что такое инициализация переменной в if
Инициализация переменных в операторе if
Я читал, что в C ++ 17 мы можем инициализировать переменные в if инструкциях, как это
Вместо
Несмотря на то, что он короче, он влияет на читаемость кода (особенно для людей, которые не знают эту новую функцию), что, я полагаю, является плохой практикой кодирования для разработки больших программ.
Есть ли какое-либо преимущество использования этой функции, кроме как сделать код короче?
6 ответов
Вместо утечки переменной
Краткосрочные переменные лучше по нескольким причинам. Но назвать пару
Есть ли какое-либо преимущество использования этой функции, кроме как сделать код короче?
Обратите внимание, что вы уже можете выполнить инициализацию и переход на результат в пре-C ++ 17:
Это зависит от личного мнения, но вы можете считать явное условие более читабельным:
Кроме того, спорить против читабельности функции, ссылаясь на то, что люди не привыкли к ней, опасно. Люди не привыкли к умным указателям в какой-то момент, но сегодня мы все согласны (я полагаю), что это хорошо, что они там.
Новая форма оператора if имеет много применений.
В настоящее время инициализатор либо объявляется перед оператором и просачивается в контекстную область, либо используется явная область. С новой формой такой код может быть написан более компактно, а улучшенное управление областью делает некоторые ранее подверженные ошибкам конструкции немного более устойчивыми.
Таким образом, в целом, это утверждение упрощает общие шаблоны кода и помогает пользователям ограничивать области видимости.
Я надеюсь, что это помогает!
В целях минимизации области видимости переменных существует идиома, которая определяет ресурс, только если он действителен при создании (например, объекты файлового потока ):
Примером может быть создание исключения:
Некоторые люди любят кодировать так, чтобы функция рано прерывала при ошибке и в противном случае выполнялась. Эта идиома физически ставит логику прерывания выше логики продолжения, которую некоторые люди могут найти более естественной.
Это особенно полезно для логических событий. Рассмотрим этот пример:
Кажется немного грубым. Если вы не очень хорошо знакомы с OR, AND с отрицаниями, вам, возможно, придется остановиться и подумать об этой логике, которая обычно плохая. С if-initialization вы можете добавить выразительность.
Это замечательно, особенно если учесть, что переменная ограничена и поэтому впоследствии не загрязняет пространство.
Это расширение существующей функции, которая помогает читабельности в моем опыте.
Здесь мы оба создаем переменную ptr и проверяем, что она не равна нулю. Область действия ptr ограничена тем, где он действителен. Гораздо проще убедить себя в том, что любое использование ptr действительно.
Но что, если мы говорим о чем-то, что не преобразуется в bool таким образом?
Это не работает Но с помощью этой новой функции мы можем:
Добавьте предложение, говорящее «когда эта инициализация действительна».
По сути, это дает нам набор токенов, которые означают «инициализировать некоторое выражение, а когда оно допустимо, сделать некоторый код. Если оно недействительно, отброс ить его».
Начиная с C ++ 98 было идиоматично делать трюк с тестом указателя. Как только вы это охватите, это расширение будет естественным.
Инициализация переменных в операторе if
Я читал, что в С++ 17 мы можем инициализировать переменные в таких выражениях if
Вместо
Несмотря на то, что он короче, он влияет на читаемость кода (особенно для людей, которые не знают эту новую функцию), что, я полагаю, является плохой практикой кодирования для разработки больших программ.
Есть ли какое-либо преимущество использования этой функции, кроме как сделать код короче?
ОТВЕТЫ
Ответ 1
Это ограничивает область length if одна. Таким образом, вы получаете те же преимущества, которые мы изначально получили, когда нам разрешили писать
Вместо утечки переменной
Краткосрочные переменные лучше по нескольким причинам. Но чтобы назвать пару:
Если переменная содержит ресурс, то этот ресурс теперь удерживается в течение максимально короткого периода времени. И это без посторонних фигурных скобок. Также выяснилось, что ресурс связан с тем, что if один. Рассмотрим это как мотивирующий пример
Ответ 2
Есть ли какое-либо преимущество использования этой функции, кроме как сделать код короче?
