Використання std::apply на std::очікується в C++23

Lina Fontaine
середа, 18 вересня 2024 р. о 21:45:01
C++

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 type використовується в сценаріях для полегшення обробки помилок у C++23. Основною метою є розробка загальної функції, яка називається який може передавати вихід кількох значення в іншу функцію. Роблячи це, нудна перевірка помилок, яка зазвичай необхідна при роботі з багатьма std::expected значення знижується. є досить гнучким, оскільки може зайняти будь-яку кількість параметрів за допомогою різноманітних шаблонів. Перед викликом функції з вмістом any об'єкт, фундаментальна логіка о magic_apply використовує складний вираз, , щоб переконатися у всьому об’єкти мають дійсні значення.

Ця ідея проілюстрована в першому прикладі сценарію з використанням простих типів, таких як і . Він визначає a функція, яка виконує основні обчислення, і getA і функції, які повертаються види. Якщо обидва значення з і getB є законними, ми можемо дзвонити використовуючи ; 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, 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 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 види. Окрім спрощення коду, цей метод гарантує ефективну обробку помилок. Більш універсальні та загальні функції можна створити шляхом поєднання довільної кількості значення с variadic templates.

Універсальність дозволяє використовувати його з функціями, які приймають різноманітні типи аргументів. Реалізація ще більше спрощується за допомогою використання , який автоматично виводить тип повернення комбінованого виклику функції. Крім того, цю техніку можна розширити, щоб керувати більш складними завданнями, включаючи об’єднання 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

  1. Що є ?
  2. Це тип шаблону C++, який може містити помилку або дійсне значення та використовується для керування помилками.
  3. Як робить працювати?
  4. Це усуває необхідність повторних перевірок на помилки, поєднуючи результати багатьох значення та передача їх у функцію.
  5. Що таке варіативні шаблони?
  6. Шаблони змінних пропонують велику свободу в розробці функцій, дозволяючи функціям приймати довільну кількість параметрів.
  7. Навіщо використовувати в ?
  8. Використовуючи значення об’єкти для автоматичного визначення типу повернення викликаної функції.
  9. Є здатний обробляти різні типи помилок?
  10. Так, з ним можна працювати значення, які мають різні типи помилок з кількома налаштуваннями.
  11. Які переваги дає використання пропозиція?
  12. Під час обробки помилок він пропонує більш виразний і чіткий підхід, ніж із більш звичайними методами, такими як винятки чи коди повернення.
  13. Є частина ?
  14. На додаток до , фактично представляє неправильне значення.
  15. Чи можна використовувати асинхронні дії ?
  16. Його справді можна адаптувати до використання значення, що повертаються асинхронними операціями.
  17. Що таке складчастий вираз?
  18. Тут функція в C++, яка називається виразом згортання, використовується для перевірки, чи все об'єкти містять дійсні значення простим способом.

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.