Clever Geek Handbook

すべての開発者が使用すべき8つのC ++ 17機能

日常のコードに影響を与える8つの便利な変更について説明します。 4つの変更は言語自体に関係し、さらに4つ-標準ライブラリに関係します。







すべてのC ++開発者が使用すべき10のC ++ 11機能の記事にも興味があるかもしれません。


謝辞



ロシアのC ++ユーザーグループ会議でのレポートからいくつかの例を取り上げました。そのためのオーガナイザーとスピーカーに感謝します。 私は例を挙げました：









1.宣言時の分解（eng。構造バインディング）





新しい構文を使用して、 std::pair



、 std::tuple



および構造体を分解すると便利です。 







 #include <string> struct BookInfo { std::string title; // In UTF-8 int yearPublished = 0; }; BookInfo readBookInfo(); int main() { //      title  year,     auto [title, year] = readBookInfo(); }


C ++ 17では、宣言時の分解に制限があります。









宣言時の分解は、原則として、任意のクラスを分解することができますtuple_element



、 tuple_size



、およびget



特殊tuple_element



することにより、ヒントを一度書くだけget



。 詳細については、 クラスへのC ++ 17構造化バインディングサポートの追加（blog.tartanllama.xyz）の記事を参照してください。







宣言時の分解は、 std::map<>



およびstd::unordered_map<>



コンテナで、古い.insert()



メソッドと2つの新しいメソッドで.insert()



ます。









try_emplaceを使用した分解の例と、マップを横断するときのキー値分解： 







 #include <string> #include <map> #include <cassert> #include <iostream> int main() { std::map<std::string, std::string> map; auto [iterator1, succeed1] = map.try_emplace("key", "abc"); auto [iterator2, succeed2] = map.try_emplace("key", "cde"); auto [iterator3, succeed3] = map.try_emplace("another_key", "cde"); assert(succeed1); assert(!succeed2); assert(succeed3); //    key  value   range-based for for (auto&& [key, value] : map) { std::cout << key << ": " << value << "\n"; } }


2.テンプレートパラメータの自動出力



主なルール：









テンプレートパラメータを自動的に表示するための独自のヒントを作成できます： Automatic_deduction_guidesを参照してください







興味深い機能： initializer_list<>



コンストラクターinitializer_list<>



、1つの要素のリストでinitializer_list<>



スキップされます。 一部のJSONライブラリ（json_spiritなど）の場合、これは致命的です。 再帰型とSTLコンテナーを使用しないでください！ 







 #include <vector> #include <type_traits> #include <cassert> int main() { std::vector v{std::vector{1, 2}}; //  vector<int>,   vector<vector<int>> static_assert(std::is_same_v<std::vector<int>, decltype(v)>); //    assert(v.size() == 2); }


3.ネストされた名前空間の宣言



名前空間のネストを回避し、回避しない場合は、次のように宣言します。 







 namespace product::account::details { // ...   ... }


4.属性nodiscard、fallthrough、maybe_unused



主なルール：









属性の詳細については、記事「C ++ 17の属性を使用する方法」を参照してください。 ここに短い抜粋があります。

C ++では、switch構造体の各ケースの後にブレークを追加する必要があり、これは経験豊富な開発者にとっても忘れがちです。 フォールスルー属性は、空の命令に接着できる救助に来ます。 実際、属性は空のステートメントに続くケースに接着されています。 







 enum class option { A, B, C }; void choice(option value) { switch (value) { case option::A: // ... case option::B: // warning: unannotated fall-through between // switch labels // ... [[fallthrough]]; case option::C: // no warning // ... break; } }


この属性を利用するには、GCCおよびClangに-Wimplicit-fallthrough



警告を含める必要があります。 このオプションを有効にすると、フォールスルー属性を持たない各ケースで警告が生成されます。







パフォーマンス要件の高いプロジェクトでは、（少なくとも一部のコンポーネントでは）例外をスローしないことを実践できます。 そのような場合、操作エラーは、関数から返された戻りコードによって報告されます。 ただし、このコードをチェックするのを忘れることは非常に簡単です。 







 [[nodiscard]] std::unique_ptr<Bitmap> LoadArrowBitmap() { /* ... */ } void foo() { // warning: ignoring return value of function declared // with warn_unused_result attribute LoadArrowBitmap(); }


