Korištenje std::apply na std::očekivano u C++23

Lina Fontaine

Srijeda, 18. rujna 2024. u 19:44:10

Pojednostavljenje rukovanja pogreškama u C++23
Učinkovito rukovanje pogreškama i upravljanje povratnim vrijednostima bitno je u današnjem razvoju C++. Tipična metoda rada s funkcijama koje vraćaju tipove {std::expected} uključuje puno provjera i koda za rukovanje pogreškama, što može zakomplicirati logiku i učiniti kod težim za održavanje.
Ovaj rad istražuje korištenje sofisticiranije i općenitije metode za pojednostavljenje upravljanja pogreškama. Kako bismo smanjili standardni kod i poboljšali čitljivost, istražit ćemo konstruiranje metode `magic_apply` koja agregira rezultate mnogih {std::expected} vrijednosti i prosljeđuje ih drugoj funkciji.

Naredba Opis

std::expected Tip predloška koji se koristi u C++ za obradu pogrešaka koji ima mogućnost pohranjivanja vrijednosti i pogrešaka.

std::unexpected Kada se koristi sa std::expected, predstavlja neočekivanu vrijednost pogreške.

template<typename...> Ocrtava varijabilni predložak s beskonačnom količinom argumenata predloška koje može prihvatiti.

decltype Koristi se u programiranju predložaka, posebno za otkrivanje vrste izraza.

args.value() Ako std::expected objekt ima vrijednost, pristupa vrijednosti sadržanoj u njemu.

args.has_value() Provjerava je li vrijednost prisutna u std::expected objektu.

(... && args.has_value()) Da biste utvrdili ima li svaki std::expected objekt vrijednosti, presavijte izraz.

func(args.value()...) Koristi vrijednosti std::expected objekata za pozivanje metode func.

return unexpected<Err>(args.error()...) Vraća neočekivanu pogrešku koja sadrži pogreške iz objekata std::expected.

Naredba	Opis
std::expected	Tip predloška koji se koristi u C++ za obradu pogrešaka koji ima mogućnost pohranjivanja vrijednosti i pogrešaka.
std::unexpected	Kada se koristi sa std::expected, predstavlja neočekivanu vrijednost pogreške.
template<typename...>	Ocrtava varijabilni predložak s beskonačnom količinom argumenata predloška koje može prihvatiti.
decltype	Koristi se u programiranju predložaka, posebno za otkrivanje vrste izraza.
args.value()	Ako std::expected objekt ima vrijednost, pristupa vrijednosti sadržanoj u njemu.
args.has_value()	Provjerava je li vrijednost prisutna u std::expected objektu.
(... && args.has_value())	Da biste utvrdili ima li svaki std::expected objekt vrijednosti, presavijte izraz.
func(args.value()...)	Koristi vrijednosti std::expected objekata za pozivanje metode func.
return unexpected<Err>(args.error()...)	Vraća neočekivanu pogrešku koja sadrži pogreške iz objekata std::expected.

Učinkovito upravljanje pogreškama korištenjem varijabilnih predložaka

The tip se koristi u skriptama za olakšavanje rukovanja pogreškama u C++23. Glavni cilj je razviti generičku funkciju tzv koji može prenijeti izlaz nekoliko vrijednosti u drugu funkciju. Čineći to, zamorno provjeravanje pogrešaka koje je obično potrebno pri radu s mnogim std::expected vrijednosti je smanjena. prilično je fleksibilan jer može uzeti bilo koji broj parametara korištenjem različitih predložaka. Prije poziva funkcije sa sadržajem bilo kojeg objekt, temeljna logika magic_apply koristi preklopni izraz, , kako bi se uvjerili u sve objekti imaju važeće vrijednosti.

