C ++ 11 में कस्टम शाब्दिक

C ++ 11 मानक को अपनाने में छह महीने से अधिक समय बीत चुके हैं। आप नए मानक के लिए समर्पित नेटवर्क पर बहुत सारी सामग्री पा सकते हैं, लेकिन उनमें से ज्यादातर सरलतम विशेषताओं, सबसे प्यारी से संबंधित हैं। मैं लैम्बडा फ़ंक्शंस के बारे में बात कर रहा हूं, स्वचालित प्रकार के आविष्कार की प्रणाली, नए क्वालिफायर, स्मार्ट पॉइंटर्स आदि। हां, ये वास्तव में दिलचस्प चीजें हैं और, कोई भी सुरक्षित रूप से कह सकता है, वे सबसे उपयोगी और अक्सर उपयोग किए जाने वाले में से एक हैं। लेकिन प्रकाश उन पर नहीं जुटा, और नया सी ++ 11 हमें न केवल उन्हें प्रदान करता है।

नीचे मैं कस्टम शाब्दिकों के बारे में बात करना चाहता हूं - एक बहुत ही उपयोगी उपकरण, हालांकि रोजमर्रा के उद्देश्यों के लिए नहीं।

शाब्दिक क्या है?

एक शाब्दिक कुछ अभिव्यक्ति है जो एक वस्तु बनाता है। साहित्य न केवल C ++ 11 में दिखाई दिए, वे C ++ 03 में भी थे। उदाहरण के लिए, एक चरित्र, स्ट्रिंग, वास्तविक संख्या आदि बनाने के लिए शाब्दिक हैं।

'x'; // character "some"; // c-style string 7.2f; // float 74u; // unsigned int 74l; // long 0xF8; // hexadecimal number 

ये सभी शाब्दिक हैं। शाब्दिक की अवधारणा के साथ, मुझे लगता है कि हमने इसे समझ लिया है। यह C ++ 11 पर वापस आने का समय है।

C ++ 11 में कस्टम शाब्दिक

जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, नया मानक कस्टम शाब्दिक बनाने के लिए उपकरण प्रदान करता है। उपयोगकर्ता शाब्दिकों की दो श्रेणियां हैं: निर्मित प्रकारों के लिए कच्चे शाब्दिक और शाब्दिक (पके हुए) ।

हालांकि, यह ध्यान देने योग्य है कि सी ++ आपको केवल प्रत्यय शाब्दिक बनाने की अनुमति देता है। दूसरे शब्दों में, शाब्दिक उपसर्ग (जैसे 0x ), या उपसर्ग-प्रत्यय (जैसे "" ) बनाना विफल हो जाएगा।

संख्यात्मक प्रकार के लिए साहित्य

चलो अंतर्निहित प्रकारों के लिए शाब्दिक रूप से शुरू करते हैं। संख्यात्मक प्रकारों के लिए शाब्दिक बनाने के लिए, आपको दो हस्ताक्षरों में से एक का उपयोग करना चाहिए:

  //      OutputType operator "" _suffix(unsigned long long); //      OutputType operator "" _suffix(long double); 

शाब्दिक का उपयोग इस प्रकार होगा:

  42_suffix; // OutputType operator "" _suffix(unsigned long long); 42.24_suffix; // OutputType operator "" _suffix(long double); 

हस्ताक्षर पर ध्यान दें:

• पूर्णांकों के लिए शाब्दिक एक तर्क के रूप में unsigned long long लेता है
• वास्तविक संख्याओं के लिए शाब्दिक एक तर्क के रूप में एक long double लेता है

इन प्रकारों को एक कारण के लिए लिया जाता है और दूसरों के साथ प्रतिस्थापित नहीं किया जा सकता है। वे भाषा मानक द्वारा अनिवार्य और अनुमोदित हैं।

निम्नलिखित शाब्दिक का एक उदाहरण है जो मिनटों को सेकंड में परिवर्तित करता है।

  unsigned long long operator "" _min(unsigned long long minutes) { return minutes * 60; } // ... std::cout << 5_min << std::endl; //    300 

स्ट्रिंग प्रकार के लिए साहित्य

इस प्रकार का शाब्दिक निर्माण करने के लिए, आपको निम्नलिखित हस्ताक्षरों में से एक का उपयोग करना होगा:

  OutputType operator "" _suffix(const char* str, size_t size); OutputType operator "" _suffix(const wchar_t* str, size_t size); OutputType operator "" _suffix(const char16_t* str, size_t size); OutputType operator "" _suffix(const char32_t* str, size_t size); 

हस्ताक्षर स्ट्रिंग के प्रकार के आधार पर चुना गया है:

  "1234"_suffix; // operator "" _suffix(const char* str, size_t size); u8"1234"_suffix; // operator "" _suffix(const char* str, size_t size); L"1234"_suffix; // operator "" _suffix(const wchar_t* str, size_t size); u"1234"_suffix; // operator "" _suffix(const char16_t* str, size_t size); U"1234"_suffix; // operator "" _suffix(const char32_t* str, size_t size); 

