Menggunakan std::apply pada std::expected dalam C++23

Menggunakan std::apply pada std::expected dalam C++23
Menggunakan std::apply pada std::expected dalam C++23

Memperkemas Pengendalian Ralat dalam C++23

Mengendalikan kesilapan dan mengurus nilai pulangan secara berkesan adalah penting dalam pembangunan C++ hari ini. Kaedah biasa untuk bekerja dengan fungsi yang mengembalikan jenis {std::expected} termasuk banyak semakan dan kod pengendalian ralat, yang boleh merumitkan logik dan menjadikan kod lebih sukar untuk dikekalkan.

Kertas kerja ini menyiasat penggunaan kaedah yang lebih canggih dan umum untuk memudahkan pengurusan ralat. Untuk mengurangkan kod boilerplate dan meningkatkan kebolehbacaan, kami akan menyiasat membina kaedah `magic_apply` yang mengagregatkan hasil banyak nilai {std::expected} dan menghantarnya kepada fungsi lain.

Perintah Penerangan
std::expected Jenis templat yang digunakan dalam C++ untuk pengendalian ralat yang mempunyai keupayaan untuk menyimpan kedua-dua nilai dan ralat.
std::unexpected Apabila digunakan dengan std::expected, mewakili nilai ralat yang tidak dijangka.
template<typename...> Menggariskan templat variadic dengan jumlah hujah templat yang tidak terhingga yang boleh diterimanya.
decltype Digunakan dalam pengaturcaraan templat, terutamanya untuk mengetahui jenis ungkapan.
args.value() Jika objek std::expected mempunyai nilai, akses nilai yang terkandung di dalamnya.
args.has_value() Mengesahkan sama ada nilai hadir dalam objek std::expected.
(... && args.has_value()) Untuk menentukan sama ada setiap objek std::expected mempunyai nilai, lipat ungkapan.
func(args.value()...) Menggunakan nilai objek std::expected untuk memanggil kaedah func.
return unexpected<Err>(args.error()...) Mengembalikan ralat tidak dijangka yang mengandungi ralat daripada objek std::expected.

Pengurusan Ralat Berkesan Menggunakan Templat Pembolehubah

The std::expected jenis digunakan dalam skrip untuk memudahkan pengendalian ralat dalam C++23. Matlamat utama adalah untuk membangunkan fungsi generik yang dipanggil magic_apply yang boleh menghantar keluaran beberapa std::expected nilai kepada fungsi lain. Dengan melakukan ini, pemeriksaan ralat yang membosankan yang biasanya diperlukan apabila bekerja dengan banyak orang std::expected nilai dikurangkan. magic_apply adalah agak fleksibel kerana ia mungkin mengambil beberapa bilangan std::expected parameter dengan menggunakan templat variadic. Sebelum memanggil fungsi dengan kandungan mana-mana std::expected objek, logik asas bagi magic_apply menggunakan ekspresi lipat, (... && args.has_value()), untuk memastikan semua std::expected objek mempunyai nilai yang sah.

Idea ini digambarkan dalam contoh skrip pertama menggunakan jenis mudah seperti int dan double. Ia mentakrifkan a compute_all fungsi yang menjalankan pengiraan asas, dan getA dan getB fungsi yang kembali std::expected jenis. Jika kedua-dua nilai daripada getA dan getB adalah sah, kita boleh hubungi compute_all menggunakan magic_apply; jika tidak, ralat itu disebarkan. Dengan mengurangkan kod boilerplate, kaedah ini meningkatkan kebolehbacaan dan kebolehselenggaraan. Idea yang sama dibentangkan dalam skrip kedua, tetapi untuk menyerlahkan kepelbagaian pendekatan, string jenis dan lambda functions digunakan.