Ova ideja je ilustrirana u prvom primjeru skripte korištenjem jednostavnih tipova kao što su i . Definira a funkcija koja provodi osnovno računanje, i getA i funkcije koje se vraćaju vrste. Ako su obje vrijednosti iz i getB su legitimni, možemo nazvati korištenjem ; ako nije, pogreška se širi. Smanjenjem standardnog koda, ova metoda poboljšava čitljivost i lakoću održavanja. Slična ideja predstavljena je u drugom scenariju, ali kako bi se istaknula svestranost pristupa, vrste i lambda functions koriste se.

Smanjenje složenosti u C++ rukovanju pogreškama sa `std::expected}

C++23 skripta koja koristi varijacijalne predloške

#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;
}

Kombiniranje različitih {std::expected} rezultata C++23 vrijednosti

C++23 skripta koja koristi lambda funkcije

#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;
}

Poboljšanje rukovanja pogreškama C++ s varijacijskim predlošcima

Kapacitet od uvelike poboljšati rukovanje pogreškama u zamršenim sustavima još je jedna ključna prednost njegove upotrebe u C++. Besprijekorno kombiniranje rezultata mnogih asinkronih radnji ključno je u situacijama kada daju rezultate vrste. Osim što kod čini jednostavnijim, ova metoda jamči snažnu obradu pogrešaka. Svestranije i generičke funkcije mogu se stvoriti kombiniranjem proizvoljnog broja vrijednosti sa variadic templates.

Svestranost od omogućuje da se koristi s funkcijama koje primaju različite vrste argumenata. Implementacija je dodatno pojednostavljena korištenjem , koji automatski deducira vrstu povrata kombiniranog poziva funkcije. Nadalje, ova se tehnika može proširiti za upravljanje složenijim zadacima, uključujući spajanje vrijednosti s drugim vrstama pogreške ili mijenjanje vrijednosti prije slanja u funkciju. Zbog svoje prilagodljivosti, uzorak se može koristiti za širok raspon zadataka, od jednostavnih izračuna do složenih operacija.

Često postavljana pitanja o Varijadnim predlošcima i std::expected

Što je ?
To je tip C++ predloška koji može sadržavati pogrešku ili valjanu vrijednost i koristi se za upravljanje pogreškama.
Kako se raditi?
Uklanja potrebu za ponavljanim provjerama pogrešaka kombiniranjem rezultata brojnih vrijednosti i njihovo prosljeđivanje funkciji.
Što su promjenjivi predlošci?
Predlošci varijabli nude veliku slobodu u dizajnu funkcija omogućujući funkcijama prihvaćanje proizvoljnog broja parametara.
Zašto koristiti u ?
Koristeći se vrijednostima objekte za automatsko određivanje vrste povrata funkcije koja se poziva.
Je sposoban za rukovanje različitim vrstama grešaka?
Da, može funkcionirati s njim vrijednosti koje imaju različite vrste pogrešaka uz nekoliko podešavanja.
Koje prednosti donosi korištenje ponuda?
Pri rukovanju pogreškama nudi izražajniji i čišći pristup nego s konvencionalnijim tehnikama kao što su iznimke ili povratni kodovi.
Je dio od ?
Osim toga , zapravo predstavlja netočnu vrijednost.
Mogu li se koristiti asinkrone akcije sa ?
Zaista je prilagodljiv za rukovanje vrijednosti vraćene asinkronim operacijama.
Što je presavijeni izraz?
Ovdje se značajka u C++-u koja se zove izraz savijanja koristi za provjeru jesu li svi objekti sadrže važeće vrijednosti na jednostavan način.

U C++23 implementacija generičke funkcije za obradu više std::expected vrijednosti uvelike poboljšava čitljivost koda i uvelike pojednostavljuje rukovanje pogreškama. Funkcija magic_apply smanjuje standardni kod i poboljšava mogućnost održavanja korištenjem varijacijskih predložaka kako bi se osiguralo da su sve predviđene vrijednosti točne prije obrade. Ova metoda nudi fleksibilno rješenje koje se može primijeniti na različite situacije i daje modernom C++ programiranju čišći, učinkovitiji način za rješavanje kvarova.