Оптимізація обробки помилок у C++23
Ефективна обробка помилок і керування значеннями, що повертаються, дуже важливі для сучасної розробки C++. Типовий метод роботи з функціями, які повертають типи {std::expected}, включає багато перевірок і код обробки помилок, що може ускладнити логіку та ускладнити підтримку коду.
У цій статті досліджується використання більш складного та загального методу для спрощення керування помилками. Щоб зменшити шаблонний код і покращити читабельність, ми розглянемо створення методу `magic_apply`, який агрегує результати багатьох значень {std::expected} і передає їх іншій функції.
Команда | опис |
---|---|
std::expected | Тип шаблону, який використовується в C++ для обробки помилок і має можливість зберігати як значення, так і помилки. |
std::unexpected | У разі використання з std::expected представляє неочікуване значення помилки. |
template<typename...> | Окреслює варіативний шаблон із нескінченною кількістю аргументів шаблону, які він може приймати. |
decltype | Використовується в шаблонному програмуванні, особливо для визначення типу виразу. |
args.value() | Якщо об’єкт std::expected має значення, отримує доступ до значення, яке в ньому міститься. |
args.has_value() | Перевіряє наявність значення в об’єкті std::expected. |
(... && args.has_value()) | Щоб визначити, чи кожен об’єкт std::expected має значення, складіть вираз. |
func(args.value()...) | Використовує значення об’єкта std::expected для виклику функції методу. |
return unexpected<Err>(args.error()...) | Повертає неочікувану помилку, яка містить помилки з об’єктів std::expected. |
Ефективне керування помилками за допомогою шаблонів змінних
The std::expected type використовується в сценаріях для полегшення обробки помилок у C++23. Основною метою є розробка загальної функції, яка називається magic_apply який може передавати вихід кількох std::expected значення в іншу функцію. Роблячи це, нудна перевірка помилок, яка зазвичай необхідна при роботі з багатьма std::expected значення знижується. magic_apply є досить гнучким, оскільки може зайняти будь-яку кількість std::expected параметрів за допомогою різноманітних шаблонів. Перед викликом функції з вмістом any std::expected об'єкт, фундаментальна логіка о magic_apply використовує складний вираз, (... && args.has_value()), щоб переконатися у всьому std::expected об’єкти мають дійсні значення.
Ця ідея проілюстрована в першому прикладі сценарію з використанням простих типів, таких як int і double. Він визначає a compute_all функція, яка виконує основні обчислення, і getA і getB функції, які повертаються std::expected види. Якщо обидва значення з getA і getB є законними, ми можемо дзвонити compute_all використовуючи magic_apply; якщо ні, помилка поширюється. Зменшуючи шаблонний код, цей метод покращує читабельність і зручність обслуговування. Подібна ідея представлена в другому сценарії, але щоб підкреслити універсальність підходу, string види і lambda functions використовуються.
Зменшення складності обробки помилок C++ за допомогою `std::expected}
Сценарій C++23 з використанням різноманітних шаблонів
#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;
}
Об’єднання різних {std::expected} результатів значень C++23
Сценарій C++23 з використанням лямбда-функцій
#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;
}
Покращення обробки помилок C++ за допомогою варіативних шаблонів
Ємність std::expected значно покращити обробку помилок у складних системах є ще однією важливою перевагою його використання в C++. Плавне поєднання результатів багатьох асинхронних дій є важливим у ситуаціях, коли вони дають std::expected види. Окрім спрощення коду, цей метод гарантує ефективну обробку помилок. Більш універсальні та загальні функції можна створити шляхом поєднання довільної кількості std::expected значення с variadic templates.
Універсальність magic_apply дозволяє використовувати його з функціями, які приймають різноманітні типи аргументів. Реалізація ще більше спрощується за допомогою використання decltype, який автоматично виводить тип повернення комбінованого виклику функції. Крім того, цю техніку можна розширити, щоб керувати більш складними завданнями, включаючи об’єднання std::expected значення з іншими типами помилок або зміна значень перед надсиланням їх у функцію. Завдяки своїй адаптивності шаблон можна використовувати для широкого кола завдань, від простих обчислень до складних операцій.
Часті запитання про варіатичні шаблони та std::expected
- Що є std::expected?
- Це тип шаблону C++, який може містити помилку або дійсне значення та використовується для керування помилками.
- Як робить magic_apply працювати?
- Це усуває необхідність повторних перевірок на помилки, поєднуючи результати багатьох std::expected значення та передача їх у функцію.
- Що таке варіативні шаблони?
- Шаблони змінних пропонують велику свободу в розробці функцій, дозволяючи функціям приймати довільну кількість параметрів.
- Навіщо використовувати decltype в magic_apply?
- Використовуючи значення std::expected об’єкти для автоматичного визначення типу повернення викликаної функції.
- Є magic_apply здатний обробляти різні типи помилок?
- Так, з ним можна працювати std::expected значення, які мають різні типи помилок з кількома налаштуваннями.
- Які переваги дає використання std::expected пропозиція?
- Під час обробки помилок він пропонує більш виразний і чіткий підхід, ніж із більш звичайними методами, такими як винятки чи коди повернення.
- Є std::unexpected частина std::expected?
- На додаток до std::expected, std::unexpected фактично представляє неправильне значення.
- Чи можна використовувати асинхронні дії magic_apply?
- Його справді можна адаптувати до використання std::expected значення, що повертаються асинхронними операціями.
- Що таке складчастий вираз?
- Тут функція в C++, яка називається виразом згортання, використовується для перевірки, чи все std::expected об'єкти містять дійсні значення простим способом.
Підведення підсумків:
У C++23 реалізація загальної функції для обробки кількох очікуваних значень std::expected значно покращує читабельність коду та значно спрощує обробку помилок. Функція magic_apply зменшує стандартний код і покращує придатність до обслуговування завдяки використанню варіативних шаблонів, щоб переконатися, що всі очікувані значення правильні перед обробкою. Цей метод пропонує гнучке рішення, яке можна застосувати до різних ситуацій, і дає сучасному програмуванню C++ чистіший і ефективніший спосіб обробки помилок.