Розпізнавання лямбда-поведінки в аргументах C++ за замовчуванням

Дослідження лямбда-виразів в аргументах функції за замовчуванням

У C++ лямбда-вирази пропонують потужний і адаптований метод для визначення анонімних функцій. Вони можуть внести додаткову складність у визначення функцій, якщо використовувати їх як аргументи за замовчуванням. У цій статті досліджується, чи змінюється обробка лямбда-виразу, оголошеного в аргументі за замовчуванням, для кожного виклику функції.

Ми розглянемо окремий приклад, щоб продемонструвати цю ідею та розглянемо наслідки використання статичних змінних у лямбда-виразах такого типу. Ми можемо пояснити поведінку та відповісти на поширені запитання щодо цієї теми, розуміючи стандарт C++.

Комплексно визначена лямбда в аргументах за замовчуванням

Надані сценарії C++ показують, як використовувати лямбда-вирази в параметрах за замовчуванням і як вони поводяться зі статичними змінними. Функція foo визначено в першому сценарії, а його аргументом за замовчуванням є лямбда. Наявність a static int x = 0 в цьому лямбда гарантує, що значення змінної x підтримується між дзвінками. Лямбда збільшується x на один і щоразу повертає нове значення foo називається. Це пояснює, чому під час виклику друкується «12», а не «11». foo() двічі в main(). Кожен виклик переоцінює параметр за замовчуванням, але static змінна зберігає своє значення постійним.

Додавши нову функцію, bar, що дзвонить foo двічі та підсумовує результати, другий сценарій глибше вивчає цю поведінку. Цей приклад демонструє, як статична змінна в лямбда продовжує існувати навіть після foo знову викликається в іншій функції. Статична змінна лямбда продовжує зростати, як і очікувалося, як вказує результат «12». Ці приклади підкреслюють важливість розуміння обсягу та тривалості життя лямбда-виразок і статичних змінних у програмуванні C++, демонструючи, як вони взаємодіють, коли використовуються в аргументах за замовчуванням.

#include <iostream>
// Function with a lambda as a default argument
int foo(int x = [](){
    static int x = 0;
    return ++x;
    }()) {
    return x;
}
int main() {
    std::cout << foo() << foo(); // prints "12", not "11"
    return 0;
}

#include <iostream>
// Function with a lambda as a default argument
int foo(int x = [](){
    static int x = 0;
    return ++x;
    }()) {
    return x;
}
int bar() {
    return foo() + foo(); // Call foo twice
}
int main() {
    std::cout << bar(); // prints "12"
    return 0;
}

Розширене розуміння лямбда-виразів аргументу за замовчуванням

Механізм захоплення лямбда-виразів є ще однією важливою річчю, яку слід знати, використовуючи їх із параметрами за замовчуванням. Лямбда-вирази в C++ мають можливість отримувати локальні змінні за посиланням або за значенням. Однак, оскільки лямбда призначена як самодостатня функція, вона зазвичай не перехоплює жодних сторонніх змінних у контексті параметра за замовчуванням. Це вказує на те, що стан, який підтримує статична змінна в лямбда-виразі, є лише локальним для лямбда-вирази і на нього не впливають змінні чи стани за її межами.

Примітно, що використання лямбда-виразів у параметрах за замовчуванням може призвести до того, що код буде менш зрозумілим і складнішим для підтримки. Статичні змінні в цих лямбда-виразах можуть поводитися передбачувано, але коли вони присутні в аргументах за замовчуванням, може бути важко налагодити функцію та приховати її призначення. У результаті, навіть якщо лямбда-вирази з параметрами за замовчуванням можуть бути корисним інструментом, дуже важливо використовувати їх економно та переконатися, що код повністю описує їхню поведінку, щоб полегшити читабельність і майбутнє обслуговування.