С. Мейерс - Эффективный и современный C++ (1114942), страница 11

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 11)

. . но есть одна проблема. Вы ее не видите?Чтобы разобраться, что здесь не так, надо вспомнить, что часть st d : : unordered_map, содержащая ключ, является константной, так что тип s t d : : ра i r в хеш­таблице (которой является s t d : : u norde red_map) вовсе не s t d : : pa i r< s t d : : s t r i n g ,i n t > , а s t d : : pa i r<const s t d : : st r i n g , i n t > . Но переменная р в приведенном вышецикле объявлена иначе. В результате компилятор будет искать способ преобразоватьобъекты std : : pa i r<const std : : st ring , i nt> (хранящиеся в хеш-таблице) в объектыstd : : pa i r<std : : st r ing, int> (объявленный тип р).

Этот способ - создание временногообъекта типа, требуемого р, чтобы скопировать в него каждый объект из m с последующим52Глава 2. Объявление autoсвязыванием ссылки р с этим временным объектом. В конце каждой итерации цикла времен­ный объект уничтожается. Если этот цикл написан вами, вы, вероятно, будете удивлены егоповедением, поскольку почти наверняка планировали просто связывать ссылку р с каждымэлементом в m.Такое непреднамеренное несоответствие легко лечится с помощью auto:for ( const auto& р". 1 1Каки:m)ранееЭто не просто более эффективно - это еще и менее многословно.

Кроме того, этоткод имеет очень привлекательную особенность - если вы возьмете адрес р, то можетебыть уверены, что получите указатель на элемент в m. В коде, не использующем auto, выполучите указатель на временный объект - объект, который будет уничтожен в концеитерации цикла.Два последних примера - запись unsi gned там, где вы должны были написать std : :vector<in t> : : s i ze_type, и запись s t d : : pa i r <std : : st ri n g , i n t > там, где вы должныбыли написать s t d : : pai r<const s t d : : st ri ng , int>, - демонстрируют, как явное ука­зание типов может привести к неявному их преобразованию, которое вы не хотели и неждали. Если вы используете в качестве типа целевой переменной auto, вам не надо бес­покоиться о несоответствиях между типом объявленной переменной и типом инициали­зирующего ее выражения.Таким образом, имеется несколько причин для предпочтительного примененияauto по сравнению с явным объявлением типа.

Но auto не является совершенным. Типдля каждой переменной, объявленной как auto, выводится из инициализирующего еевыражения, а некоторые инициализирующие выражения имеют типы, которые не пред­полагались и нежелательны. Условия, при которых возникают такие ситуации, и что приэтом можно сделать, рассматриваются в разделах 1 .2 и 2.2, поэтому здесь я не буду ихрассматривать. Вместо этого я уделю внимание другому вопросу, который может вас вол­новать при использовании auto вместо традиционного объявления типа, - удобочитае­мость полученного исходного текста.Для начала сделайте глубокий вдох и расслабьтесь.

Применение auto - возможность,а не требование. Если, в соответствии с вашими профессиональными представлениями,ваш код будет понятнее или легче сопровождаемым или лучше в каком-то ином отно­шении при использовании явных объявлений типов, вы можете продолжать их исполь­зовать. Но имейте в виду, что С++ - не первый язык, принявший на вооружение то,что в мире языков программирования известно как вывод т ипов (type inference). Другиепроцедурные статически типизированные языки программирования (например, С#, D,Scala, Visual Basic) обладают более или менее эквивалентными возможностями, не гово­ря уже о множестве статически типизированных функциональных языков (например,ML, Haskell, OCaml, F# и др.).

В частности, это объясняется успехом динамически типи­зированных языков программирования, таких как Perl, Python и Ruby, в которых явнаятипизация переменных - большая редкость. Сообщество разработчиков программного2.1 . П редпочитайтеauto явному объявnению типа53обеспечения имеет обширный опыт работы с выводом типов, и он продемонстрировал,что в такой технологии нет ничего мешающего созданию и поддержке крупных приложе­ний промышленного уровня.Некоторых разработчиков беспокоит тот факт, что применение auto исключает воз­можность определения типа при беглом взгляде на исходный текст.

Однако возможно­сти IDE показывать типы объектов часто устраняют эту проблему (даже если принятьво внимание обсуждавшиеся в разделе 1 .4 вопросы, связанные с выводом типов в IDE),а во многих случаях абстрактный взгляд на тип объекта столь же полезен, как и точныйтип. Зачастую достаточно, например, знать, что объект является контейнером, счетчикомили интеллектуальным указателем, не зная при этом точно, каким именно контейнером,счетчиком или указателем. При правильном подборе имен переменных такая абстракт­ная информация о типе почти всегда оказывается под рукой.Суть дела заключается в том, что явно указываемые типы зачастую мало что дают, крометого что открывают возможности для ошибок - в плане как корректности, так и произво­дительности программ. Кроме того, типы auto автоматически изменяются при изменениитипов инициализирующих их выражений, а это означает облегчение выполнения рефакто­ринга при использовании auto.