たとえば、エラークラスを使用する場合、宣言で属性を1回指定できます。 







 class [[nodiscard]] error_code { /* ... */ }; error_code bar(); void foo() { // warning: ignoring return value of function declared // with warn_unused_result attribute bar(); }


プログラマーは、呼び出された関数のエラーコードを格納するために、デバッグバージョンでのみ使用される変数を作成することがあります。 おそらくこれは単なるコード設計エラーであり、戻り値は常に処理する必要があります。 ただし： 







 // !  ! auto result = DoSystemCall(); (void)result; //    unused variable assert(result >= 0); //   [[maybe_unused]] auto result = DoSystemCall(); assert(result >= 0);


5.文字列パラメーターのstring_viewクラス



ルール：









string_viewがパラメーターにのみ最適に使用される理由の詳細については、記事std :: string_viewは文字列の一時インスタンスから構築される記事を参照してください。

string_view



クラスstring_view



、追加のメモリ割り当てなしでstd::string



とconst char*



両方から簡単に構築できるという点で優れています。 constexprのサポートもあり、std :: stringインターフェイスを繰り返します。 ただし、マイナスがありますstring_view



、末尾にヌル文字が存在string_view



ことは保証されません。







6.オプションのクラスとバリアント



optional<>



およびvariant<>



非常に広いため、この記事ではそれらを完全に説明しようとはしません。 主なルール：









オプションのサンプルコード： 







 // nullopt -     nullopt_t,   //  optional ( nullptr  ) std::optional<int> optValue = std::nullopt; // ...  optValue ... //   ,  -1 const int valueOrFallback = optValue.value_or(-1);




バリアントを含むサンプルコード：ここでは、バリアントが異なる状態に異なるデータを持っている場合に、いくつかの状態の1つを保存するためにバリアントを使用 







 struct AnonymousUserState { }; struct TrialUserState { std::string userId; std::string username; }; struct SubscribedUserState { std::string userId; std::string username; Timestamp expirationDate; LicenseType licenceType; }; using UserState = std::variant< AnonymousUserState, TrialUserState, SubscribedUserState >;


メモリ管理へのアプローチにおけるバリアントの利点：データは、追加のメモリ割り当てなしでバリアント型の値フィールドに格納されます。 これにより、バリアント型のサイズは、その構成に含まれる型に依存します。 これは、32ビットプロセッサ上のサイズテーブルのように見える場合があります（ただし、これは不正確です）。







イラスト







7.関数std :: size、std :: data、std :: begin、std :: endを使用します





バイトを操作するためにGSLライブラリ（C ++コアガイドラインサポートライブラリ）に依存する方が良い場合があります。







8. std ::ファイルシステムを使用する



主なルール：









Bad Boost ::ファイルシステムとは何ですか？ 彼にはいくつかの設計上の問題があることがわかりました：









経験のあるプログラマなら誰でも、WindowsシステムとUNIXシステムのパス処理の違いを認識しています。









もちろん、ファイルシステムはそのような違いから抽象化し、プラットフォーム固有の文字列とユニバーサルUTF-8の両方を簡単に操作できるようにします。









ボーナスルール：クランプ、int_to_stringおよびstring_to_intの再作成を停止



std :: clamp関数は、minおよびmax関数を補完します。 上と下の両方の意味を切り捨てます。 同様のboost::clamp



機能は、C ++の以前のバージョンで使用できます。







「クランプを再発明しない」ルールは一般化できます。大規模なプロジェクトでは、丸め、値のトリミングなどのために小さな関数や式を重複させないでください。 -これをライブラリに一度追加するだけです。







同様のルールは、文字列処理タスクに対して機能します。 文字列と解析のための独自の小さなライブラリを持っていますか？ 解析または数値の書式設定はありますか？ その場合、実装をto_charsおよびfrom_chars呼び出しに置き換えます







to_chars



およびfrom_chars



エラー処理をサポートします。 次の2つの値を返します。









アプリケーションコードではエラーに対する反応の方法が異なる場合があるため、ライブラリとユーティリティクラス内でto_charsおよびfrom_charsを呼び出す必要があります。 







 #include <utility> //    ,     0 // (   atoi,      ) template<class T> T atoi_17(std::string_view str) { T res{}; std::from_chars(str.data(), str.data() + str.size(), res); return res; }


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