Вы уменьшаете переменную область видимости. Это имеет смысл и повышает удобочитаемость, поскольку усиливает локальность идентификаторов, о которых вам нужно рассуждать. Я согласен с тем, что внутри операторов if следует избегать длинных операторов init, но для коротких вещей это нормально.
Обратите внимание, что вы уже можете выполнить инициализацию и переход на результат в пре-С++ 17:
Это зависит от одного личного мнения, но вы можете считать явное условие более читабельным:
Кроме того, спорить против читабельности функции, ссылаясь на то, что люди не привыкли к ней, опасно. Люди не привыкли к умным указателям в какой-то момент, но сегодня мы все согласны (я полагаю), что это хорошо, что они есть.
Ответ 3
Новая форма оператора if имеет много применений.
В настоящее время инициализатор либо объявляется перед оператором и просачивается в контекстную область, либо используется явная область. С новой формой такой код может быть написан более компактно, а улучшенное управление областью делает некоторые ранее подверженные ошибкам конструкции немного более устойчивыми.
Таким образом, в целом, это утверждение упрощает общие шаблоны кода и помогает пользователям ограничивать области видимости.
Я надеюсь, что это помогает!
Ответ 4
В целях минимизации области видимости переменных существует идиома, которая определяет ресурс, только если он действителен при создании (например, объекты файлового потока):
Примером может быть создание исключения:
Некоторым людям нравится кодировать так, чтобы функция рано прервала ошибку и в противном случае прогрессировала. Эта идиома физически ставит логику прерывания выше логики продолжения, которую некоторые люди могут найти более естественной.
Ответ 5
Это особенно полезно для логических событий. Рассмотрим этот пример:
Кажется немного грубым. Если вы не очень хорошо знакомы с OR, AND с отрицаниями, вам, возможно, придется остановиться и подумать об этой логике, которая обычно плохая. С помощью if-initialization вы можете добавить выразительность.
именованная переменная может быть повторно использована внутри if тоже. Например:
Это замечательно, особенно если учесть, что переменная ограничена и поэтому впоследствии не загрязняет пространство.
Ответ 6
Это расширение существующей функции, которая помогает читабельности в моем опыте.
Здесь мы оба создаем переменную ptr и проверяем, что она не равна нулю. Область применения ptr ограничена тем, где он действителен. Гораздо проще убедить себя в том, что любое использование ptr действительно.
Но что, если мы говорим о чем-то, что не превращается в bool таким образом?
Это не работает Но с помощью этой новой функции мы можем:
Добавьте предложение, говорящее «когда эта инициализация действительна».
По сути, это дает нам набор токенов, которые означают «инициализировать некоторое выражение, а когда оно допустимо, сделать некоторый код. Если оно недействительно, отброс ить его».
Начиная с С++ 98 было идиоматично делать трюк с тестом указателя. Как только вы это охватите, это расширение будет естественным.
оператор if-else (C++)
Оператор if-else управляет условным ветвлением. Операторы в if-branch выполняются, только если condition результатом вычисления является ненулевое значение (или true ). Если значение condition не равно нулю, выполняется следующая инструкция, а инструкция, следующая за необязательным, else пропускается. В противном случае пропускается Следующая инструкция, и, если имеется else оператор после оператора, else выполняется инструкция.
condition выражения, принимающие ненулевые значения:
Синтаксис
init-statement :
expression-statement
simple-declaration
condition :
expression
attribute-specifier-seq неявное согласие decl-specifier-seq declarator ** brace-or-equal-initializer
statement :
expression-statement
compound-statement
expression-statement :
expression неявное согласие ;
compound-statement :
< statement-seq неявное согласие >
selection-statement :
if constexpr отказот 17 ( init-statement OPT 17 condition ) if-branch
if constexpr отказот 17 ( init-statement OPT 17 condition ) if-branch else else-branch
17 этот необязательный элемент доступен начиная с c++ 17.
