Программирование. Variadic Templates. LSP

Содержание
Variadic templates
Perfect Forwarding
LSP

Variadic Templates
Объявление переменного числа типов
template
Объявление набора параметров типов, заданных Args
double f(Args... args)
Распаковка кортежа параметров
g(args...);

Распаковка кортежа
template
void f(Us... pargs) {}
template
void g(Ts... args) {
f(&args...); // “&args...” is a pack expansion
// “&args” is its pattern
}
g(1, 0.2, "a"); // Ts... args expand to int E1, double E2, const char* E3
// &args... expands to &E1, &E2, &E3
// Us... pargs expand to int* E1, double* E2, const char** E3

Распаковка кортежа (2)
f(&args...); // expands to f(&E1, &E2, &E3)
f(n, ++args...); // expands to f(n, ++E1, ++E2, ++E3);
f(++args..., n); // expands to f(++E1, ++E2, ++E3, n);
f(const_cast
(&args)...);
// f(const_cast
(&X1), const_cast
(&X2), const_cast
(&X3))
f(h(args...) + args...); // expands to
// f(h(E1,E2,E3) + E1, h(E1,E2,E3) + E2, h(E1,E2,E3) + E3)

Распаковка кортежа (3)
(const args&..) // -> (const T1& arg1, const T2& arg2, ...)
((f(args) + g(args))...) // -> (f(arg1) + g(arg1), f(arg2) + g(arg2), ...)
(f(args...) + g(args...)) // -> (f(arg1, arg2,...) + g(arg1, arg2, ...))

Использование лямбда
template
void f(Args... args) {
auto lm = [&, args...]{ return g(args...); };
lm();
}
Список захвата лямбда-функции может принимать кортеж типов

Пример: Сумма
template
double sum(T t) {
return t;
}
// Рекурсия: поэлементная развертка кортежа
template
double sum(T t, Rest... rest) {
return t + sum(rest...);
}

Пример №2
template
T square(T t) { return t * t; }
// Our base case just returns the value.
template
double power_sum(T t) { return t; }
// Our new recursive case.
template
double power_sum(T t, Rest... rest) {
return t + power_sum(square(rest)...);
}
power_sum(2.0, 4.0, 6.0);

Принцип LSP
class Rectangle
{
public:
void SetWidth(int w) { w_ = w; }
void SetHeight(int h) { h_ = h; }
protected:
int w_;
int h_;
};

LSP: Пример
Геометрические фигуры: прямоугольник, квадрат
Квадрат – более «специализированное» определение прямоугольника
Методы Set/GetWidth, Set/GetHeight, GetArea()
Квадрат –> w == h ?
Rectangle
Quad

LSP: Реализация Rectangle (1)
class Rectangle
{
public:
void SetWidth(int w) { w_ = w; }
void SetHeight(int h) { h_ = h; }
int GetArea() { return w_ * h_; }
protected:
int w_;
int h_;
};
Невиртуальные методы не будут корректно работать для Quad

LSP: Реализация Rectangle (2)
class Rectangle
{
public:
virtual void SetWidth(int w) { w_ = w; }
virtual void SetHeight(int h) { h_ = h; }
int GetArea() { return w_ * h_; }
protected:
int w_;
int h_;
};
С точки зрения семантики класса эти методы НЕ ДОЛЖНЫ БЫТЬ виртуальными

LSP: Реализация Quad
class Quad : public Rectangle
{
public:
void SetWidth(int w) { w_ = w; h_ = w; }
void SetHeight(int w) { w_ = w; h_ = w; }
};
Семантика quad соблюдена

Нарушение LSP
void g(Rectangle *p)
{
p->SetHeight(5);
p->SetWidth(4);
assert(p->GetArea() == 20);
}
Ошибки проектирования иерархии
При реализации Quad потребовалось сделать изменения в базовом Rectangle (+ virtual)
Семантика методов базового класса поменялась
Ранее разделенные методы стали зависимы
Quad не является Rectangle в данном контексте