Например, если функция объявлена как возвращающая int,но позже вы решите, что long вас больше устраивает, вызывающий код автоматически обно­вится при следующей компиляции (если результат вызова функции хранится в переменной,объявленной как auto). Если результат хранится в переменной, объявленной как i nt, выдолжны найти все точки вызова функции и внести необходимые изменения.Следует запомн ить•Переменные, объявленные как auto, должны быть инициализированы; в общемслучае они невосприимчивы к несоответствиям типов, которые могут привестик проблемам переносимости или эффективности; могут облегчить процесс рефак­торинга; и обычно требуют куда меньшего количества ударов по клавишам, чемпеременные с явно указанными типами.•Переменные, объявленные как auto, могут быть подвержены неприятностям, опи­санным в разделах 1 .2 и 2.2.2.2.

Есл и auto выводит нежелател ьный тип,испол ьзуйте явно типизированный инициал изаторВ разделе 2 . 1 поясняется, что применение auto для объявления переменных предо­ставляет ряд технических преимуществ по сравнению с явным указанием типов, но ино­гда вывод типа auto идет налево там, где вы хотите направо. Предположим, например,что у меня есть функция, которая получает Widget и возвращает std : : vect or<bool>, гдекаждый bool указывает, обладает ли Widget определенным свойством:std : : vector<bool> feature s ( const Widge t & w ) ;54Гnава 2.

Объявnение autoПредположим далее, что пятый бит указывает наличие высокого приоритета у Widget .Мы можем написать следующий код.Widget w;features (w) [ 5 ] ; / / Имеет ли w высокий11 приоритет?bool highPriorityprocessWidget (w, highPriority) ;11 Обработка w в соответ­// ствии с приоритетомВ этом коде нет ничего неверного. Он корректно работает. Но если мы внесем кажущеесябезобидным изменение и заменим явный тип h i ghPriori t y типом autoauto highPriority=features (w) [ 5 ] ; // Имеет ли w высокий11 приоритет?то ситуация изменится.

Код будет продолжать компилироваться, но его поведение боль­ше не будет предсказуемым:processWidget (w, highPriority) ; /! Неопределенное поведение !Как указано в комментарии, вызов proces sWidget теперь имеет неопределенное по­ведение.

Но почему� Ответ, скорее всего, вас удивит. В коде, использующем auto, типhighPriority больше не является boo l. Хотя концептуально std : : vector<boo l> хранитзначения bool, ope rator [ ] у s t d : : vector<bool > не возвращает ссылку на элемент кон­тейнера (то, что s t d : : vector : : operator [ ] возвращает для всех типов за исключениемbool) . Вместо этого возвращается объект типа std : : vector<bool > : : refe rence (класса,вложенного в std : : vector<bool > ).Тип s t d : : vect or<boo l > : : re f e rence существует потому, что s t d : : ve c to r<boo l >определен как хранящий значения bool в упакованном виде, п о одному биту на каждоезначение.

Это создает проблему для оператора operator [ ] класса s t d : : vector<bool>,поскольку ope ra t o r [ J класса s t d : : ve c t o r < T > должен возвращать Т & , но С++ за­прещает ссылаться на отдельные биты. Будучи не в состоянии вернуть b o o l & ,operator [ ] класса s t d : : vector<bo o l > возвращает объект, который действует по­добно boo l & . Для успешной работы объекты s t d : : ve c t o r<boo l > : : re ference долж­ны быть применимы по сути во всех контекстах, где применим boo l & .

Среди прочихвозможностей s t d : : vecto r<boo l > : : r e f e rence обладает неявным преобразованиемв boo l. (Не в boo l & , а именно в boo l . Пояснение всего набора методов, используемыхstd : : vector<bool > : : refe rence для эмуляции поведения boo l & , завело бы нас слишкомдалеко, так что я просто замечу, что это неявное преобразование является только однимиз камней в существенно большей мозаике.)С учетом этой информации посмотрим еще раз на следующую часть исходного кода:bool highPriority=features ( w ) [ 5 ] ; 11 Явное объявление типа/ / highPriority2.2. Если auto выводит неже л ательный тип, используйте явно типизированный инициализатор55Здесь f e a t u r e s возвращает объект s t d : : ve c t o r <boo l > , для которого вызываетсяope r a t o r [ ] .

Этот оператор возвращает объект типа s t d : : vector<bool > : : r e f e rence,который затем неявно преобразуется в значение типа bool, необходимое для инициали­зации highPriori t y. Таким образом, highPri ority в конечном итоге получает значениепятого бита из std : : vect or<bool >, возвращенного функцией features, так, как и пред­полагалось.Но что же произойдет, если переменная highPriority будет объявлена как auto?auto highPriority=features ( w ) [ 5 ] ; / / Вывод типа highPriorityФун кция f e a t u r e s , как и ранее, возвращает объект типа s t d : : v e c t o r < b o o l > ,и , как и ранее, выполняется его o pe r a t o r [ ] . О ператор возвращает объект типаs t d : : ve c t o r<boo l > : : r e f e r e n c e , но дальше привычный ход событий изменяется,так как auto приводит к выводу типа переменной h i ghPr i o r i t y.

Теперь переменнаяhighPrior i t y не получает значение пятого бита std : : vector<bool>, возвращенного вы­зовом features.Полученное ею значение зависит от того, как реализован тип std : : vector<boo l > : :reference. Одна из реализаций таких объектов состоит в том, чтобы содержать указа­тель на машинное слово с интересующим нас битом и смещение этого бита в слове. Рас­смотрим, что это означает для инициализации highPriority, в предположении, что име­ет место именно такая реализация std : : vector<boo l > : : re ference.Вызов f e a t u r e s возвращает временный объект s t d : : v e c t o r<boo l > .

Характеристики

Список файлов книги