операторы if-else
else Предложение if. else оператора связано с ближайшим предыдущим if оператором в той же области, у которой нет соответствующей else инструкции.
Пример
В этом примере кода показано if Использование нескольких использованных операторов как с, так и без него else :
Оператор If с инициализатором
Начиная с C++ 17, if оператор может также содержать init-statement выражение, которое объявляет и инициализирует именованную переменную. Используйте эту форму оператора if, если переменная необходима только в области действия оператора if. для Microsoft. эта форма доступна начиная с Visual Studio 2017 версии 15,3, и для нее требуется по крайней мере /std:c++17 параметр компилятора.
Пример
If constexpr, операторы
Начиная с C++ 17, можно использовать if constexpr инструкцию в шаблонах функций, чтобы принимать решения о ветвлении во время компиляции без необходимости прибегать к нескольким перегрузкам функций. для Microsoft. эта форма доступна начиная с Visual Studio 2017 версии 15,3, и для нее требуется по крайней мере /std:c++17 параметр компилятора.
Пример
В этом примере показано, как можно написать одну функцию, которая обрабатывает распаковку параметров. Никаких перегрузок с нулевым параметром не требуется:
инициализация переменной внутри оператора if в макросе
Я являюсь членом университетской команды, разрабатывающей кубат (наноспутник). Другому в той же подсистеме было поручено реализовать библиотеку журналов, которую мы можем использовать с потоком ошибок. Основные изменения происходят в двух файлах Logger.hpp и Logger.cpp соответственно.
У него #define разные «уровни журналирования», каждый уровень соответствует серьезности ошибки:
Уровни находятся внутри enum :
И последнее, но не менее важное: он создает собственный поток и использует некоторую макро-магию для упрощения регистрации, просто используя оператор :
Этот вопрос о следующем фрагменте кода; он вводит причудливый макрос:
Я никогда не видел таких макросов, и прежде чем я продолжу свой вопрос, вот его объяснение:
Этот макрос кажется крутым, но делает меня несколько неловким, и моих знаний недостаточно, чтобы составить правильное мнение. Итак, здесь идет:
Что меня больше всего удивило (и насторожило), так это то, что идея, которая стоит за этим, не кажется слишком сложной, но я не смог найти подобного примера в Интернете. Я узнал, что constexpr мой друг и что
Вот почему дизайн, построенный вокруг макроса, пугает меня, но я не знаю, является ли это беспокойство обоснованным или оно связано с моим непониманием.
Наконец, я чувствую, что я не сформулировал (и / или название) вопрос почти так хорошо, как мог. Так что не стесняйтесь изменять его 🙂
Инициализация в современном C++
Общеизвестно, что семантика инициализации — одна из наиболее сложных частей C++. Существует множество видов инициализации, описываемых разным синтаксисом, и все они взаимодействуют сложным и вызывающим вопросы способом. C++11 принес концепцию «универсальной инициализации». К сожалению, она привнесла еще более сложные правила, и в свою очередь, их перекрыли в C++14, C++17 и снова поменяют в C++20.
Под катом — видео и перевод доклада Тимура Домлера (Timur Doumler) с конференции C++ Russia. Тимур вначале подводит исторические итоги эволюции инициализации в С++, дает системный обзор текущего варианта правила инициализации, типичных проблем и сюрпризов, объясняет, как использовать все эти правила эффективно, и, наконец, рассказывает о свежих предложениях в стандарт, которые могут сделать семантику инициализации C++20 немного более удобной. Далее повествование — от его лица.
