Добавил:

PotapkinBY t.me Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Национальный исследовательский университет «МЭИ»

Предмет:

Информатика

Файл:

Язык программирования С++. Краткий курс. Страуструп

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

16.07.2023

Размер:

31.34 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1415 / 3315 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 > Следующая >>>

7.2.

Концепты

(С++20)

141

Отдавайте

предпочтение

правильно

именованным

понятиям

хорошо

определенной семантикой

(§7.2.4)

используйте

rеquirеs-выражения

их

определениях.

7.2.4.

Оnредеnение

концептов

конечном

итоге

мы

ожидаем,

что

сможем

найти

полезные

концепты,

та

кие

как

Sequence

Ari

thmetic,

библиотеках

(включая

стандартную

би

блиотеку).

Техническая

спецификация

[37]

настоящее

время

уже предлагает

набор

для

ограничений

алгоритмов

стандартной

библиотеки

(§12.7).

Однако

простые концепты определить несложно.
Концепт -	это предикат времени компиляции,

указывающий,

каким

обра

зом

можно

использовать

один

или

несколько

типов.

Рассмотрим

сначала

один

из

простейших

примеров:

template<typename Т>
concept	Equality_comparaЫe
requires			(Т	а,	Т	Ь)	{
	{	а	Ь	}	->	bool;
	{	а	!= Ь	}	->	bool;
) ;

// //

Сравнение Сравнение

с с

помощью== помощью !=

Equali

comparaЫe

это

концепт,

который

мы

используем

для

обеспе

чения

того,

что

значения

можно

сравнивать

на равенство

неравенство.

Мы

просто

говорим,

что

для

двух

значений

данного

типа

они

должны

быть

срав

ниваемы

использованием

операторов

результат

этих

операций

должен

быть

преобразуем

bool.

Например:

static_assert(Equality_comparaЬle<int>);

Усnешно

struct	S	{ int	а;	};
11 Сбой		из-за	отсутствия		у	структур==
static_assert(Equality_comparaЬle<S>);

!=по

умолчанию:

Определение

концепта

Equali

comparaЫe

точности

эквивалентно

описанию

на

естественном языке,

не

более

того.

Значение

concept

всегда

имеет тип bool.
Определение	Equali ty_ comparaЫe

для

негомогенных

сравнений

прак

тически

столь

же

простое:

template<typename

Т,

typename Т2

Т>

concept

Equality_comparaЫe

requires

(Т

а,

Т2

Ь)

{

}

bool;

Сравнение

Т2

{

}

bool;

Сравнение

Т2

{

}

bool;

Сравнение

Т2

{

}

bool;

Сравнение

Т2

с с с с

помощью помощью помощью помощью

== != == !=

};

146

Глава

Концепты

обобщенное

программирование

Традиционно

реализация

вариативного

шаблона

заключалась

том,

чтобы

от

делить первый аргумент от остальных,	а
ный шаблон для остальных аргументов:

затем

рекурсивно

вызвать

вариатив

void	print()
{
	11 Что делать

при

отсутствии

аргументов?

Ничего!

template<typename			Т,		typename	...	Tail>
void	print(T head,		Tail ... tail)
{
	11 Что	делается		с	каждым	аргументом,
	cout <<	head <<		'	';
	print (tail ... );

например

typename ...

указывает,

что

Tail

представляет

собой

последовательность

типов.

Tail

...

указывает,

что

tail

является

последовательностью

значений

типов,

перечисленных

Tail.

Параметр,

объявленный с

помощью

троеточия

...

называется

пакетом

параметров.

Здесь

tail

это

аргумент

функции,

который

представляет

собой

пакет

параметров,

элементы

которого

имеют

типы,

найденные

аргументе

шаблона,

который

представляет

собой

пакет

параметров

Tail.

Таким

образом,

()

может

принимать

любое

количе

ство аргументов любых типов.

Вызов print () разделяет аргументы

на

голову

(первый

элемент)

хвост

(остальные

элементы).

Выполняется

вывод

головного

элемента,

после

чего

()

вызывается

для

хвоста.

конечном

итоге

tail

становится

пустым,

поэтому

нам

нужна

версия

in t

()

без аргументов,

способная

справиться

этой

ситуацией

завершить

рекурсию.

Можно

обойтись

без

()

без

аргументов,

используя

для

его

исключения

времени

компиляции:

template<typename			Т,		typename ...
void	print(T	head,	Tail ...			tail)
{
	cout <<	head <<		'	';
	if constexpr(sizeof ...					(tail)>
	print (tail ... );

Tail>

использовал

времени

компиляции

(§6.4.3),

не

времени выполне

ния,

чтобы

избежать

генерации

последней,

никогда

не

вызываемой

функции

print ()	без аргументов.
Сила	вариативных шаблонов

заключается

том,

что

они

могут

принимать

любые

аргументы,

которые

вы

захотите

им

передать.

Слабые

же

их

стороны

включают

следующее.

7.4.

