फंक्टरसह ॲरे सुरू करण्यासाठी आणि C++ मध्ये संदर्भानुसार ॲरे घेण्यासाठी कायदेशीर बाबी

C++ मधील फंक्टर-आधारित ॲरे इनिशियलायझेशन समजून घेणे

C++ मध्ये, ॲरे सुरू करणे, विशेषत: नॉन-डिफॉल्ट-कंस्ट्रक्टिबल प्रकार असलेले, अवघड असू शकते. हे विशेषतः खरे आहे जेव्हा तुम्हाला डीफॉल्ट कन्स्ट्रक्टरशिवाय जटिल डेटा प्रकार तयार करण्याची आवश्यकता असते. एक आकर्षक तंत्र म्हणजे फंक्टर्स वापरून अशा ॲरेला संदर्भ म्हणून ॲरेसह प्रारंभ करणे.

सुरुवातीच्या ॲरेशी संवाद साधण्यासाठी फंक्टर म्हणून लॅम्बडा फंक्शन वापरणे हा येथे उद्देश आहे. ॲरे घटक अतिरिक्त घटक ठेवून तयार केले जातात, जटिल किंवा प्रचंड डेटा सेटसह काम करताना तुम्हाला अधिक स्वातंत्र्य देते. हा दृष्टिकोन अलीकडील C++ कंपाइलर्ससह योग्यरित्या कार्य करत असल्याचे दिसते, जरी C++ मानक अंतर्गत त्याची वैधता अनिश्चित आहे.

अशा प्रकारे ॲरेमध्ये प्रवेश करण्याच्या गुंतागुंतीचे मूल्यांकन करणे तसेच हे समाधान ऑब्जेक्टच्या जीवनकाळ आणि मेमरी व्यवस्थापनासाठी भाषेच्या नियमांचे पालन करते की नाही याचे मूल्यांकन करणे महत्वाचे आहे. ॲरे सुरू होण्याच्या वेळी संदर्भाद्वारे पुरविल्या जाण्याच्या परिणामी अपरिभाषित वर्तन किंवा मानक उल्लंघनासंबंधी चिंता उद्भवतात.

हा निबंध या तंत्राच्या कायदेशीरपणाची तपासणी करेल आणि त्याचे महत्त्व तपासेल, विशेषतः बदलत्या C++ मानकांच्या प्रकाशात. व्यावहारिक फायदे आणि संभाव्य तोटे दोन्ही हायलाइट करून, आम्ही इतर मार्गांशी देखील तुलना करू.

C++ मधील फंक्टरसह ॲरे इनिशियलायझेशन एक्सप्लोर करत आहे

आधीच्या स्क्रिप्ट्स C++ मध्ये नॉन-डिफॉल्ट-कन्स्ट्रक्टिबल ॲरे सुरू करण्यासाठी फंक्टर वापरतात. ही पद्धत विशेषतः सुलभ आहे जेव्हा आपल्याला जटिल प्रकार तयार करण्याची आवश्यकता असते जे विशिष्ट युक्तिवादांशिवाय प्रारंभ केले जाऊ शकत नाहीत. पहिल्या स्क्रिप्टमध्ये, इंट क्लासची उदाहरणे तयार करण्यासाठी लॅम्बडा फंक्शनचा वापर केला जातो आणि ॲरे सदस्यांना प्री-अलोकेटेड मेमरीमध्ये प्रारंभ करण्यासाठी प्लेसमेंट नवीन वापरले जाते. हे डेव्हलपरना डीफॉल्ट कन्स्ट्रक्टरचा वापर टाळण्यास अनुमती देते, जे इनिशिएलायझेशन दरम्यान पॅरामीटर्स आवश्यक असलेल्या प्रकारांसह कार्य करताना महत्वाचे आहे.

या दृष्टिकोनाचा एक महत्त्वाचा भाग म्हणजे नवीन प्लेसमेंटचा वापर, एक प्रगत C++ वैशिष्ट्य जे मेमरीमधील ऑब्जेक्ट प्लेसमेंटवर मानवी नियंत्रणास अनुमती देते. arr.data() वापरून, ॲरेच्या अंतर्गत बफरचा पत्ता मिळवला जातो आणि ऑब्जेक्ट्स थेट मेमरी ॲड्रेसवर तयार केल्या जातात. ही रणनीती प्रभावी मेमरी व्यवस्थापन सुनिश्चित करते, विशेषत: मोठ्या ॲरेसह कार्य करताना. तथापि, मेमरी लीक टाळण्यासाठी सावधगिरी बाळगणे आवश्यक आहे, कारण नवीन प्लेसमेंटचा वापर केल्यास वस्तूंचा मॅन्युअल विनाश आवश्यक आहे.