Table of Contents
Гифка, которую вы сейчас видите, отлично доносит основную мысль доклада. Я нашёл её на просторах интернета где-то полгода тому назад, и выложил у себя в твиттере. В комментариях к ней кто-то сказал, что не хватает ещё трёх типов инициализации. Началось обсуждение, в ходе которого мне предложили сделать об этом доклад. Так всё и началось.
Про инициализацию уже рассказывал Николай Йоссутис. В его докладе был слайд, на котором перечислялись 19 различных способов инициализировать int:
Мне кажется, это уникальная ситуация для языка программирования. Инициализация переменной — одно из простейших действий, но в С++ сделать это совсем не просто. Вряд ли в этом языке есть какая-либо другая область, в которой за последние годы было бы столько же отчётов об отклонениях от стандарта, исправлений и изменений. Правила инициализации меняются от стандарта к стандарту, и в интернете есть бесчисленное количество постов о том, как запутана инициализация в C++. Поэтому сделать её систематический обзор — задача нетривиальная.
Я буду излагать материал в хронологическом порядке: вначале мы поговорим о том, что было унаследовано от С, потом о С++98, затем о С++03, С++11, С++14 и С++17. Мы обсудим распространённые ошибки, и я дам свои рекомендации относительно правильной инициализации. Также я расскажу о нововведениях в С++20. В самом конце доклада будет представлена обзорная таблица.
Инициализация по умолчанию (С)
В С++ очень многое унаследовано от С, поэтому с него мы и начнём. В С есть несколько способов инициализации переменных. Их можно вообще не инициализировать, и это называется инициализация по умолчанию. На мой взгляд, это неудачное название. Дело в том, что никакого значения по умолчанию переменной не присваивается, она просто не инициализируется. Если обратиться к неинициализированной переменной в C++ и в С, возникает неопределённое поведение:
То же касается пользовательских типов: если в некотором struct есть неинициализированные поля, то при обращении к ним также возникает неопределённое поведение:
В С++ было добавлено множество новых конструкций: классы, конструкторы, public, private, методы, но ничто из этого не влияет на только что описанное поведение. Если в классе некоторый элемент не инициализирован, то при обращении к нему возникает неопределённое поведение:
Никакого волшебного способа инициализировать по умолчанию элемент класса в С++ нет. Это интересный момент, и в течение первых нескольких лет моей карьеры с С++ я этого не знал. Ни компилятор, ни IDE, которой я тогда пользовался, об этом никак не напоминали. Мои коллеги не обращали внимания на эту особенность при проверке кода. Я почти уверен, что из-за неё в моём коде, написанном в эти годы, есть довольно странные баги. Мне казалось очевидным, что классы должны инициализировать свои переменные.
В C++98 можно инициализировать переменные при помощи member initializer list. Но такое решение проблемы не оптимальное, поскольку это необходимо делать в каждом конструкторе, и об этом легко забыть. Кроме того, инициализация идёт в порядке, в котором переменные объявлены, а не в порядке member initializer list:
В C++11 были добавлены инициализаторы элементов по умолчанию (direct member initializers), которыми пользоваться значительно удобнее. Они позволяют инициализировать все переменные одновременно, и это даёт уверенность, что все элементы инициализированы:
Моя первая рекомендация: когда можете, всегда используйте DMI (direct member initializers). Их можно использовать как со встроенными типами ( float и int ), так и с объектами. Привычка инициализировать элементы заставляет подходить к этому вопросу более осознанно.
Копирующая инициализация (С)
Итак, первый унаследованный от С способ инициализации — инициализация по умолчанию, и ей пользоваться не следует. Второй способ — копирующая инициализация. В этом случае мы указываем переменную и через знак равенства — её значение:
Копирующая инициализация также используется, когда аргумент передаётся в функцию по значению, или когда происходит возврат объекта из функции по значению:
Знак равенства может создать впечатление, что происходит присвоение значения, но это не так. Копирующая инициализация — это не присвоение значения. В этом докладе вообще ничего не будет про присвоение.
