Использование std::apply для std::expected в C++23

Lina Fontaine
среда, 18 сентября 2024 г., 21:15:22
C++

Оптимизация обработки ошибок в C++23

Эффективная обработка ошибок и управление возвращаемыми значениями имеют важное значение в современной разработке на C++. Типичный метод работы с функциями, возвращающими типы {std::expected}, включает множество проверок и кода обработки ошибок, что может усложнить логику и затруднить сопровождение кода.

В этой статье исследуется использование более сложного и общего метода для упрощения управления ошибками. Чтобы сократить шаблонный код и улучшить читаемость, мы рассмотрим создание метода Magic_apply, который объединяет результаты множества значений {std::expected} и передает их в другую функцию.

Команда Описание
std::expected Тип шаблона, используемый в C++ для обработки ошибок, который может хранить как значения, так и ошибки.
std::unexpected При использовании с std::expected представляет непредвиденное значение ошибки.
template<typename...> Описывает вариативный шаблон с бесконечным количеством аргументов шаблона, которые он может принять.
decltype Используется в программировании шаблонов, особенно для определения типа выражения.
args.value() Если объект std::expected имеет значение, получает доступ к содержащемуся в нем значению.
args.has_value() Проверяет, присутствует ли значение в объекте std::expected.
(... && args.has_value()) Чтобы определить, имеет ли каждый объект std::expected значения, сверните выражение.
func(args.value()...) Использует значения объектов std::expected для вызова метода func.
return unexpected<Err>(args.error()...) Возвращает непредвиденную ошибку, содержащую ошибки из объектов std::expected.

Эффективное управление ошибками с использованием шаблонов переменных

type используется в сценариях для упрощения обработки ошибок в C++23. Основная цель — разработать общую функцию под названием который может передавать результаты нескольких значения в другую функцию. Благодаря этому утомительная проверка ошибок, которая обычно необходима при работе со многими std::expected значения уменьшаются. довольно гибок, поскольку может занять любое количество параметры с использованием вариативных шаблонов. Прежде чем вызывать функцию с содержимым любого объект, фундаментальная логика magic_apply использует выражение складки, , чтобы убедиться, что все объекты имеют допустимые значения.

Эта идея проиллюстрирована в первом примере сценария с использованием простых типов, таких как и . Он определяет функция, выполняющая базовые вычисления, и getA и функции, которые возвращают типы. Если оба значения из и getB законны, мы можем позвонить с использованием ; если нет, ошибка распространяется. За счет сокращения шаблонного кода этот метод повышает читаемость и удобство обслуживания. Похожая идея представлена ​​во втором сценарии, но чтобы подчеркнуть универсальность подхода, типы и lambda functions используются.

Уменьшение сложности обработки ошибок C++ с помощью `std::expected}

Скрипт C++23 с использованием шаблонов с переменным числом переменных

#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;
}

Объединение различных результатов {std::expected} значений C++23

Скрипт C++23 с использованием лямбда-функций

#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;
}

Улучшение обработки ошибок C++ с помощью шаблонов Variadic

Вместимость значительное улучшение обработки ошибок в сложных системах является еще одним важным преимуществом его использования в C++. Беспрепятственное объединение результатов многих асинхронных действий имеет важное значение в ситуациях, когда они дают результат. типы. Помимо упрощения кода, этот метод гарантирует надежную обработку ошибок. Более универсальные и общие функции могут быть созданы путем объединения произвольного количества ценности с variadic templates.

Универсальность позволяет использовать его с функциями, которые принимают различные типы аргументов. Реализация дополнительно упрощается за счет использования , который автоматически определяет тип возвращаемого значения комбинированного вызова функции. Кроме того, этот метод можно расширить для управления более сложными задачами, включая слияние значения с другими типами ошибок или изменение значений перед отправкой их в функцию. Благодаря своей адаптивности шаблон можно использовать для широкого круга задач: от простых вычислений до сложных операций.

Часто задаваемые вопросы о шаблонах Variadic и std::expected

  1. Что такое ?
  2. Это тип шаблона C++, который может содержать ошибку или допустимое значение и используется для управления ошибками.
  3. Как работа?
  4. Это устраняет необходимость в повторных проверках ошибок за счет объединения результатов многочисленных значения и передать их в функцию.
  5. Что такое вариативные шаблоны?
  6. Шаблоны переменных предлагают большую свободу при проектировании функций, позволяя функциям принимать произвольное количество параметров.
  7. Зачем использовать в ?
  8. Используя ценности объекты для автоматического определения типа возвращаемого значения вызываемой функции.
  9. Является способен обрабатывать различные типы ошибок?
  10. Да, его можно заставить работать с значения, имеющие различные виды ошибок с несколькими изменениями.
  11. Какие преимущества дает использование предложение?
  12. При обработке ошибок он предлагает более выразительный и понятный подход, чем более традиционные методы, такие как исключения или коды возврата.
  13. Является часть ?
  14. В дополнение к , на самом деле представляет собой неправильное значение.
  15. Можно ли использовать асинхронные действия с ?
  16. Он действительно адаптируется к обработке значения, возвращаемые асинхронными операциями.
  17. Что такое складное выражение?
  18. Здесь функция C++, называемая выражением складки, используется для проверки того, все ли объекты содержат допустимые значения простым способом.

В C++23 реализация универсальной функции для обработки нескольких значений std::expected значительно улучшает читаемость кода и значительно упрощает обработку ошибок. Функция Magic_apply сокращает количество шаблонного кода и повышает удобство обслуживания за счет использования шаблонов с переменным числом вариантов, позволяющих убедиться в правильности всех ожидаемых значений перед обработкой. Этот метод предлагает гибкое решение, которое можно применять к различным ситуациям, и дает современному программированию на C++ более чистый и эффективный способ обработки сбоев.