Параллельное программирование на С++ в действии. Практика разработки многопоточных программ - [157]

Для constexpr-конструкторов действуют другие правила:

• тело конструктора должно быть пустым;

• все базовые классы должны быть инициализированы;

• все нестатические данные-члены должны быть инициализированы;

• все выражения, встречающиеся в списке инициализации членов, должны быть константными;

• конструкторы, выбранные для инициализации данных-членов и базовых классов, должны быть constexpr-конструкторами;

• все конструкторы и операторы преобразования, используемые для конструирования данных-членов и базовых классов в соответствующем выражении инициализации, должны быть объявлены как constexpr.

Это тот же набор правил, что и для функций, с тем отличием, что возвращаемого значения нет, а, значит, нет и предложения return. Вместо возврата значения конструктор инициализирует базовые классы и данные-члены в списке инициализации членов. Тривиальные копирующие конструкторы неявно объявлены как constexpr.

А.4.4. >constexpr и шаблоны

Спецификатор constexpr в объявлении шаблона функции или функции-члене шаблонного класса игнорируется, если типы параметров и возвращаемого значения для данной конкретизации шаблона не являются литеральными. Это позволяет писать шаблоны функций, которые становятся constexpr-функциями, если параметры шаблона имеют подходящие типы, и обычными встраиваемыми функциями в противном случае. Например:

template
constexpr T sum(T a, T b) {
 return a + b;

}                             │Правильно, sum

constexpr int i = sum(3, 42);←┘constexpr

std::string s =

 sum(std::string("hello"),   │Правильно, но sum

     std::string(" world"));←┘He constexpr

Функция должна удовлетворять также всем остальным требованиям, предъявляемым к constexpr-функциям. Нельзя включить в тело шаблона функции, объявленного как constexpr, несколько предложений только потому, что это шаблон; компилятор сочтет это ошибкой.

А.5. Лямбда-функции

Лямбда-функции — одно из самых интересных новшеств в стандарте C++11, потому что они позволяют существенно упростить код и исключить многие стереотипные конструкции, которые применяются при написании объектов, допускающих вызов. Синтаксис лямбда-функций в C++11 позволяет определить функцию в той точке выражения, где она необходима. Это отличное решение, например, для передачи предикатов функциям ожидания из класса std::condition_variable (как в примере из раздела 4.1.1), потому что дает возможность кратко выразить семантику в терминах доступных в данной точке переменных, а не запоминать необходимое состояние в переменных-членах класса с оператором вызова.

В простейшем случае лямбда-выражение определяет автономную функцию без параметров, которая может пользоваться только глобальными переменными и функциями. У нее даже нет возвращаемого значения. Такое лямбда-выражение представляет собой последовательность предложений, заключенных в фигурные скобки, которым предшествуют квадратные скобки (так называемый лямбда-интродуктор):

[] { ←Лямбда-выражение начинается с []

 do_stuff();     │Конец определения

 do_more_stuff();│лямбда-выражения

} ();           ←┘и его вызов

В данном случае лямбда-выражение сразу вызывается, потому что за ним следуют круглые скобки, однако это необычно. Ведь если вы хотите вызывать его напрямую, то можно было бы вообще обойтись без лямбда-выражения и записать составляющие его предложения прямо в коде. Чаще лямбда-выражение передаётся в шаблон функции, который принимает допускающий вызов объект в качестве одного из параметров. Но тогда ему, скорее всего, нужны параметры или возвращаемое значение или то и другое вместе. Если лямбда-функция принимает параметры, то их можно указать после лямбда-интродуктора с помощью списка параметров, как для обычной функции. Так, в следующем примере мы выводим все элементы вектора на std::cout, разделяя их символами новой строки:

std::vector data = make_data();
std::for_each(data.begin(), data.end(),
 [](int i){std::cout << i << "\n";});

С возвращаемыми значениями всё почти так же просто. Если тело лямбда-функции состоит из единственного предложения return, то тип возвращаемого ей значения совпадает с типом возвращаемого выражения. Например, такую простую лямбда-функцию можно было бы использовать для проверки флага, ожидаемого условной переменной std::condition_variable (см. раздел 4.1.1).

Листинг А.4. Простая лямбда-функция с выводимым типом возвращаемого значения

std::condition_variable cond;
 bool data_ready;
 std::mutex m;

void wait_for_data() {
 std::unique_lock lk(m);

 cond.wait(lk, []{return data_ready;}); ←(1)

}

Тип значения, возвращаемого лямбда-функцией, которая передана cond.wait()(1), выводится из типа переменной data_ready, то есть совпадает с bool. Когда условная переменная получает сигнал, она вызывает эту лямбда-функцию, захватив предварительно мьютекс, и wait() возвращает управление, только если data_ready равно true.

Но что если невозможно написать тело лямбда-функции, так чтобы оно содержало единственное предложение return? В таком случае тип возвращаемого значения следует задать явно. Это можно сделать и тогда, когда тело функции состоит из единственного предложения