Другое важное свойство копирующей инициализации: если типы значений не совпадают, то выполняется последовательность преобразования (conversion sequence). У последовательности преобразования есть определенные правила, например, она не вызывает explicit конструкторов, поскольку они не являются преобразующими конструкторами. Поэтому, если выполнить копирующую инициализацию для объекта, конструктор которого отмечен как explicit, происходит ошибка компиляции:
Более того, если есть другой конструктор, который не является explicit, но при этом хуже подходит по типу, то копирующая инициализация вызовет его, проигнорировав explicit конструктор:
Агрегатная инициализация (С)
Третий тип инициализации, о котором я хотел бы рассказать — агрегатная инициализация. Она выполняется, когда массив инициализируется рядом значений в фигурных скобках:
Если при этом не указать размер массива, то он выводится из количества значений, заключённых в скобки:
Эта же инициализация используется для агрегатных (aggregate) классов, то есть таких классов, которые являются просто набором публичных элементов (в определении агрегатных классов есть ещё несколько правил, но сейчас мы не будем на них останавливаться):
Этот синтаксис работал ещё в С и С++98, причём, начиная с С++11, в нём можно пропускать знак равенства:
Агрегатная инициализация на самом деле использует копирующую инициализацию для каждого элемента. Поэтому, если попытаться использовать агрегатную инициализацию (как со знаком равенства, так и без него) для нескольких объектов с explicit конструкторами, то для каждого объекта выполняется копирующая инициализация и происходит ошибка компиляции:
А если для этих объектов есть другой конструктор, не-explicit, то вызывается он, даже если он хуже подходит по типу:
Рассмотрим ещё одно свойство агрегатной инициализации. Вопрос: какое значение возвращает эта программа?
Совершенно верно, нуль. Если при агрегатной инициализации пропустить некоторые элементы в массиве значений, то соответствующим переменным присваивается значение нуль. Это очень полезное свойство, потому что благодаря нему никогда не может быть неинициализированных элементов. Оно работает с агрегатными классами и с массивами:
Статическая инициализация (С)
Наконец, от С также унаследована статическая инициализация: статические переменные всегда инициализируются. Это может быть сделано несколькими способами. Статическую переменную можно инициализировать выражением-константой. В этом случае инициализация происходит во время компиляции. Если же переменной не присвоить никакого значения, то она инициализируется значением нуль:
Эта программа возвращает 3, несмотря на то, что j не инициализировано. Если же переменная инициализируется не константой, а объектом, могут возникнуть проблемы.
Вот пример из реальной библиотеки, над которой я работал:
Итак, от языка C унаследованы четыре типа инициализации: инициализация по умолчанию, копирующая, агрегатная и статическая инициализации.
Прямая инициализация (С++98)
Перейдём теперь к С++98. Пожалуй, наиболее важная возможность, отличающая С++ от С — это конструкторы. Вот пример вызова конструктора:
Кроме того, при прямой инициализации не выполняется последовательность преобразования. Вместо этого происходит вызов конструктора при помощи разрешения перегрузки (overload resolution). У прямой инициализации тот же синтаксис, что и у вызова функции, и используется та же логика, что и в других функциях С++.
Поэтому в ситуации с explicit конструктором прямая инициализация работает нормально, хотя копирующая инициализация выдаёт ошибку:
В ситуации же с двумя конструкторами, один из которых explicit, а второй хуже подходит по типу, при прямой инициализации вызывается первый, а при копирующей — второй. В такой ситуации изменение синтаксиса приведёт к вызову другого конструктора — об этом часто забывают:
Прямая инициализация применяется всегда, когда используются круглые скобки, в том числе когда используется нотация вызова конструктора для инициализации временного объекта, а также в выражениях new с инициализатором в скобках и в выражениях cast :
Этот синтаксис существует столько, сколько существует сам С++, и у него есть важный недостаток, который упомянул Николай в программном докладе: the most vexing parse. Это значит, что всё, что компилятор может прочитать как объявление (declaration), он читает именно как объявление.