Вариативные

шаблоны

147

• •

•

Рекурсивная	реализация может оказаться сложной задачей.
Рекурсивные	реализации могут быть неожиданно дорогими	во время
компиляции.
Проверка типа интерфейса, возможно, представляет собой		сложную
шаблонную программу.

Из-за гибкости вариативные шаблоны широко ной библиотеке, иногда даже чрезмерно широко.

используются

стандарт

7.4.1.

Выражения

свертки

Чтобы

упростить

реализацию

простых

вариативных

шаблонов,

С++

предлагает

ограниченную

форму

итерации

по

элементам

пакета

параметров.

Например:

template<NumЬer ...
int sum(T ...	v)

Т>

return

...

0);

//Прибавление

всех

элементов

Здесь

sum

()

может

принимать

любое

количество

элементов

любого

типа.

предположении,

что

( )

действительно

суммирует

свои

аргументы, мы

получаем

int	х	= sum(l,	2,	3,		4,	5); //	х	равно
//у		равно 114	(2.4		обрезается			до 2,		а
int	у= sum('a',			2.4,		х); равно			97)

15 значение

символа

'а':

Тело

sum

использует

выражение

свертки:

return

...

0);

//Прибавление

всех

элементов

Здесь

(

•..

+О)

означает

прибавление

всех

элементов

начальному

значению

О.

Первым

прибавляется

крайний

справа

аргумент (имеющий

наи

высший

индекс):

(

[О]

+ (v

[ 1 ] + (v

[

2 ]

+ (v

[

+ (v

[

+О}

} } } ) .

То

есть

сум

мирование

начинается

справа,

где

находится

О.

Такое

действие

называется

правой

сверткой

(right fold).

качестве

альтернативы

мы

можем

использо

вать

левую

свертку

(left fold):

template<NumЬer ...
int sum2 (Т. . .	v)

Т>

return

...

v);

//Прибавление

всех

элементов

7.5.

Модель

компиляции

шаблонов

149

ром. Различные транспортные конструктора:

механизмы

имеют

разные

наборы

параметров

template<typename Transport>
	requires	concepts::InputTransport<Transport>
class InputChannel
{
puЫic:
	11 ...
	InputChannel(TransportArgs&& ...		transportArgs)
	transport(std::forward<TransportArgs>(transportArgs)
	{)
	11 . "	transport;
	Transport	transport;
}	;

...

)

Функция

стандартной

библиотеки

forward

()

(§13.2.2)

используется

для

пе

редачи

аргументов

неизменными

из

конструктора

InputChannel

конструк

тор Transport.
Дело в том,	что

автор

InputChannel

может

создать

объект

типа

Tran

sport

без

необходимости

знать,

какие

аргументы

необходимы

для

построе

ния

конкретного

транспорта.

Разработчику

InputChannel

нужно

знать

толь

ко

общий пользовательский интерфейс для всех объектов Transport. Передача очень распространена в фундаментальных библиотеках,

где

не

обходимы

общность

низкие

накладные

расходы

времени

выполнения,

распространены

очень общие

интерфейсы.

7.5.

Модеnь

компиnяции

wабnонов

предположении

наличия

концептов

(§7.2),

аргументы

шаблона

проверя

ются

на

соответствие

его

концептам.

Об

обнаруженных

ошибках

компилятор

сообщает

программисту,

который

должен

решить

указанные проблемы.

Про

верка

того,

что

данный

момент

не

может

быть

проверено,

например

аргу

менты

для

неограниченных

шаблонных

параметров,

переносится

на

то

время,

когда

будет

сгенерирован

код

для

шаблона

его

набора

аргументов

"во

время

инстанцирования

шаблона".

случае

кода,

разработанного

до

появле

ния

концептов,

именно

этот

момент

происходит

проверка

всех

типов.

При

использовании

концептов

эта

проверка

выполняется

только

после того,

как

успешно завершена проверка концептов.

Неприятный побочный эффект (поздней)

проверки

типов

времени

ин

станцирования

заключается

том,

что

ошибка

типа

может

быть

обнаружена

слишком

поздно

привести

поразительно

плохим

сообщениям

об

ошибках,

поскольку

компилятор

обнаруживает

проблему

только

после

объединения

ин

формации

из

нескольких

мест

программы.

<<< < Предыдущая 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1415 / 3315 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 > Следующая >>>

Соседние файлы в папке Литература

#
16.07.202317.85 Mб4Программирование на С++. Хоменко.pdf
#
16.07.2023948.31 Кб3Программирование на С++Надейкина.pdf
#
16.07.202310.76 Mб3Программирование. Надейкина.pdf
#
16.07.20235.4 Mб3С++ для начинающих. Липпман.pdf
#
16.07.20231.05 Mб13Учебное пособие С++ Русанова.pdf
#
16.07.202331.34 Mб9Язык программирования С++. Краткий курс. Страуструп.pdf
#
16.07.20233.07 Mб6Язык программирования С++. Страуструп.pdf