Эффективный и современный С++. 42 рекомендации по использованию С++11 и С++14 - [94]

объекта IPv4Header компилируется без проблем:

void f(std::size_t sz); // Вызываемая функция
IPv4Header h;
…
f(h.totalLength);       // Все в порядке

Однако попытка передать h.totalLength в f через fwd — это совсем другая история:

fwd(h.totalLength);     // Ошибка!

Проблема заключается в том, что параметр функции fwd представляет собой ссылку, а h.totalLength — неконстантное битовое поле. Это может показаться не столь уж плохим, но стандарт С++ осуждает это сочетание в непривычно ясной форме: “неконстантная ссылка не может быть привязана к битовому полю”. Тому есть превосходная причина. Битовые поля могут состоять из произвольных частей машинных слов (например, биты 3-5 из 32-битного int), но непосредственно их адресовать нет никакой возможности. Ранее я упоминал, что ссылки и указатели представляют собой одно и то же на аппаратном уровне, и просто так же, как нет никакого способа создать указатели на отдельные биты (С++ утверждает, что наименьшей сущностью, которую вы можете адресовать, является char), нет никакого способа связать ссылку с произвольными битами.

Обходной путь для невозможности прямой передачи битовых полей становится простым, как только вы осознаете, что любая функция, принимающая битовое поле в качестве аргумента, на самом деле получает копию значения битового поля. В конце концов, никакая функция не может привязать ссылку к битовому полю, поскольку не существует указателей на битовые поля. Единственная разновидность параметров, которым могут передаваться битовые поля, — это параметры, передаваемые по значению, и, что интересно, ссылки на const. В случае передачи по значению вызываемая функция, очевидно, получает копию значения в битовом поле, и оказывается, что в случае параметра, являющегося ссылкой на const, стандарт требует, чтобы эта ссылка в действительности была привязана к копии значения битового поля, сохраненного в объекте некоторого стандартного целочисленного типа (например, int). Ссылки на const не привязываются к битовым полям, они привязываются к “нормальным” объектам, в которые копируются значения битовых полей.

Итак, ключом к передаче битового поля в функцию с прямой передачей является использование того факта, что функция, в которую осуществляется передача, всегда получает копию значения битового поля. Таким образом, вы можете сделать копию самостоятельно и вызвать передающую функцию, передав ей копию. В нашем примере с IPv4Header код, осуществляющий этот подход, имеет следующий вид:

// Копирование значения битового поля; см. раздел 2.2
auto length = static_cast(h.totalLength);
fwd(length); // Передача копии

Резюме

В большинстве случаев прямая передача работает так, как разрекламировано. Вы редко должны задумываться о ней. Но когда она не работает (разумно выглядящий код не компилируется или, хуже того, компилируется, но работает не так, как вы ожидаете), важно знать о несовершенствах прямой передачи. Не менее важно знать, как эти несовершенства обойти. В большинстве случаев это довольно просто.

Следует запомнить

• Прямая передача неудачна, когда вывод типа не удается выполнить или когда он выводит неверный тип.

• Разновидностями аргументов, которые приводят к неудачам при прямой передаче, являются инициализаторы в фигурных скобках, нулевые указатели, выраженные как 0 или NULL, целочисленные члены-данные, объявленные как const static и не имеющие определений, имена шаблонов и перегруженных функций и битовые поля.

Глава 6 Лямбда-выражения

Лямбда-выражения, иногда называемые просто лямбдами (lambdas), существенно изменили правила игры в программировании на С++. Это несколько удивительно, так как они не внесли в язык никаких новых возможностей выражения идей. Все, на что способны лямбда-выражения, вы в состоянии сделать вручную, разве что ценой немного больших усилий по вводу с клавиатуры. Но лямбда-выражения представляют собой очень удобное средство создания функциональных объектов, оказывающее огромное влияние на повседневную разработку программного обеспечения на С++. Без лямбда-выражений алгоритмы “_if” из STL (например, std::find_if, std::remove_if, std::count_if и др.) обычно работают с самыми тривиальными предикатами, но при доступности лямбда-выражений применение этих алгоритмов резко возрастает. То же самое верно и для алгоритмов, настраиваемых с помощью пользовательской функции сравнения (например, std::sort, std::nth_element, std::lower_bound и др.). Вне STL лямбда-выражения позволяют быстро создавать пользовательские удалители для std::unique_ptr и std::shared_ptr (см. разделы 4.1 и 4.2) и делают столь же простыми спецификации предикатов для переменных условий в потоковом API (см. раздел 7.5). Помимо использования в объектах стандартной библиотеки, лямбда-выражения облегчают определение функций обратного вызова “на лету”, функций адаптации интерфейса и контекстно-зависимых функций для разовых вызовов. Лямбда-выражения действительно делают С++ более приятным языком программирования.

Терминология, связанная с лямбда-выражениями, может обескуражить. Лямбда-выражение является именно тем, что написано: выражением. Это часть исходного текста. В приведенном ниже фрагменте выделенная полужирным шрифтом часть представляет собой лямбда-выражение.