Скотт Мейерс - Эффективный и современный С++. 42 рекомендации по использованию С++11 и С++14

Легко и радостно написать

int x;

Стоп! #@$! Я забыл инициализировать x, так что эта переменная имеет неопределенное значение. Может быть. Но она может быть инициализирована и нулем — в зависимости от контекста. Жуть!

Ну, ладно. Давайте лучше порадуемся объявлению локальной переменной, инициализированной разыменованием итератора:

template // Некий алгоритм, работающий с

void dwim(It b, It e) // элементами из диапазона от b до e

{

while (b != e) {

typename std::iterator_traits::value_type

currValue = *b;

}

}

Жуть. typename std::iterator_traits::value_type— просто чтобы записать тип значения, на которое указывает итератор? Нет, я такой радости не переживу… #@$! Или я это уже говорил?..

Ладно, третья попытка. Попробую объявить локальную переменную, тип которой такой же, как у лямбда-выражения. Но его тип известен только компилятору. #@$! (Это становится привычкой…)

Да что же это такое — никакого удовольствия от программирования на С++! Так не должно быть. И не будет! Мы дождались С++11, в котором все эти проблемы решены с помощью ключевого слова auto. Тип переменных, объявленных как auto, выводится из их инициализатора, так что они обязаны быть инициализированными. Это значит — прощай проблема неинициализированных переменных:

intx1; // Потенциально неинициализированная переменная

autox2; // Ошибка! Требуется инициализатор

autox3 = 0; // Все отлично, переменная x корректно определена

Нет проблем и с объявлением локальной переменной, значением которой является разыменование итератора:

template // Все, как и ранее

void dwim(It b, It e) {

while (b != e) {

autocurrValue = *b;

}

}

А поскольку autoиспользует вывод типов (см. раздел 1.2), он может представлять типы, известные только компиляторам:

autoderefUPLess = // Функция сравнения

[](const std::unique_ptr& p1, // объектов Widget, на

const std::unique_ptr& p2) // которые указывают

{ return *p1 < *p2; ); // std::unique_ptr

Просто круто! В С++14 все еще круче, потому что параметры лямбда-выражений также могут включать auto:

auto derefLess = // Функция сравнения в С++14,

[](const auto& p1, // для значений, на которые

const auto& p2) // указывает что угодно

{ return *p1 < *p2; }; // указателеобразное

Несмотря на всю крутость вы, вероятно, думаете, что можно обойтись и без autoдля объявления переменной, которая хранит лямбда-выражение, поскольку мы можем использовать объект std::function. Это так, можем, но, возможно, это не то, что вы на самом деле подразумеваете. А может быть, вы сейчас думаете “А что это такое — объект std::function?” Давайте разбираться.

std::function— шаблон стандартной библиотеки С++11, который обобщает идею указателя на функцию. В то время как указатели на функции могут указывать только на функции, объект std::functionможет ссылаться на любой вызываемый объект, т.e. на все, что может быть вызвано как функция. Так же как при создании указателя на функцию вы должны указать тип функции, на которую указываете (т.e. сигнатуру функции, на которую хотите указать), вы должны указать тип функции, на которую будет ссылаться создаваемый объект std::function. Это делается с помощью параметра шаблона std::function. Например, для объявления объекта std::functionс именем func, который может ссылаться на любой вызываемый объект, действующий так, как если бы его сигнатура была

bool(const std::unique_ptr&, // Сигнатура C++11 для

const std::unique_ptr&) // функции сравнения

// std::unique_ptr

следует написать следующее:

std::function< bool(const std::unique_ptr&,

const std::unique_ptr&)> func;

Поскольку лямбда-выражения дают вызываемые объекты, замыкания могут храниться в объектах std::function. Это означает, что можно объявить С++11-версию derefUPLessбез применения autoследующим образом:

std::function&,

const std::unique_ptr&)>

derefUPLess = [](const std::unique_ptr& p1,

const std::unique_ptr& p2)

{ return *p1 < *p2; };

Важно понимать, что, даже если оставить в стороне синтаксическую многословность и необходимость повторения типов параметров, использование std::function— не то же самое, что использование auto. Переменная, объявленная с использованием autoи хранящая замыкание, имеет тот же тип, что и замыкание, и как таковая использует только то количество памяти, которое требуется замыканию. Тип переменной, объявленной как std::functionи хранящей замыкание, представляет собой конкретизацию шаблона std::function, которая имеет фиксированный размер для каждой заданной сигнатуры. Этот размер может быть не адекватным для замыкания, которое требуется хранить, и в этом случае конструктор std::functionбудет выделять для хранения замыкания динамическую память. В результате объект std::functionиспользует больше памяти, чем объект, объявленный с помощью auto. Кроме того, из-за деталей реализации это ограничивает возможности встраивания и приводит к косвенным вызовам функции, так что вызовы замыкания через объект std::functionобычно выполняются медленнее, чем вызовы посредством объекта, объявленного как auto. Другими словами, подход с использованием std::functionв общем случае более громоздкий, требующий больше памяти и более медленный, чем подход с помощью auto, и к тому же может приводить к генерации исключений, связанных с нехваткой памяти. Ну и, как вы уже видели в примерах выше, написать “ auto” — гораздо проще, чем указывать тип для инстанцирования std::function. В соревновании между autoи std::functionдля хранения замыкания побеждает auto. (Подобные аргументы можно привести и в пользу предпочтения autoперед std::functionдля хранения результатов вызовов std::bind, но все равно в разделе 6.4 я делаю все, чтобы убедить вас использовать вместо std::bindлямбда-выражения...)