Инициализация значением (C++03)
Перейдём к следующей версии — С++03. Принято считать, что существенных изменений в этой версии не произошло, но это не так. В С++03 появилась инициализация значением (value initialization), при которой пишутся пустые круглые скобки:
В С++98 здесь возникает неопределенное поведение, потому что происходит инициализация по умолчанию, а начиная с С++03 эта программа возвращает нуль.
Правило такое: если существует определённый пользователем конструктор по умолчанию, инициализация значением вызывает этот конструктор, в противном случае возвращается нуль.
Рассмотрим подробнее ситуацию с пользовательским конструктором:
Стоит заметить, что «пользовательский» не значит «определённый пользователем». Это значит, что пользователь должен предоставить тело конструктора, т. е. фигурные скобки. Если же в примере выше заменить тело конструктора на = default (эта возможность была добавлена в С++11), смысл программы изменяется. Теперь мы имеем конструктор, определённый пользователем (user-defined), но не предоставленный пользователем (user-provided), поэтому программа возвращает нуль:
Теперь попробуем вынести Widget() = default за рамки класса. Смысл программы снова изменился: Widget() = default считается предоставленным пользователем конструктором, если он находится вне класса. Программа снова возвращает неопределённое поведение.
Универсальная инициализация (C++11)
В версии С++11 было много очень важных изменений. В частности, была введена универсальная (uniform) инициализация, которую я предпочитаю называть «unicorn initialization» («инициализация-единорог»), потому что она просто волшебная. Давайте разберёмся, зачем она появилась.
Все эти проблемы создатели языка попытались решить, введя синтаксис с фигурными скобками но без знака равенства. Предполагалось, что это будет единый синтаксис для всех типов, в котором используются фигурные скобки и не возникает проблемы vexing parse. В большинстве случаев этот синтаксис выполняет свою задачу.
Эта новая инициализация называется инициализация списком, и она бывает двух типов: прямая и копирования. В первом случае используются просто фигурные скобки, во втором — фигурные скобки со знаком равенства:
Мне кажется, что со стороны комитета С++ std::initializer_list был не самым удачным решением. От него больше вреда, чем пользы.
Далее, std::initializer_list является объектом. Используя его, мы, фактически, создаём и передаём объекты. Как правило, компилятор может это оптимизировать, но с точки зрения семантики мы всё равно имеем дело с лишними объектами.
Если вызвать vector с двумя аргументами int и использовать прямую инициализацию, то выполняется вызов конструктора, который первым аргументом принимает размер вектора, а вторым — значение элемента. На выходе получается вектор из трёх нулей. Если же вместо круглых скобок написать фигурные, то используется initializer_list и на выходе получается вектор из двух элементов, 3 и 0.
Есть примеры ещё более странного поведения этого синтаксиса:
Ещё больше трудностей возникает при использовании шаблонов. Как вы думаете, что возвращает эта программа? Какой здесь размер вектора?
Теперь давайте разберёмся, что именно делает инициализация списком.
Для агрегатных типов при такой инициализации выполняется агрегатная
инициализация.
Для встроенных типов — прямая инициализация ( ) или
копирующая инициализация ( = );
А для классов выполняется такая последовательность:
Для второго шага есть пара исключений.
Но бывают случаи, когда от этой конструкции только вред. Давайте рассмотрим такой случай:
Идём дальше. Передача и возврат braced-init-list также является инициализацией копированием списка. Это очень полезное свойство:
Если происходит возврат по значению, то используется инициализация копированием, поэтому при возврате braced-init-list используется инициализация копированием списка. А если передать braced-init-list функции, это также приведёт к инициализации копированием списка.
