Gebruik std::apply op std::expected in C++23

Gebruik std::apply op std::expected in C++23
Gebruik std::apply op std::expected in C++23

Stroomlijning van foutafhandeling in C++23

Het effectief omgaan met fouten en het beheren van retourwaarden is essentieel in de huidige C++-ontwikkeling. De typische methode voor het werken met functies die {std::expected}-typen retourneren, omvat veel controles en foutafhandelingscode, wat de logica ingewikkelder kan maken en de code moeilijker te onderhouden kan maken.

Dit artikel onderzoekt het gebruik van een meer geavanceerde en algemene methode om foutenbeheer te vereenvoudigen. Om de standaardcode te verminderen en de leesbaarheid te verbeteren, zullen we onderzoeken hoe we een `magic_apply`-methode kunnen construeren die de resultaten van veel {std::expected} waarden samenvoegt en deze doorgeeft aan een andere functie.

Commando Beschrijving
std::expected Een sjabloontype dat in C++ wordt gebruikt voor foutafhandeling en dat zowel waarden als fouten kan opslaan.
std::unexpected Bij gebruik met std::expected vertegenwoordigt dit een onverwachte foutwaarde.
template<typename...> Schetst een variadisch sjabloon met een oneindig aantal sjabloonargumenten dat het kan accepteren.
decltype Wordt gebruikt bij het programmeren van sjablonen, vooral om het type expressie te achterhalen.
args.value() Als een std::expected object een waarde heeft, heeft het toegang tot de waarde die het bevat.
args.has_value() Controleert of een waarde aanwezig is in een std::expected object.
(... && args.has_value()) Om te bepalen of elk std::expected object waarden heeft, vouwt u de expressie.
func(args.value()...) Gebruikt de waarden van de std::expected objecten om de methode func aan te roepen.
return unexpected<Err>(args.error()...) Retourneert een onverwachte fout met daarin de fouten van de std::expected-objecten.

Effectief foutenbeheer met behulp van variabele sjablonen

De std::expected type wordt in de scripts gebruikt om de foutafhandeling in C++23 te vergemakkelijken. Het belangrijkste doel is het ontwikkelen van een generieke functie genaamd magic_apply die de uitvoer van meerdere kan verzenden std::expected waarden naar een andere functie. Door dit te doen, wordt de vervelende foutcontrole uitgevoerd die gewoonlijk nodig is als u met veel mensen werkt std::expected waarden worden verlaagd. magic_apply is vrij flexibel omdat er een willekeurig aantal nodig is std::expected parameters door gebruik te maken van variadische sjablonen. Voordat u de functie aanroept met de inhoud van any std::expected object, de fundamentele logica van magic_apply maakt gebruik van een vouwuitdrukking, (... && args.has_value()), om alles zeker te stellen std::expected objecten hebben geldige waarden.

Dit idee wordt geïllustreerd in het eerste scriptvoorbeeld met behulp van eenvoudige typen zoals int En double. Het definieert een compute_all functie die een basisberekening uitvoert, en getA En getB functies die terugkeren std::expected typen. Als beide waarden van getA En getB legitiem zijn, kunnen we bellen compute_all gebruiken magic_apply; zo niet, dan wordt de fout doorgegeven. Door de boilerplate-code te verminderen, verbetert deze methode de leesbaarheid en onderhoudbaarheid. Een soortgelijk idee wordt gepresenteerd in het tweede script, maar om de veelzijdigheid van de aanpak te benadrukken: string soorten en lambda functions worden gebruikt.

Het verminderen van de complexiteit in de foutafhandeling van C++ met `std::expected}

C++23-script met variabele sjablonen

#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;
}

Combineren van verschillende {std::expected} resultaten C++23-waarden

C++23-script met Lambda-functies

#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;
}

Verbetering van de foutafhandeling in C++ met Variadische sjablonen

De capaciteit van std::expected Het aanzienlijk verbeteren van de foutafhandeling in ingewikkelde systemen is een ander cruciaal voordeel van het gebruik ervan in C++. Het naadloos combineren van de resultaten van veel asynchrone acties is essentieel in situaties waarin ze resultaat opleveren std::expected typen. Deze methode maakt niet alleen de code eenvoudiger, maar garandeert ook een sterke foutafhandeling. Meer veelzijdige en generieke functies kunnen worden gecreëerd door een willekeurig aantal te combineren std::expected waarden mee variadic templates.

De veelzijdigheid van magic_apply maakt het mogelijk om het te gebruiken met functies die verschillende soorten argumenten bevatten. De implementatie wordt verder eenvoudiger gemaakt door gebruik te maken van decltype, die automatisch het retourtype van de gecombineerde functieaanroep afleidt. Bovendien kan deze techniek worden uitgebreid om ingewikkeldere taken, waaronder samenvoegen, te beheren std::expected waarden met andere soorten fouten of het wijzigen van de waarden voordat ze naar de functie worden verzonden. Vanwege het aanpassingsvermogen kan het patroon voor een breed scala aan taken worden gebruikt, van eenvoudige berekeningen tot complexe bewerkingen.

Veelgestelde vragen over Variadic-sjablonen en std::expected

  1. Wat is std::expected?
  2. Het is een C++-sjabloontype dat een fout of een geldige waarde kan bevatten en wordt gebruikt voor foutbeheer.
  3. Hoe werkt magic_apply werk?
  4. Het elimineert de noodzaak van herhaalde foutcontroles door de resultaten van talrijke fouten te combineren std::expected waarden en deze doorgeven aan een functie.
  5. Wat zijn variadische sjablonen?
  6. Variabele sjablonen bieden veel vrijheid bij het ontwerpen van functies doordat functies een willekeurig aantal parameters kunnen accepteren.
  7. Waarom gebruiken decltype in magic_apply?
  8. Gebruikmakend van de waarden van de std::expected objecten om automatisch het retourtype te bepalen van de functie die wordt aangeroepen.
  9. Is magic_apply in staat om verschillende soorten fouten te verwerken?
  10. Ja, er kan mee worden gewerkt std::expected waarden met verschillende soorten fouten met een paar aanpassingen.
  11. Welke voordelen heeft het gebruik van std::expected aanbod?
  12. Bij het omgaan met fouten biedt het een expressievere en schonere aanpak dan met meer conventionele technieken zoals uitzonderingen of retourcodes.
  13. Is std::unexpected onderdeel van std::expected?
  14. Naast std::expected, std::unexpected vertegenwoordigt in feite een onjuiste waarde.
  15. Kunnen asynchrone acties worden gebruikt? magic_apply?
  16. Het is inderdaad aanpasbaar in gebruik std::expected waarden die worden geretourneerd door asynchrone bewerkingen.
  17. Wat is een vouwuitdrukking?
  18. Hier wordt de functie in C++ genaamd fold-expressie gebruikt om te controleren of alles is std::expected objecten bevatten op een eenvoudige manier geldige waarden.

Afronding:

In C++23 verbetert het implementeren van een generieke functie voor het verwerken van meerdere std::expected waarden de leesbaarheid van de code aanzienlijk en wordt de foutafhandeling aanzienlijk vereenvoudigd. De magic_apply-functie reduceert de standaardcode en verbetert de onderhoudbaarheid door variadische sjablonen te gebruiken om ervoor te zorgen dat alle verwachte waarden correct zijn voordat ze worden verwerkt. Deze methode biedt een flexibele oplossing die op verschillende situaties kan worden toegepast en geeft moderne C++-programmering een schonere, effectievere manier om met fouten om te gaan.