लॅम्बडा फंक्शन ॲरे आणि जनरेटर दोन्ही संदर्भानुसार पकडते (&arr, &gen), फंक्शनला सुरुवातीच्या वेळी थेट ॲरे बदलू देते. मोठ्या डेटासेटसह कार्य करताना ही पद्धत महत्त्वपूर्ण आहे कारण ती मोठ्या संरचना कॉपी करण्याचे ओव्हरहेड काढून टाकते. lambda फंक्शनमधील लूप संपूर्ण ॲरेमध्ये पुनरावृत्ती करते, जनरेटर फंक्शनसह नवीन इंट ऑब्जेक्ट्स तयार करते. हे सुनिश्चित करते की ॲरेमधील प्रत्येक घटक अनुक्रमणिकेच्या आधारे योग्यरित्या आरंभ केला गेला आहे, ज्यामुळे पद्धत वेगवेगळ्या प्रकारच्या ॲरेशी जुळवून घेता येईल.

प्रस्तावित पध्दतीचा सर्वात मनोरंजक पैलू म्हणजे C++ च्या विविध आवृत्त्यांसह संभाव्य सुसंगतता, विशेषत: C++14 आणि C++17. C++ 17 ने rvalue शब्दार्थ जोडले, जे या सोल्यूशनची कार्यक्षमता सुधारू शकते, प्लेसमेंट नवीन आणि डायरेक्ट मेमरी ऍक्सेस तंत्राचा वापर जुन्या C++ मानकांमध्येही ते वैध बनवू शकतो. तथापि, विकसकांनी हे सुनिश्चित केले पाहिजे की ते या पद्धतीचे परिणाम पूर्णपणे समजून घेतात, कारण खराब मेमरी व्यवस्थापनामुळे अपरिभाषित वर्तन किंवा मेमरी खराब होऊ शकते. जेव्हा इतर उपाय, जसे की std::index_sequence, अंमलबजावणीच्या अडचणींमुळे अयशस्वी होतात तेव्हा हा दृष्टिकोन उपयुक्त ठरतो.

#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;
}

१

फंक्टर वापरून ॲरे इनिशियलायझेशनमधील प्रगत विचार

C++ मध्ये, नॉन-डिफॉल्ट कन्स्ट्रक्टिबल प्रकारांसह मोठ्या ॲरे सुरू करण्याच्या अधिक कठीण घटकांपैकी एक म्हणजे भाषेच्या ऑब्जेक्ट आजीवन निर्बंधांचे पालन करताना कार्यक्षम मेमरी व्यवस्थापन सुनिश्चित करणे. या प्रकरणात, संदर्भानुसार ॲरे सुरू करण्यासाठी फंक्टर वापरणे एक अद्वितीय समाधान देते. ही पद्धत, अपारंपरिक असली तरी, विकसकांना ऑब्जेक्ट निर्मितीवर चांगले नियंत्रण प्रदान करते, विशेषत: सानुकूल प्रकारांसह कार्य करताना ज्यांना प्रारंभ करताना वितर्क आवश्यक असतात. यात गुंतलेले आजीवन व्यवस्थापन समजून घेणे महत्त्वाचे आहे, कारण स्टार्टअप दरम्यान ॲरेमध्ये प्रवेश करणे चुकीच्या पद्धतीने केल्यास अपरिभाषित वर्तन होऊ शकते.

C++ 17 मधील rvalue संदर्भांच्या आगमनाने मोठ्या डेटा स्ट्रक्चर्सची सुरुवात करण्यात लवचिकता वाढली, ज्यामुळे प्रस्तावित तंत्र आणखी वास्तववादी बनले. प्रचंड ॲरेसह काम करताना, rvalue सिमेंटिक्स तात्पुरत्या वस्तूंना कॉपी करण्याऐवजी हलवण्याची परवानगी देते, कार्यक्षमता वाढवते. तथापि, मागील C++ मानकांमध्ये, दुहेरी बांधकाम आणि अनवधानाने मेमरी ओव्हरराईट यासारख्या समस्या टाळण्यासाठी काळजीपूर्वक मेमरी हाताळणी आवश्यक होती. प्लेसमेंट नवीन वापरल्याने सूक्ष्म नियंत्रण मिळते, परंतु ते विकासकावर मॅन्युअल विनाशाचा भार टाकते.

फंक्टर्ससह ॲरे सुरू करताना विचारात घेण्यासाठी आणखी एक आवश्यक घटक म्हणजे ऑप्टिमायझेशनची शक्यता. संदर्भानुसार ॲरे कॅप्चर करून, आम्ही अनावश्यक प्रती टाळतो, मेमरी फूटप्रिंट कमी करतो. std::index_sequence सारख्या इतर तंत्रांपेक्षा ही पद्धत मोठ्या डेटा सेटसह देखील चांगली वाढते, ज्यात टेम्पलेट इन्स्टंटेशन मर्यादा आहेत. या सुधारणांमुळे नॉन-डिफॉल्ट-बांधणीयोग्य प्रकार हाताळण्यासाठी फंक्टर-आधारित दृष्टीकोन आकर्षक बनतो ज्यामुळे मेमरी कार्यक्षमतेला जटिलतेसह एकत्रित केले जाते.