Конечно, это приводит к некоторым затруднениям в случае со вложенными скобками. На StackOverflow недавно был замечательный пост, в котором рассматривался один и тот же вызов функции с разными уровнями вложенности. Выяснилось, что результаты на всех уровнях разные. Я не буду вдаваться в подробности, потому что там всё очень сложно, но сам этот факт показателен:
Улучшения в С++14
Итак, мы прошли все версии до C++11 включительно. Мы обсудили все инициализации прошлых версий, плюс инициализацию списком, которая часто работает по совсем не очевидным правилам. Поговорим теперь о C++14. В нём были исправлены некоторые проблемы, доставшиеся от прошлых версий.
Например, в С++11 у агрегатных классов не могло быть direct member initializers, что вызывало совершенно ненужные затруднения. Выше я уже говорил о том, что direct member initializers очень полезны. Начиная с С++14, у агрегатных классов могут быть direct member initializers:
Наконец, в C++14 была решена проблема со статической инициализацией, но она была значительно менее важной, чем те, о которых я сейчас рассказал, и останавливаться на ней мы не будем. Если есть желание, об этом можно почитать самостоятельно.
Несмотря на все эти фиксы, в С++14 осталось много проблем с инициализацией списком:
Сам std::initializer_list не работает с move-only типами.
Синтаксис практичеcки бесполезен для шаблонов, поэтому emplace или make_unique нельзя использовать для агрегатных типов.
Есть некоторые неочевидные правила, о которых мы уже говорили:
Наконец, я еще не рассказал, что инициализация списка совсем не работает с макросами.
Пример про макросы: assert(Widget(2,3)) выполняется, а assert(Widget<2,3>) ломает препроцессор. Дело в том, что у макросов есть специальное правило, которое правильно читает запятую внутри круглых скобок, но оно не было обновлено для фигурных скобок. Поэтому запятая в этом примере рассматривается как конец первого аргумента макроса, хотя скобки ещё не закрыты. Это приводит к сбою.
Как правильно инициализировать в C++
Я могу предложить несколько советов относительно того, как правильно инициализировать значения в С++.
Для простых типов вроде int используйте инициализацию копированием, т. е. знак равенства и значение — так делается в большинстве языков программирования, к этому все давно привыкли и это наиболее простой вариант.
Кроме того, фигурными скобками удобно пользоваться для передачи и возвращения врéменных объектов. При помощи двух пустых фигурных скобок можно быстро сделать инициализацию значения временного объекта.
Можно даже пропустить имя типа и использовать braced-init-list — это работает только с фигурными скобками.
= value для простых типов
(args) для вызова конструкторов
Смысл тот же, но так вы никогда не забудете инициализировать переменную. Больше того, если следовать этой рекомендации и писать тип в правой части выражения, то не возникает проблемы vexing parse:
Изначально это правило формулировалось как «почти всегда auto» («almost always auto», AAA), поскольку в С++11 и С++14 при таком написании код не всегда компилировался, как, например, в случае с таким std::atomic :
Дело в том, что atomic нельзя перемещать и копировать. Несмотря на то, что в нашем синтаксисе никакого копирования и перемещения не происходит, всё равно было требование, чтобы использовался соответствующий конструктор, хоть вызова к нему и не происходило. В С++17 эта проблема была решена, было добавлено новое свойство, которое называется гарантированный пропуск копирования (guaranteed copy elision):
В С++17 также была добавлена CTAD (class template argument deduction). Оказалось, что у этого свойства есть довольно странные и не всегда очевидные следствия для инициализации. Эту тему уже затрагивал Николай в программном докладе. Кроме того, в прошлом году я выступал с докладом на CppCon, целиком посвящённым CTAD, там обо всём этом рассказано значительно подробнее. По большому счёту, в С++17 ситуация та же, что и в С++11 и С++14, за исключением того, что были исправлены некоторые самые неудобные неисправности. Инициализация списком сейчас работает лучше, чем в прошлых версиях, но, на мой взгляд, в ней ещё многое можно улучшить.
