metoda rada s funkcijama koje vraćaju tipove {std::expected} uključuje puno provjera i koda za rukovanje pogreškama, što može zakomplicirati logiku i učiniti kod težim za održavanje.

Ovaj rad istražuje korištenje sofisticiranije i općenitije metode za pojednostavljenje upravljanja pogreškama. Kako bismo smanjili standardni kod i poboljšali čitljivost, istražit ćemo konstruiranje metode `magic_apply` koja agregira rezultate mnogih {std::expected} vrijednosti i prosljeđuje ih drugoj funkciji.

Naredba Opis
std::expected Tip predloška koji se koristi u C++ za obradu pogrešaka koji ima mogućnost pohranjivanja vrijednosti i pogrešaka.
std::unexpected Kada se koristi sa std::expected, predstavlja neočekivanu vrijednost pogreške.
template<typename...> Ocrtava varijabilni predložak s beskonačnom količinom argumenata predloška koje može prihvatiti.
decltype Koristi se u programiranju predložaka, posebno za otkrivanje vrste izraza.
args.value() Ako std::expected objekt ima vrijednost, pristupa vrijednosti sadržanoj u njemu.
args.has_value() Provjerava je li vrijednost prisutna u std::expected objektu.
(... && args.has_value()) Da biste utvrdili ima li svaki std::expected objekt vrijednosti, presavijte izraz.
func(args.value()...) Koristi vrijednosti std::expected objekata za pozivanje metode func.
return unexpected<Err>(args.error()...) Vraća neočekivanu pogrešku koja sadrži pogreške iz objekata std::expected.

Učinkovito upravljanje pogreškama korištenjem varijabilnih predložaka

The std::expected tip se koristi u skriptama za olakšavanje rukovanja pogreškama u C++23. Glavni cilj je razviti generičku funkciju tzv magic_apply koji može prenijeti izlaz nekoliko std::expected vrijednosti u drugu funkciju. Čineći to, zamorno provjeravanje pogrešaka koje je obično potrebno pri radu s mnogim std::expected vrijednosti je smanjena. magic_apply prilično je fleksibilan jer može uzeti bilo koji broj std::expected parametara korištenjem različitih predložaka. Prije poziva funkcije sa sadržajem bilo kojeg std::expected objekt, temeljna logika magic_apply koristi preklopni izraz, (... && args.has_value()), kako bi se uvjerili u sve std::expected objekti imaju važeće vrijednosti.

Ova ideja je ilustrirana u prvom primjeru skripte korištenjem jednostavnih tipova kao što su int i double. Definira a compute_all funkcija koja provodi osnovno računanje, i getA i getB funkcije koje se vraćaju std::expected vrste. Ako su obje vrijednosti iz getA i getB su legitimni, možemo nazvati compute_all korištenjem magic_apply; ako nije, pogreška se širi. Smanjenjem standardnog koda, ova metoda poboljšava čitljivost i lakoću održavanja. Slična ideja predstavljena je u drugom scenariju, ali kako bi se istaknula svestranost pristupa, string vrste i lambda functions koriste se.

Smanjenje složenosti u C++ rukovanju pogreškama sa `std::expected}

C++23 skripta koja koristi varijacijalne predloške

#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;
}

Kombiniranje različitih {std::expected} rezultata C++23 vrijednosti

C++23 skripta koja koristi lambda funkcije

#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;
}

Poboljšanje rukovanja pogreškama C++ s varijacijskim predlošcima

Kapacitet od std::expected uvelike poboljšati rukovanje pogreškama u zamršenim sustavima još je jedna ključna prednost njegove upotrebe u C++. Besprijekorno kombiniranje rezultata mnogih asinkronih radnji ključno je u situacijama kada daju rezultate std::expected vrste. Osim što kod čini jednostavnijim, ova metoda jamči snažnu obradu pogrešaka. Svestranije i generičke funkcije mogu se stvoriti kombiniranjem proizvoljnog broja std::expected vrijednosti sa variadic templates.

Svestranost od magic_apply omogućuje da se koristi s funkcijama koje primaju različite vrste argumenata. Implementacija je dodatno pojednostavljena korištenjem decltype, koji automatski deducira vrstu povrata kombiniranog poziva funkcije. Nadalje, ova se tehnika može proširiti za upravljanje složenijim zadacima, uključujući spajanje std::expected vrijednosti s drugim vrstama pogreške ili mijenjanje vrijednosti prije slanja u funkciju. Zbog svoje prilagodljivosti, uzorak se može koristiti za širok raspon zadataka, od jednostavnih izračuna do složenih operacija.

Često postavljana pitanja o Varijadnim predlošcima i std::expected

  1. Što je std::expected?
  2. To je tip C++ predloška koji može sadržavati pogrešku ili valjanu vrijednost i koristi se za upravljanje pogreškama.
  3. Kako se magic_apply raditi?
  4. Uklanja potrebu za ponavljanim provjerama pogrešaka kombiniranjem rezultata brojnih std::expected vrijednosti i njihovo prosljeđivanje funkciji.
  5. Što su promjenjivi predlošci?
  6. Predlošci varijabli nude veliku slobodu u dizajnu funkcija omogućujući funkcijama prihvaćanje proizvoljnog broja parametara.
  7. Zašto koristiti decltype u magic_apply?
  8. Koristeći se vrijednostima std::expected objekte za automatsko određivanje vrste povrata funkcije koja se poziva.
  9. Je magic_apply sposoban za rukovanje različitim vrstama grešaka?
  10. Da, može funkcionirati s njim std::expected vrijednosti koje imaju različite vrste pogrešaka uz nekoliko podešavanja.
  11. Koje prednosti donosi korištenje std::expected ponuda?
  12. Pri rukovanju pogreškama nudi izražajniji i čišći pristup nego s konvencionalnijim tehnikama kao što su iznimke ili povratni kodovi.
  13. Je std::unexpected dio od std::expected?
  14. Osim toga std::expected, std::unexpected zapravo predstavlja netočnu vrijednost.
  15. Mogu li se koristiti asinkrone akcije sa magic_apply?
  16. Zaista je prilagodljiv za rukovanje std::expected vrijednosti vraćene asinkronim operacijama.
  17. Što je presavijeni izraz?
  18. Ovdje se značajka u C++-u koja se zove izraz savijanja koristi za provjeru jesu li svi std::expected objekti sadrže važeće vrijednosti na jednostavan način.

Zaključak:

U C++23 implementacija generičke funkcije za obradu više std::expected vrijednosti uvelike poboljšava čitljivost koda i uvelike pojednostavljuje rukovanje pogreškama. Funkcija magic_apply smanjuje standardni kod i poboljšava mogućnost održavanja korištenjem varijacijskih predložaka kako bi se osiguralo da su sve predviđene vrijednosti točne prije obrade. Ova metoda nudi fleksibilno rješenje koje se može primijeniti na različite situacije i daje modernom C++ programiranju čišći, učinkovitiji način za rješavanje kvarova.