➡️ Диапазоны и итераторы в C++

• В C++ стандартная библиотека шаблонов (STL) предоставляет мощные инструменты для работы с коллекциями данных.

• Диапазоны и итераторы позволяют вам легко и эффективно перебирать элементы контейнеров, таких как векторы, списки и множества.

• Использование диапазонов и итераторов делает код более чистым и читаемым, упрощает операции перебора и модификации элементов контейнеров.

➡️ Делегирование конструкторов

• В старом C++ вам нужно создавать функцию-член для инициализации и вызывать ее из всех конструкторов для достижения универсально инициализации.

• Но начиная с C++11 конструкторы теперь могут вызывать другие конструкторы из того же класса с помощью списка инициализаторов.

➡️ Удаленные и дефолтные функции

struct demo
{
    demo() = default;
};

demo d;

• У вас вполне закономерно может возникнуть вопрос, зачем вам писать 8+ букв (т.е. = default;), когда можно просто использовать {}, т.е. пустой конструктор? Никто вас не останавливает. Но подумай о конструкторе копирования, операторе копирования присваиванием, и т.д.

• Пустой конструктор копирования, например, не то же самое, что конструктор копирования по умолчанию (который будет выполнять почленную копию всех членов).

• Вы можете ограничить определенную операцию или способ инстанцирования объекта, просто удалив соответствующий метод, как показано ниже:

class demo
{
    int m_x;

public:
    demo(int x) : m_x(x){};
    demo(const demo &) = delete;
    demo &operator=(const demo &) = delete;
};

demo obj1{123};
demo obj2 = obj1; // ОШИБКА -- вызов удаленного конструктора копирования
obj2 = obj1;      // ОШИБКА -- оператор = удален

🗣️ В старом С++ вы должны были сделать его приватным. Но теперь в вашем распоряжении есть директива компилятора delete.

➡️ Универсальные ссылки

• В официальной терминологии известные как forwarding references (передаваемые ссылки). Универсальная ссылка объявляется с помощью синтаксиса Т&&, где Т является шаблонным параметром типа, или с помощью auto&&. Они в свою очередь служат фундаментом для двух других крупных фич:

• move-семантика
• И perfect forwarding, возможность передавать аргументы, которые являются либо lvalue, либо rvalue.

Универсальные ссылки позволяют ссылаться на привязку либо к lvalue, либо к rvalue в зависимости от типа. Универсальные ссылки следуют правилам свертывания ссылок:

1. T& & становится T&
2. T& && становится T&
3. T&& & становится T&
4. T&& && становится T&&

➡️ Циклы for по диапазону

• Синтаксический сахар для перебора элементов контейнера.

std::array<int, 5> a {1, 2, 3, 4, 5};
for (int& x : a) x *= 2;
// a == { 2, 4, 6, 8, 10 }


• Обратите внимание на разницу при использовании int в противовес int&:

std::array<int, 5> a {1, 2, 3, 4, 5};
for (int x : a) x *= 2;
// a == { 1, 2, 3, 4, 5 }

➡️ Приведение типов

• Приведение в стиле C изменяет только тип, не затрагивая сами данные. В то время как старый C++ имел небольшой уклон в типобезопасность, он предоставлял фичу указания оператора/функции преобразования типа.
• Но это было неявное преобразование типов. Начиная с C++11, функции преобразования типов теперь можно сделать явными с помощью спецификатора explicit следующим образом:

struct demo
{
    explicit operator bool() const { return true; }
};

demo d;
if (d);                             // OK, вызывает demo::operator bool()
bool b_d = d;                       // ОШИБКА: не может преобразовать 'demo' в 'bool' во время инициализации
bool b_d = static_cast<bool>(d);    // OK, явное преобразование, вы знаете, что делаете

➡️ Использование static_assert для компиляционных проверок

static_assert — это мощный инструмент в C++, который позволяет проверять условия на этапе компиляции.

• Он особенно полезен для проверки инвариантов, размеров типов или других свойств, которые должны быть выполнены перед компиляцией кода.

➡️ Использование SFINAE для селективной компиляции функций

SFINAE (Substitution Failure Is Not An Error) — это одна из самых мощных и менее известных техник в C++, которая позволяет выбирать, какие функции должны быть скомпилированы, на основе доступности определенных типов или выражений.

• SFINAE позволяет автоматически исключать функции из компиляции, если параметры или выражения не соответствуют определенным условиям. Это достигается с помощью специальных инструментов, таких как std::enable_if.

• В примере выше используются std::enable_if_t и std::is_integral_v для выбора функции, которая будет скомпилирована, на основе типа передаваемого аргумента.

• SFINAE делает код более универсальным и позволяет использовать единую функцию для обработки различных типов данных, выбирая правильную реализацию на этапе компиляции.

➡️ Ленивая инициализация статического объекта с использованием std::call_once

В многопоточных приложениях иногда требуется лениво инициализировать ресурсы, гарантируя, что это произойдет только один раз, даже если несколько потоков пытаются сделать это одновременно.

🗣️ Для этого можно использовать std::call_once.

➡️ Функции в качестве параметра шаблона

• Параметром шаблона могут быть конкретные целые числа.

• Параметром шаблона также могут быть конкретные функции.

• Это позволяет компилятору встраивать вызовы для этих функций в коде инстанцированного шаблона для более эффективного выполнения.

• В примере ниже, функция memoize() в качестве шаблонного параметра получает функцию и вызывает эту функцию для новых значений аргумента.

• Старое сохранённое значение аргумента берётся из кеша.

➡️ Расширение возможностей с помощью итераторов-адаптеров

Итераторы-адаптеры - это классы, которые оборачивают стандартные итераторы и предоставляют дополнительные возможности или изменяют их поведение.

• Итераторы-адаптеры предоставляют дополнительные возможности для работы с итераторами, такие как итерация в обратном порядке или фильтрация элементов.
• Использование итераторов-адаптеров позволяет упростить код и делает его более читаемым за счет высокоуровневого интерфейса.
• Итераторы-адаптеры добавляют гибкость в работу с контейнерами, позволяя выполнять сложные операции и манипуляции с элементами.

➡️ Наследование с помощью private и public

• Использование private и public при наследовании в C++ позволяет контролировать доступ к членам базового класса в производных классах.

• Это может быть полезно для сокрытия частей реализации базового класса от внешнего мира или ограничения доступа к членам в иерархии классов.

• Эта фишка особенно полезна при проектировании классов и их взаимодействия, позволяя более гибко управлять доступом к данным и методам в рамках наследования.

➡️ Строго типизированные перечисления

• Типобезопасные перечисления, которые решают множество проблем с C-перечислениями, включая неявные преобразования, арифметические операции, невозможность указать базовый тип, загрязнение области видимости и т.д.

➡️ Lambda-функции и их использование

Lambda-функции — это мощный инструмент в C++, позволяющий определять анонимные функции прямо в месте их использования.

• Они особенно полезны для создания компактного и читаемого кода, например, при работе с алгоритмами из стандартной библиотеки (STL).

➡️ Злой друг программиста: переопределение ключевых слов

• Переопределение ключевых слов — плохая практика программирования, но это возможно через препроцессор. Это может вводить баги, например, #define true false или #define else.

#define int float
#define float char

• Такой код будет работать, хотя это может быть полезно в некоторых ситуациях. Например, если мы используем большую библиотеку и не хотим публичного наследования, мы можем временно отключить защиту доступа перед подключением заголовков библиотеки, а затем снова включить её.

#define public private
#include "mylibrary.h"
#undef private

• Это позволяет управлять доступом к библиотеке без её изменения, но требует осторожности.