Назначенная инициализация (С++20)
Теперь давайте поговорим о С++20, то есть о грядущих изменениях. И да, вы угадали, в этом новом стандарте появится ещё один способ инициализации объектов: назначенная инициализация (designated initialization):
Важное преимущество такого подхода в том, что здесь, как и при агрегатной инициализации, не может быть неинициализированных переменных. Работает такая инициализация только с агрегатными типами, то есть фактически это другой синтаксис для агрегатной инициализации.
Сделано это было для совместимости с С, и работает так же, как в С99, с некоторыми исключениями:
в С не нужно соблюдать порядок элементов, то есть в нашем примере можно сначала инициализировать с, а потом а. В С++ так делать нельзя, поскольку вещи конструируются в порядке, в котором они объявлены. :
К сожалению, это ограничивает применимость этой конструкции.
в С++ нельзя одновременно использовать назначенную и обычную инициализацию, но лично мне сложно придумать ситуацию, в которой это следовало бы делать:
в С++ этот вид инициализации нельзя использовать с массивами. Но, опять-таки, я не думаю, что это вообще следует делать.
Исправления в C++20
Помимо нового вида инициализации в С++20 будут исправлены некоторые вещи из предыдущих версий, и некоторые из этих изменений были предложены мной. Обсудим одно из них (wg21.link/p1008).
Когда в С++17 удаляется конструктор по умолчанию, это скорее всего значит, что автор кода хочет запретить создание экземпляров объекта. В агрегатных типах с удалённым конструктором по умолчанию инициализация по умолчанию выдаёт ошибку, но агрегатная инициализация работает, и это позволяет обойти удаление конструктора, сделанное автором класса:
Это очень странное поведение, чаще всего люди о нём не знают, и это приводит к непредсказуемым последствиям. В С++20 правила будут изменены. При объявлении конструктора тип больше не является агрегатным, так что конструкторы и агрегатная инициализация больше не входят в конфликт друг с другом. Мне кажется, это правильное решение. Если в классе нет объявленного пользователем конструктора, то это агрегатный тип, а если такой конструктор есть, то не агрегатный.
Об этом просто забыли, когда в С++11 создавали braced-init-list. В С++ это будет исправлено. Вряд ли много людей сталкивалось с этой проблемой, но исправить её полезно для согласованности языка.
Прямая инициализация агрегатных типов (C++20)
Наконец, в С++20 будет добавлен ещё один способ инициализации. Я уже говорил о неудобствах инициализации списком, из них в особенности неприятна невозможность использовать её с шаблонами и с макросами. В С++20 это исправят: можно будет использовать прямую инициализацию для агрегатных типов (wg21.link/p0960).
Кроме того, эта новая возможность будет работать с массивами:
На мой взгляд, это очень важно: назовём это uniform инициализацией 2.0. Вновь будет достигнута некоторая однородность. Если агрегатную инициализацию можно будет выполнять и с фигурными, и с круглыми скобками, то, в сущности, круглые и фигурные скобки будут делать почти одно и то же. Исключение — конструктор initializer_list : если необходимо его вызвать, надо использовать фигурные скобки, если нет — круглые. Это позволяет однозначно указать, что именно нам необходимо. Кроме того, фигурные скобки по-прежнему не будут выполнять сужающие преобразования, а круглые — будут. Это делается для однородности с вызовами конструктора.
Я подвёл итог всему, что мы сегодня обсуждали, в таблице. Строки в этой таблице — различные типы, а столбцы — синтаксисы инициализации. На этом у меня всё, спасибо большое за внимание.
Уже совсем скоро, в конце октября, Тимур приедет на C++ Russia 2019 Piter и выступит с докладом «Type punning in modern C++». Тимур расскажет про новые техники, представленные в С++20, и покажет, как их безопасно использовать, а также разберёт «дыры» в С++ и объяснит, как их можно пофиксить.