С. Мейерс - Эффективный и современный C++ (1114942), страница 56

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

Текст из файла (страница 56)

Он добавил новый механизм, который настоль­ко гибкий, что захват путем перемещения является всего лишь одним из вариантов егоработы. Новая возможность называется инициализирующим захватом (init capture). Онможет делать почти все, что могут делать захваты в С++ 1 1, и еще многое. Единственное,что нельзя выразить с помощью инициализирующего захвата (и от чего, как поясняется6.2. Используйте инициализирующий захват для перемещения объектов в замыкания229в разделе 6.

1 , вам надо держаться подальше), - это режим захвата по умолчанию. (Дляситуаций, охватываемых захватами С++ 1 1 , инициализирующий захват несколько много­словнее, так что там, где справляется захват С++ 1 1 , совершенно разумно использоватьименно его.)Применение инициализирующего захвата делает возможным указать1.имя члена-данныхв классе замыкания, сгенерированном из лямбда-выражения, и2.выражение инициализацииэтого члена-данных.Вот как можно использовать и н ициализирующий захват для перемещенияstd : : un i que_ptr в замыкание:1 1 Некоторый полезный типclass WidgetpuЫ i c :bool i sValidated ( ) const;bool isProcessed ( ) cons t ;bool isArchived ( ) con s t ;priva te :};auto pws td : : make_unique<Widget> ( ) ;=11111111auto fuпc[pwstd: : move (pw) ] 1 1{ return pw- >isValidated ( )11& & pw- >isArchived ( ) ; } ; 1 1==Создание Widge t ;std : : make_uniqueсм .

в разделе 4 . 4Настройка •pwИнициализация членав замыкании с помощьюs t d : : move ( pw)Выделенный текст представляет собой инициализирующий захват. Слева от знакаравенства = находится имя члена-данных в классе замыкания, который вы определяе­те, а справа - инициализирующее выражение. Интересно, что область видимости слеваот "=" отличается от области видимости справа. Область видимости слева - это областьвидимости класса замыкания. Область видимости справа - та же, что и определяемоголямбда-выражения. В приведенном выше примере имя pw слева от = ссылается на чле­ны-данные в классе замыкания, в то время как имя pw справа ссылается на объект, объ­явленный выше лямбда-выражения, т.е.

на переменную, инициализированную вызовомstd : : ma ke_u п i que. Так что "pws t d : : move ( pw ) " означает "создать член-данные pwв замыкании и инициализировать этот член-данные результатом применения std : : moveк локальной переменной pw':Как обычно, код в теле лямбда-выражения находится в области видимости класса за­мыкания, так что использованные в нем pw относятся к члену-данным класса замыкания.Комментарий "настройка * pw" в этом примере указывает, что после созда­ния W i dget с помощью s t d : : ma ke_u n i que и до того, как интеллектуальный указа­тель s t d : : u n i que_pt r на этот W i d g e t будет захвачен лямбда-выражением, W i dget=230Глава 6.

Лямбда-выражениянекоторым образом модифицируется. Если такая настройка не нужна, т.е. если объектWi dget , созданный с помощью s t d : : ma ke_unique, находится в состоянии, приrодномдля захвата лямбда-выражением, локальная переменная pw не нужна, поскольку член­данные класса замыкания может быть непосредственно инициализирован с помощьюstd : : make_unique:auto func = [pw = std.: : make_unique<Widget> ( ) ] / / Инициализация{ return pw- >isValidated ( ) / / члена -данных в замыкании&& pw- >i sArchived ( ) ; } ;/ / результатом вызова make_uniqueИз этоrо должно быть ясно, что понятие захвата в С++ 14 значительно обобщенопо сравнению с С++ 1 1 , поскольку в С++ 1 1 невозможно захватить результат выражения.Поэтому еще одним названием инициализирующеrо захвата является обобщенный за­хват лямбда-выражения (generalized lambda capture).Но что если один или несколько используемых вами компиляторов не поддерживаютинициализирующий захват С++ 14? Как выполнить перемещающий захват в языке, в ко­тором нет поддержки перемещающеrо захвата?Вспомните, что лямбда-выражение - это просто способ rенерации класса и созданияобъекта этоrо типа.

Нет ничеrо, что можно сделать с лямбда-выражением и чеrо нельзябыло бы сделать вручную. Например, код на С++ 1 4, который мы только что рассмотрели,может быть записан на С++ 1 1 следующим образом:class I sValAndArchpuЫic :using DataTypestd : : unique_ptr<Widget > ;explicit IsValAndArch ( DataType & &ptr) / / Применение std : :move/ / описано в разделе 5 . 3: pw ( std : : move (ptr ) ) { }bool operator ( ) ( ) const{ return pw->isValidated ( ) && pw- >isArchived ( ) ; }private :DataType pw ;};auto func=IsVa lAndArch ( s td : : make_unique<Widget> ( ) ) ;Это требует больше работы, чем написание лямбда-выражения, но это не меняет тоrофакта, что если вам нужен класс C++ l l, поддерживающий перемещающую инициализа­цию своих членов-данных, то ваше желание отделено от вас лишь некоторым временемза клавиатурой.Если вы хотите придерживаться лямбда-выражений (с учетом их удобства это, веро­ятно, так и есть), то перемещающий захват можно эмулировать в С++ 1 1 с помощью1.перемещения захватываемого объекта в функциональный объект с помощьюstd : : Ьind2.ипередачи лямбда-выражению ссылки на захватываемый объект.6.2.Используйте инициа л изирующий захват для перемещения объектов в замыкания231Если вы знакомы с s t d : : b iпd, код достаточно прост.

