Usprawnienie obsługi błędów w C++23
Skuteczne radzenie sobie z błędami i zarządzanie wartościami zwracanymi jest niezbędne w dzisiejszym rozwoju C++. Typowa metoda pracy z funkcjami zwracającymi typy {std::expected} obejmuje wiele kontroli i kodu obsługi błędów, co może skomplikować logikę i sprawić, że kod będzie trudniejszy w utrzymaniu.
W artykule zbadano zastosowanie bardziej wyrafinowanej i ogólnej metody upraszczającej zarządzanie błędami. Aby zredukować szablonowy kod i poprawić czytelność, zbadamy konstrukcję metody `magic_apply`, która agreguje wyniki wielu wartości {std::expected} i przekazuje je do innej funkcji.
Rozkaz | Opis |
---|---|
std::expected | Typ szablonu używany w języku C++ do obsługi błędów, który umożliwia przechowywanie zarówno wartości, jak i błędów. |
std::unexpected | W przypadku użycia z std::expected reprezentuje nieoczekiwaną wartość błędu. |
template<typename...> | Przedstawia szablon variadic z nieskończoną liczbą argumentów szablonu, które może zaakceptować. |
decltype | Używane w programowaniu szablonowym, szczególnie w celu sprawdzenia typu wyrażenia. |
args.value() | Jeśli obiekt std::expected ma wartość, uzyskuje dostęp do wartości w nim zawartej. |
args.has_value() | Sprawdza, czy wartość występuje w obiekcie std::expected. |
(... && args.has_value()) | Aby ustalić, czy każdy obiekt std::expected ma wartości, złóż wyrażenie. |
func(args.value()...) | Używa wartości obiektów std::expected do wywołania metody func. |
return unexpected<Err>(args.error()...) | Zwraca nieoczekiwany błąd zawierający błędy z obiektów std::expected. |
Efektywne zarządzanie błędami przy użyciu szablonów zmiennych
The std::expected type jest używany w skryptach w celu ułatwienia obsługi błędów w C++ 23. Głównym celem jest opracowanie ogólnej funkcji zwanej magic_apply które mogą przesyłać dane wyjściowe kilku std::expected wartości do innej funkcji. W ten sposób eliminujemy żmudne sprawdzanie błędów, które jest zwykle konieczne podczas pracy z wieloma osobami std::expected wartości jest zmniejszona. magic_apply jest dość elastyczny, ponieważ może zająć dowolną liczbę std::expected parametry za pomocą szablonów variadic. Przed wywołaniem funkcji z zawartością any std::expected obiekt, podstawowa logika magic_apply wykorzystuje wyrażenie składane, (... && args.has_value()), aby upewnić się, że wszystko std::expected obiekty mają prawidłowe wartości.
Pomysł ten zilustrowano w pierwszym przykładzie skryptu przy użyciu prostych typów, takich jak int I double. Definiuje A compute_all funkcja, która wykonuje podstawowe obliczenia, oraz getA I getB funkcje, które zwracają std::expected typy. Jeśli obie wartości z getA I getB są zgodne z prawem, możemy zadzwonić compute_all używając magic_apply; jeśli nie, błąd jest propagowany. Redukując standardowy kod, metoda ta zwiększa czytelność i łatwość konserwacji. Podobny pomysł został przedstawiony w drugim skrypcie, jednak aby podkreślić wszechstronność podejścia, string typy i lambda functions są używane.
Zmniejszanie złożoności w obsłudze błędów C++ za pomocą `std::expected}
Skrypt C++23 wykorzystujący szablony wariadyczne
#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;
}
Łączenie różnych wartości {std::expected} wyników C++23
Skrypt C++23 wykorzystujący funkcje 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;
}
Ulepszanie obsługi błędów C++ za pomocą szablonów Variadic
Pojemność std::expected znaczne usprawnienie obsługi błędów w skomplikowanych systemach to kolejna kluczowa zaleta zastosowania go w C++. Płynne łączenie wyników wielu akcji asynchronicznych jest niezbędne w sytuacjach, gdy ustępują std::expected typy. Oprócz uproszczenia kodu, metoda ta gwarantuje silną obsługę błędów. Bardziej wszechstronne i ogólne funkcje można utworzyć, łącząc dowolną liczbę std::expected wartości z variadic templates.
Wszechstronność magic_apply pozwala na użycie go z funkcjami, które przyjmują różne rodzaje argumentów. Implementację dodatkowo upraszcza się poprzez wykorzystanie decltype, który automatycznie określa typ zwracany przez połączone wywołanie funkcji. Co więcej, tę technikę można rozszerzyć, aby móc zarządzać bardziej złożonymi zadaniami, w tym łączeniem std::expected wartości z innymi rodzajami błędów lub zmieniając wartości przed wysłaniem ich do funkcji. Ze względu na możliwości adaptacji wzór może być używany do szerokiego zakresu zadań, od prostych obliczeń po złożone operacje.
Często zadawane pytania dotyczące szablonów Variadic i std::expected
- Co jest std::expected?
- Jest to typ szablonu C++, który może przechowywać błąd lub prawidłową wartość i służy do zarządzania błędami.
- Jak to się dzieje magic_apply praca?
- Eliminuje potrzebę powtarzania sprawdzania błędów poprzez łączenie wyników wielu std::expected wartości i przekazanie ich do funkcji.
- Co to są szablony variadic?
- Szablony zmiennych oferują dużą swobodę w projektowaniu funkcji, umożliwiając funkcjom akceptowanie dowolnej liczby parametrów.
- Po co używać decltype W magic_apply?
- Korzystając z wartości std::expected obiektów, aby automatycznie określić typ zwracany przez wywoływaną funkcję.
- Jest magic_apply potrafi obsłużyć różne typy błędów?
- Tak, można z nim funkcjonować std::expected wartości mające różne rodzaje błędów z kilkoma poprawkami.
- Z jakich zalet korzysta std::expected oferta?
- Podczas obsługi błędów oferuje bardziej wyraziste i czystsze podejście niż w przypadku bardziej konwencjonalnych technik, takich jak wyjątki lub kody powrotu.
- Jest std::unexpected część std::expected?
- Oprócz std::expected, std::unexpected w rzeczywistości reprezentuje niepoprawną wartość.
- Czy można używać akcji asynchronicznych? magic_apply?
- Rzeczywiście można go dostosować do obsługi std::expected wartości zwracane przez operacje asynchroniczne.
- Co to jest wyrażenie składane?
- Tutaj funkcja w C++ zwana wyrażeniem składania służy do sprawdzania, czy wszystko std::expected obiekty zawierają prawidłowe wartości w prosty sposób.
Podsumowanie:
W C++23 zaimplementowanie ogólnej funkcji do obsługi wielu wartości std::expected znacznie poprawia czytelność kodu i znacznie upraszcza obsługę błędów. Funkcja magic_apply redukuje szablonowy kod i zwiększa łatwość konserwacji, używając szablonów variadic, aby upewnić się, że wszystkie przewidywane wartości są poprawne przed przetworzeniem. Ta metoda oferuje elastyczne rozwiązanie, które można zastosować w różnych sytuacjach i zapewnia współczesnemu programowaniu w C++ czystszy i skuteczniejszy sposób radzenia sobie z awariami.