Mengurangkan Kerumitan dalam Pengendalian Ralat C++ dengan `std::expected}

Skrip C++23 Menggunakan Templat Variadik

#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;
}

Menggabungkan hasil {std::expected} nilai C++23 Berbeza

Skrip C++23 Menggunakan Fungsi Lambda

#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;
}

Meningkatkan Pengendalian Ralat C++ dengan Templat Variadik

Kapasiti daripada std::expected untuk meningkatkan pengendalian ralat dalam sistem yang rumit adalah satu lagi faedah penting untuk menggunakannya dalam C++. Menggabungkan hasil daripada banyak tindakan tak segerak dengan lancar adalah penting dalam situasi apabila tindakan itu menghasilkan std::expected jenis. Selain menjadikan kod lebih mudah, kaedah ini menjamin pengendalian ralat yang kuat. Fungsi yang lebih serba boleh dan generik boleh dibuat dengan menggabungkan bilangan sewenang-wenangnya std::expected nilai dengan variadic templates.

Kepelbagaian daripada magic_apply membolehkan ia digunakan dengan fungsi yang mengambil pelbagai jenis hujah. Pelaksanaannya dipermudahkan lagi dengan menggunakan decltype, yang secara automatik menyimpulkan jenis pemulangan panggilan fungsi gabungan. Tambahan pula, teknik ini boleh diperluaskan untuk menguruskan tugasan yang lebih rumit, termasuk penggabungan std::expected nilai dengan jenis ralat lain atau mengubah nilai sebelum menghantarnya ke fungsi. Kerana kebolehsuaiannya, corak boleh digunakan untuk pelbagai tugas, daripada pengiraan mudah kepada operasi yang kompleks.

Soalan Lazim tentang Templat Variadic dan std::expected

  1. Apa itu std::expected?
  2. Ia ialah jenis templat C++ yang boleh menyimpan ralat atau nilai yang sah dan digunakan untuk pengurusan ralat.
  3. Bagaimana magic_apply kerja?
  4. Ia menghapuskan keperluan untuk pemeriksaan ralat berulang dengan menggabungkan keputusan banyak std::expected nilai dan menghantarnya ke fungsi.
  5. Apakah templat variadic?
  6. Templat pembolehubah menawarkan banyak kebebasan dalam reka bentuk fungsi dengan membolehkan fungsi menerima bilangan parameter yang sewenang-wenangnya.
  7. Kenapa guna decltype dalam magic_apply?
  8. Menggunakan nilai-nilai yang std::expected objek untuk menentukan secara automatik jenis pemulangan fungsi yang dipanggil.
  9. Adakah magic_apply mampu mengendalikan pelbagai jenis ralat?
  10. Ya, ia boleh dibuat untuk berfungsi dengan std::expected nilai yang mempunyai pelbagai jenis ralat dengan beberapa tweak.
  11. Apakah kelebihan yang digunakan std::expected tawaran?
  12. Apabila mengendalikan kesilapan, ia menawarkan pendekatan yang lebih ekspresif dan lebih bersih berbanding dengan teknik yang lebih konvensional seperti pengecualian atau kod pulangan.
  13. Adakah std::unexpected sebahagian daripada std::expected?
  14. Selain daripada std::expected, std::unexpected sebenarnya, mewakili nilai yang salah.
  15. Bolehkah tindakan tak segerak digunakan dengan magic_apply?
  16. Ia sememangnya boleh disesuaikan untuk dikendalikan std::expected nilai yang dikembalikan oleh operasi tak segerak.
  17. Apakah ungkapan lipatan?
  18. Di sini, ciri dalam C++ yang dipanggil ekspresi lipat digunakan untuk menyemak sama ada semua std::expected objek mengandungi nilai yang sah dengan cara yang mudah.

Penggulungan:

Dalam C++23, melaksanakan fungsi generik untuk mengendalikan berbilang nilai std::expected sangat meningkatkan kebolehbacaan kod dan sangat memudahkan pengendalian ralat. Fungsi magic_apply mengurangkan kod boilerplate dan meningkatkan kebolehselenggaraan dengan menggunakan templat variadic untuk memastikan semua nilai yang dijangkakan adalah betul sebelum diproses. Kaedah ini menawarkan penyelesaian fleksibel yang boleh digunakan pada situasi yang berbeza dan memberikan pengaturcaraan C++ moden cara yang lebih bersih dan berkesan untuk menangani kegagalan.