Если нет, вам придется немногопривыкнуть к нему, но игра стоит свеч.Предположим, вы хотите создать локальный std : : vector, разместить в нем соответ­ствующее множество значений, а затем переместить его в замыкание. В С++ 14 это просто:1 1 Объект , перемещаемый1 1 в замыкание11 Наполнение данными[ data = std: : move (data) ] / / Инициализирующий захват{ /* Использование данных */ ) ;std: : vector<douЬle> data;auto fuпcЯ выделил ключевые части этого кода: тип объекта, который вы хотите перемещать( s t d : : vector<douЫe>), имя этого объекта (data) и выражение инициализации для ини­циализирующего захвата ( s t d : : rnove { d a t a ) ).

Далее следует эквивалент этого кодана С++ 1 1 , в котором я выделил те же ключевые части:std : : vector<douЫe> da ta ;// Как и ранее11 Как и ранееauto funcstd : : bind (/ / Эмуляция в С++ 1 1[ ] ( const std : : vector<douЬle>& data) / / инициализирующего11 захвата{ / * Использование данных * / ) ,=std : : move (data));Подобно лямбда-выражениям, std : : Ьiпd создает функциональные объекты. Я назы­ваю функциональные объекты, возвращаемые std : : Ьiпd, Ьiпd-объектами. Первый ар­гумент st d : : Ь i nd - вызываемый объект. Последующие аргументы представляют пере­даваемые этому объекту значения.Вind-объект содержит копии всех аргументов, переданных s t d : : Ьind.

Для каждогоlvаluе-аргумента соответствующий объект в Ьind-объекте создается копированием. Длякаждого rvalue он создается перемещением. В данном примере второй аргумент пред­ставляет собой rvalue (как результат применения std : : rnove; см. раздел 5. 1 ), так что dat aперемещается в Ьiпd-объект. Это перемещающее создание является сутью эмуляции пе­ремещающего захвата, поскольку перемещение rvalue в Ьiпd-объект и есть обходной путьдля перемещения rvalue в замыкание С++ 1 1 .Когда Ьind-объект "вызывается" (т.е. выполняется его оператор вызова функции), со­храненные им аргументы, первоначально переданные в s t d : : Ьi пd, передаются в вызы­ваемый объект.

В данном примере это означает, что когда вызывается Ьind-объект fuпc,лямбда-выражению, переданному в std : : Ьiпd, в качестве аргумента передается создан­ная в fuпc перемещением копия data.Это лямбда-выражение то же самое, что и использованное нами в C++ l4, за исклю­чением добавленного параметра data. Этот параметр представляет собой lvalue-ccылкyна копию data в Ьind-объекте.

(Это не rvalue-ccылкa, поскольку, хотя выражение, ис­пользованное для инициализации копии data (" std : : rnove ( da t a ) "), является rvalue, самапо себе копия dat a представляет собой lvalue.) Таким образом, применение data внутри232Гnава 6. Лямбда-выражениялямбда-выражения будет работать с копией data внутри Ьiпd-объекта, созданной пере­мещением.По умолчанию функция-член operator ( ) в классе замыкания, сгенерированном излямбда-выражения, является const. Это приводит к тому, что все члены-данные в замы­кании в теле лямбда-выражения являются константными. Однако созданная перемеще­нием копия data внутри Ьiпd-объекта не является константной, так что, чтобы предот­вратить модификацию этой копии data внутри лямбда-выражения, параметр лямбда-вы­ражения объявляется как указатель на const.

Если лямбда-выражение было объявленокак mutaЫ е, operator ( ) в его классе замыкания не будет объявлен как const, так чтоцелесообразно опустить const в объявлении параметра лямбда-выражения:auto func1 1 Эмуляция в C++ l lstd : : bind ([ ] (std: : vector<douЬle>& dat a ) mutaЫe 1 1 инициализирующего1 1 захвата для лямбда­{ /* uses of data * / f ,/ / выражения, объяв­std : : move (da t a )// ленного mutaЫe);=Поскольку Ьind-объект хранит копии всех аргументов, переданных s t d : : Ьi nd, Ьind­объект в нашем примере содержит копию замыкания, произведенного из лямбда-выра­жения, являющегося первым аргументом этого объекта.

Следовательно, время жизни за­мыкания совпадает со временем жизни Ьind-объекта. Это важно, поскольку это означает,что, пока существует замыкание, существует и Ьind-объект, содержащий объект, захва­ченный псевдоперемещением.Если вы впервые столкнулись с std : : Ь i nd, вам может понадобиться учебник илисправочник по C++l I, чтобы все детали этого обсуждения встали на свои места в вашейголове.

Характеристики

Список файлов книги