پرچمداران

اگر این بار مشکل خاصی نتراشند ان‌شاءالله در نسخهٔ ۵٬۱۳ تقویم فارسی خواهیم داشت. تغییرات مربوطه تکمیل شده‌اند و از طریق آدرس زیر در دسترس هستند: Gerrit Code Review

جزئیات در ++C ویرایش ۱۷: کد نویسی ساده با توجه به مشخصاتی که در استاندارد ISO/IEC 14882:2017 که ارائه شده است، ویژگی‌های جدید برای این معرفی می‌شوند تا کد شما تمیز تر و بهتر و در کل رَسا‌تر اعمال شوند. این مقاله را برای مطلع شدن از جزئیات بیشتر بخوانید. سی‌پلاس‌پلاس ۱۷ چندین ویژگی بزرگ زبان را ارائه می‌دهد که باعث می‌شود کد ما زیباتر و بهتر شود. بنابراین بیایید باهم یک نگاهی به این ویژگی‌ها داشته باشیم. ممکن است شما بگویید که بیشترین ویژگی‌های جدید زبان (به جز پیشرفت های کتابخانه استاندارد - STL) برای نوشتن کد ساده تر و پاکتر می‌باشند. با توجه به مجموعه جزئیات سی‌پلاس‌پلاس ۱۷ که بسیاری از چیزهای بزرگ را مورد بررسی قرار داده است، ما امروز تنها برای بعضی از ویژگی ها که از داخل این مجموعه عظیم بیرون کشیده‌ایم اشاره خواهیم داشت که باعث می‌شود کد شما فشرده‌تر و بهینه تر شود. پیوند‌های ساخت یافته / اعلان‌های تجزیه عبارت Init-statement برای if/switch متغیرهای درون خطی (inline) شرط constexpr if و چند موارد دیگر پیوند‌های ساخت یافته، آیا اغلب با tuple ها کار کرده‌اید؟ اگر نه، پس احتمالاً باید به آن نگاهی کنید. tuple ها تنها برای بازگشت مقادیر چند گانه از یک تابع پیشنهاد نمی‌شوند، آنها پشتیبانی ویژگی‌ای از زبان را داشتند. به طوری که باعث می‌شود کد ساده تر و پاکتر شود. برای مثال (std::tie که از مرجع اصلی سی‌پلاس‌پلاس به دست آمده است) به صورت زیر است: std::set<S> mySet; S value{42, "Test", 3.14}; std::set<S>::iterator iter; bool inserted; // unpacks the return val of insert into iter and inserted std::tie(iter, inserted) = mySet.insert(value); if (inserted) std::cout << "Value was inserted\n"; توجه داشته باشید که باید iter و inserted را ابتدا وارد کرده باشید. سپس شما می‌‌توانید از std::tie استفاده کنید. با این حال این بخش کوچکی از کد نمونه است: std::set<S> mySet; S value{42, "Test", 3.14}; auto [iter, inserted] = mySet.insert(value); اینجا توجه داشته باشید که یک خط به جای سه خط جایگزین شده است! این کد ساده‌تر و خوانا‌تر و درعین حال ایمن‌ تر است، اینطور نیست؟ همچنین، شما هم اکنون می‌‌توانید از const استفاده کنید و آن را به صورت const auto [iter inserted] بنویسید که صحیح است. پیوند ساختاری تنها به tuple ها ختم نمی‌شود، چرا که ما سه مورد دیگر را داریم: اگر مقدار دهی اولیه یک آرایه باشد: // works with arrays: double myArray[3] = { 1.0, 2.0, 3.0 }; auto [a, b, c] = myArray; اگر مقدار دهی اولیه std::tuple_size<> را پشتیبانی کند و تابع get را فراهم کند که شایع ترین مورد است. auto [a, b] = myPair; // binds myPair.first/second به عبارت دیگر، شما می‌‌توانید کلاس‌های خود را پشتیبانی کنید، با فرض این که شما تابع get را در پیاده سازی رابط کلاس خود اضافه کرده باشید. اگر مقدار دهی اولیه فقط شامل اعضای عمومی شود در این صورت: struct S { int x1 : 2; volatile double y1; }; S f(); const auto [ x, y ] = f(); در حال حاضر این روش برای دریافت یک مرجع از یک عضو tuple آسان است. auto& [ refA, refB, refC, refD ] = myTuple; و یکی از جالب‌ترین استفاده‌‌ها (پشتیبانی از حلقه‌ها است): std::map myMap; for (const auto & [k,v] : myMap) { // k - key // v - value } پیوند ساختاری یا تقسیم بندی اعلان‌ها برای این ویژگی، ممکن است شما نام های دیگری را دیده باشید، "اعلان تجزیه". همانطور که می‌‌بینیم، این دو نام در نظر گرفته شده است، اما فعلاً استاندارد سازی در حالت پیش‌نویسه است و با نام "پیوند‌های ساختاری" می‌‌باشند. جزئیات بیشتر در رابطه با این مورد در اسناد P0217R3، P0144R0 و P0615R0 موجود هستند. همچنین این مورد با کامپایلر‌‌های GCC 7.0،MSVC2017 و Clang 4.0 سازگار است. عبارت Init-statement برای if/switch نسخه