C- शैली स्ट्रिंग को std::string परिवर्तित करने वाले शाब्दिक का एक उदाहरण नीचे दिया गया है।

  std::string operator "" s(const char* str, size_t size) { return std::string(str, size); } // ... std::cout << "some string"s.length() << std::endl; 

कच्चे शाब्दिक

खैर, आखिरकार, यह कच्चे शाब्दिक समय के लिए है। कच्चे शाब्दिक हस्ताक्षर निम्नानुसार हैं:

  OutputType operator "" _suffix(const char* literalString); 

इस प्रकार का शाब्दिक बचाव के लिए आता है जब इनपुट नंबर को वर्ण द्वारा पार्स करने की आवश्यकता होती है। यानी इस स्थिति में, संख्या को एक स्ट्रिंग के रूप में ऑपरेटर को पास किया जाता है। यदि पूरी तरह से स्पष्ट नहीं है, तो नीचे दिए गए कोड पर एक नज़र डालें:

  OutputType operator "" _x(unsigned long long); OutputType operator "" _y(const char*); 1234_x; // call: operator "" _x(1234); 1234_y; // call: operator "" _y("1234"); 

इस प्रकार के शाब्दिक अर्थों का उपयोग करते हुए, आप एक शाब्दिक लिख सकते हैं जो द्विआधारी संख्या को दशमलव में परिवर्तित करता है। उदाहरण के लिए, इस तरह:

  unsigned long long operator "" _b(const char* str) { unsigned long long result = 0; size_t size = strlen(str); for (size_t i = 0; i < size; ++i) { assert(str[i] == '1' || str[i] == '0'); result |= (str[i] - '0') << (size - i - 1); } return result; } // ... std::cout << 101100_b << std::endl; //  44 

कच्चे शाब्दिकों के लिए एक और हस्ताक्षर है। यह वैरेडिक टेम्प्लेट के अनुप्रयोग पर आधारित है:

  template <char...> OutputType operator "" _b(); 

वैरिएडिक टेम्पलेट- आधारित शाब्दिक का लाभ यह है कि उन्हें संकलन समय पर गणना की जा सकती है। दशमलव शाब्दिक के समान बाइनरी को इस तरह से फिर से लिखा जा सकता है:

  template <char... bits> struct to_binary; template <char high_bit, char... bits> struct to_binary<high_bit, bits...> { static_assert(high_bit == '0' || high_bit == '1', "Not a binary value!"); static const unsigned long long value = (high_bit - '0') << (sizeof...(bits)) | to_binary<bits...>::value; }; template <char high_bit> struct to_binary<high_bit> { static_assert(high_bit == '0' || high_bit == '1', "Not a binary value!"); static const unsigned long long value = (high_bit - '0'); }; template <char... bits> constexpr unsigned long long operator "" _b() { return to_binary<bits...>::value; } // ... int arr[1010_b]; //      std::cout << 101100_b << std::endl; //  44 

चौकस पाठक पूछ सकता है: "क्या होगा यदि आप एक ही नाम के साथ एक संख्या के लिए एक कच्चा शाब्दिक और एक शाब्दिक दोनों बनाते हैं? कंपाइलर किस शाब्दिक उपयोग करेगा? ” इस मुद्दे पर मानक सटीक उत्तर देता है और निम्नलिखित क्रम में शाब्दिक का उपयोग करने की कोशिश कर रहे कंपाइलर की बात करता है:

• operator "" _x (unsigned long long) या operator "" _x (long double)`
• operator "" _x (const char* raw)
• operator "" _x <'c1', 'c2', ... 'cn'>

यह जानना उपयोगी है कि यदि कोई उपयोगकर्ता-परिभाषित शाब्दिक प्रणाली शाब्दिक (उदाहरण के लिए, f ) से मेल खाता है, तो सिस्टम शाब्दिक निष्पादित किया जाएगा।

  long operator "" f(long double value) { return long(value); } // ... std::cout << 42.7f << std::endl; //  42.7 

निष्कर्ष

गोइंग नेटिव 2012 में ब्योर्न स्ट्रैसेप ने शाब्दिक रूप से उपयोग करने का एक उपयोगी उदाहरण दिया। यह मुझे लगता है कि यह स्पष्ट रूप से कोड की पठनीयता बढ़ाने के तथ्य को प्रदर्शित करता है, और गलतियों की संभावना को भी कम करता है।

  Speed sp1 = 100m / 9.8s; // very fast for a human Speed sp2 = 100m / 9.8s2; // error (m/s2 is acceleration) Speed sp3 = 100 / 9.8s; // error (speed is m/s and 100 has no unit) 

उपयोगकर्ता शाब्दिक तंत्र कुछ मामलों में एक उपयोगी उपकरण है । कहीं भी इसका उपयोग करें इसके लायक नहीं है। उनका उपयोग करने से पहले दो बार सोचें, क्योंकि शाब्दिक रूप से कपटी हैं: वे कर सकते हैं ...

• कोड की पठनीयता को कैसे बढ़ाया जाए, और इसे कम किया जाए;
• अपने हाथों में खेलने के लिए और आप के खिलाफ कैसे।

पुनश्च:
कस्टम शाब्दिक gcc 4.7 और क्लैंग 3.1 संकलक द्वारा समर्थित हैं।