جدید عبارت شرطی if و switch در سی‌پلاس‌پلاس جدید به صورت زیر است: if (init; condition) , switch (init; condition) قبلاً باید به صورت زیر می‌نوشتیم: { auto val = GetValue(); if (condition(val)) // on success else // on false... } در اینجا val یک دامنه جدا کننده بدون دارد که باعث "نشت - فقدان" در خاتمه دهنده دامنه خواهد شد. در حالی که شما در نسخه جدید می‌‌‌توانید به صورت زیر بنویسید: if (auto val = GetValue(); condition(val)) // on success else // on false... متغیر val تنها در داخل عبارات if و else قابل رویت است، بنابراین آن یک "نَشت" نخواهد داشت. condition ممکن است چندین عبارت باشد نه تنها if بنابراین متغیر val یکی از دو مقدار true/false را خواهد داشت. چرا این ویژگی کاربرد دارد؟ اجازه دهید تا به شما بگوییم زمانی که می‌خواهید چندین چیز را در یک رشته را جستجو کنید به صورت زیر خواهید داشت: const std::string myString = "My Hello World Wow"; const auto it = myString.find("Hello"); if (it != std::string::npos) std::cout << it << " Hello\n" const auto it2 = myString.find("World"); if (it2 != std::string::npos) std::cout << it2 << " World\n" ما باید از نام‌‌های مختلفی برای it استفاده کنیم و یا اینکه آن را با دامنه خاتمه دهنده جدا سازیم. { const auto it = myString.find("Hello"); if (it != std::string::npos) std::cout << it << " Hello\n" } { const auto it = myString.find("World"); if (it != std::string::npos) std::cout << it << " World\n" } عبارت جدید شرطی if در نسخه جدید یک دامنه اضافه را در یک خط ایجاد می‌‌کند. if (const auto it = myString.find("Hello"); it != std::string::npos) std::cout << it << " Hello\n"; if (const auto it = myString.find("World"); it != std::string::npos) std::cout << it << " World\n"; همانطور که قبلاً اشاره شده است، متغیر تعریف شده در عبارت شرطی if در بلوک دیگری قابل مشاهده است. بنابراین شما می‌‌تواین به صورت زیر بنویسید: if (const auto it = myString.find("World"); it != std::string::npos) std::cout << it << " World\n"; else std::cout << it << " not found!!\n"; به علاوه، شما می‌‌توانید آن را با پیوند ساختاری بر اساس کد نمونه از جانب (Herb Sutter) استفاده کنید: // better together: structured bindings + if initializer if (auto [iter, succeeded] = mymap.insert(value); succeeded) { use(iter); // ok // ... } // iter and succeeded are destroyed here جزئیات بیشتر در اسناد زیر آمده است: سند P0305R1 ویدیو موجود در یوتیوب با عنوان (C++ Weekly - Ep 21 C++17’s if and switch Init Statements) این مورد با کامپایلر‌های GCC 7.0،MSVC-2017.3 و Clang 3.9 سازگار است. متغیرهای درون خطی (inline) با شروع مقدار دهی داده‌های غیر استاتیک، اکنون می‌‌توانیم یک متغیر عضو را دی یک مکان اعلام کنیم. با این حال، با متغیر‌های استاتیک یا const static، معمولاً باید آن را در برخی از فایل‌های cpp تعریف کنید. در سی‌پلاس‌پلاس ۱۱ و کلید واژه constexpr که مارا قادر می‌سازد تا در یک مکان اعلان و تعریف متغیر‌های استاتیک را انجام دهیم، اما این امکان تنها به constexpr محدود می‌‌شود. قبلاً فقط روشها/توابع می‌‌توانستند به عنوان inline تعریف شوند، حالا شما می‌‌توانید این کار را با متغیر ها در داخل فایل هدر انجام دهید. یک متغیر اعلام شده درون خطی معنای مشاهبی دارد بنابراین همانند یک تابع inline تعریف می‌‌شود. آن را می‌‌توان به واحد‌های ترجمه چند گانه نیز تعریف کرد. مثال‌‌های زیر را ببینید: struct MyClass { static const int sValue; }; inline int const MyClass::sValue = 777; و حتی struct MyClass { inline static const int sValue = 777; }; همچنین توجه داشته باشید که متغیر‌های constexpr به طور ضمنی inline هستند، بنابراین نیازی به استفاده به صورت constepr inline myVar = 10; نمی‌‌باشد. این ویژگی چرا کد را ساده تر می‌‌کند؟ برای مثال، تعداد زیادی از هدرها در کتابخانه تنها تعدادی از روش های (هک‌) را محدود می‌‌کنند (مانند استفاده توابع درون خطیinline و یا قالب ها) و در نهایت مزیت constexpr این است که مقدار دهی اولیه شما نباید constexpr باشد. جزئیات بیشتر در رابطه با این ویژگی در سند زیر موجود است: سند P0386R2 این مورد با کامپایلر‌های GCC 7.0 و Clang 3.9 سازگار است اما فعلاً با MSVC سازگاری ندارد. ویژگی مربوط به constexpr if ممکن است در بعضی جاها به قابلیت std::enable_if در سی‌پلاس‌پلاس ۱۴ نگاه کنید که آن به راحتی با constexpr if جایگزین می‌شود. بنابراین، در اکثر موارد، ما اکنون می‌‌توانیم تنها با نوشتن عبارت یک constexpr if این کار را بهتر و تمیز تر انجام دهیم. این ویژگی برای برنامه نویسی metaprogramming/template بسیار مهم است که احتمالاً طبیعت آن بسیار پیچیده خواهد بود. یک مثال ساده با تابع Fibonacci: template<int N> constexpr int fibonacci() { return fibonacci<N-1>() + fibonacci<N-2>(); } template<> constexpr int fibonacci<1>() { return 1; } template<> constexpr int fibonacci<0>() { return 0; } حال می‌‌توان آن را تقریباً در یک حالت نرمال (نسخه بدون کامپایل) نوشت: template<int N> constexpr int fibonacci() { if constexpr (N>=2) return fibonacci<N-1>() + fibonacci<N-2>(); else return N; } در رویداد ۱۸ هم جلسات هفتگی سی‌پلاس‌پلاس در جیسون ترنر نمونه‌‌ای را می‌‌توان یافت که در آن عبارت constexpr if هیچ منطق اتصال کوتاهی را در زمان کامپایل انجام نمی‌‌‌دهد، بنابراین این کد باید کامپایل شود: if constexpr (std::is_integral<T>::value && std::numeric_limits<T>::min() < 10) { } در کد فوق برای T شما در std::strin‌g خطایی کامپایل را دریافت خواهید کرد زیرا numeric_limits برای رشته ها تعریف نشده اند. در جلسات C++NOW 2017 آقای Bryce Leblbach با عنوان جلسه خود C++17 Features در ۱۶ دقیقه مثال بسیار زیبایی را در رابطه باconstexpr if زد که می‌‌تواند برای تابع get استفاده شود که آن برای پیوند ساختاری مورد استفاده قرار می‌‌گیرد. struct S { int n; std::string s; float d; }; template <std::size_t I> auto& get(S& s) { if constexpr (I == 0) return s.n; else if constexpr (I == 1) return s.s; else if constexpr (I == 2) return s.d; } قبلاً ما باید به صورت زیر می‌‌نوشتیم: template <> auto& get<0>(S &s) { return s.n; } template <> auto& get<1>(S &s) { return s.s; } template <> auto& get<2>(S &s) { return s.d; } همانطور که می‌‌بینید، مشکل سوال برانگیز اینجاست که کد در این جا ساده تر است. اگر چه در این مورد فقط از یک ساختار ساده استفاده شده است، با برخی از نمونه های واقعی دنیا، کد نهایی باید بسیار پیچیده تر از این باشد بنابراین باید constexpr if کد تمیز تری نسبت به این مورد باشد. این مورد با کامپایلر‌های GCC 7.0،MSVC-2017.3 و Clang 3.9 سازگار است. ویژگی‌های دیگر ما می‌‌توانیم در رابطه با بسیاری از ویژگی های جدید سی‌پلاس‌پلاس صحبت کنیم اما در این پست ما بیشتر در رابطه با قطعات بزرگتر تمرکز کرده‌‌ایم. با این حال، فقط برای یادآوری، ممکن است بخواهید ویژگی‌‌های زیر را در نظر بگیرید که آنها نیز کد ها را ساده تر می‌کنند: الگو یا قالب‌ها‌ (templates) عبارت Fold الگو برای کلاس ها بنابراین برای ذکر ویژگی‌‌های بیشتر در رابطه با نسخه جدید در پستهای آن ها را پوشش خواهیم داد. شک نکنید که، سی‌پلاس‌پلاس ۱۷ پیشرفت واقعی را در برابر کد های جمع و جور و آسان فراهم گرده است. یکی از بهترین چیزها constexpr است که آن به ما اجازه می‌دهد کد template/metaprogramming را به روش کد استاندارد شده بنویسیم. این یک مزیت بسیار بزرگی است. ویژگی دوم: پیوند ساخت یافته (که حتی برای حلقه ها کار می‌‌کند) مانند حسی را القا می‌‌کند که در زبان‌های پویایی مثل Python وجود دارد. همانطور که می‌‌بینید، تمام ویژگی‌های ذکر شده در حال حاضر در Clang، MSVC و GCC قابل اجرا هستند. اگر شما با نسخه‌های اخیر این کامپایلر ها کار می‌کنید می‌تواین بلافاصله با سی‌++ ۱۷ کار کرده و آن را تجربه کنید.