Скотт Мейерс - Эффективный и современный С++. 42 рекомендации по использованию С++11 и С++14

Если вы автор шаблона, противостояние в применении круглых и фигурных скобок может быть особенно неприятным, потому что в общем случае невозможно сказать, какие скобки должны использоваться. Предположим, например, что вы хотите создать объект произвольного типа с произвольным количеством аргументов. Использование шаблонов с переменным количеством параметров позволяет сделать это концептуально достаточно просто:

template

typename... Ts> // Типы используемых аргументов

void doSomeWork(Ts&&... params) {

Создание локального объекта T из params...

}

Есть два способа превратить строку псевдокода в реальный код (см. в разделе 5.3 информацию о std::forward):

T localObject (std::forward(params)... ); // Круглые скобки

T localObject {std::forward(params)... }; // Фигурные скобки

Рассмотрим следующий вызывающий код:

std::vector v;

…

doSomeWork>(10, 20);

Если doSomeWorkиспользует при создании объекта localObjectкруглые скобки, в результате будет получен std::vectorс 10 элементами. Если же doSomeWorkиспользует фигурные скобки, то результатом будет std::vectorс двумя элементами. Какой из этих вариантов корректен! Автор doSomeWorkне может этого знать. Это может знать только вызывающий код.

Это именно та проблема, которая встает перед функциями стандартной библиотеки std::make_uniqueи std::make_shared(см. раздел 4.4). Эти функции решают проблему, используя круглые скобки и документируя это решение как части своих интерфейсов [2] Возможен и более гибкий дизайн, который позволяет вызывающим функциям определить, должны ли использоваться круглые или фигурные скобки в функциях, генерируемых из шаблонов. Подробности можно найти в записи от 5 июня 2013 года в Andrzej's С++ blog , “Intuitive interface — Part I”. .

• Фигурная инициализация является наиболее широко используемым синтаксисом инициализации, предотвращающим сужающие преобразования и нечувствительным к особенностям синтаксического анализа С++.

• В процессе разрешения перегрузки конструкторов фигурные инициализаторы соответствуют параметрам std::initializer_list, если это возможно, даже если другие конструкторы обеспечивают лучшее соответствие.

• Примером, в котором выбор между круглыми и фигурными скобками приводит к значительно отличающимся результатам, является создание std::vector<���числовой_тип>с двумя аргументами.

• Выбор между круглыми и фигурными скобками для создания объектов внутри шаблонов может быть очень сложным.

Дело вот в чем: литерал 0представляет собой int, а не указатель. Если С++ встретит 0в контексте, где может использоваться только указатель, он интерпретирует 0как нулевой указатель, но это — запасной выход. Фундаментальная стратегия С++ состоит в том, что 0 — это значение типа int, а не указатель.

С практической точки зрения то же самое относится и к NULL. В случае NULLимеется некоторая неопределенность в деталях, поскольку реализациям позволено придавать NULLцелочисленный тип, отличный от int(например, long). Это не является распространенной практикой, но в действительности не имеет значения, поскольку вопрос не в точном типе NULL, а в том, что ни 0, ни NULLне имеют тип указателя.

В С++98 основным следствием этого факта было то, что перегрузка с использованием типов указателей и целочисленных типов могла вести к сюрпризам. Передача 0или NULLтаким перегрузкам никогда не приводила к вызову функции с указателем:

void f(int); // Три перегрузки функции f

void f(bool);

void f(void*);

f(0); // Вызов f(int), не f(void*)

f(NULL); // Может не компилироваться, но обычно

// вызывает f(int) и никогда - f(void*)

Неопределенность в отношении поведения f(NULL)является отражением свободы предоставленной реализациям в отношении типа NULL. Если NULLопределен, например, как 0L(т.e. 0как значение типа long), то вызов является неоднозначным, поскольку преобразования longв int, longв boolи 0Lв void*рассматриваются как одинаково подходящие. Интересно, что этот вызов является противоречием между видимым смыслом исходного текста (“вызываем fс нулевым указателем NULL”) и фактическим смыслом (“вызываем f с некоторой разновидностью целых чисел — не указателем”). Это противоречащее интуиции поведение приводит к рекомендации программистам на С++98 избегать перегрузки типов указателей и целочисленных типов. Эта рекомендация остается в силе и в С++11, поскольку, несмотря на рекомендации данного раздела, некоторые разработчики, определенно, продолжат применять 0и NULL, несмотря на то что nullptrявляется лучшим выбором.

Преимущество nullptrзаключается в том, что это значение не является значением целочисленного типа. Честно говоря, он не имеет и типа указателя, но его можно рассматривать как указатель любого типа. Фактическим типом nullptrявляется std::nullptr_t, ну, а тип std::nullptr_tциклически определяется как тип значения nullptr… Тип std::nullptr_tнеявно преобразуется во все типы обычных указателей, и именно это делает nullptrдействующим как указатель всех типов.

Вызов перегруженной функции fс nullptrприводит к вызову перегрузки void*(т.e. перегрузки с указателем), поскольку nullptrнельзя рассматривать как что-то целочисленное:

f(nullptr); // Вызов f(void*)

Использование nullptrвместо 0или NULL, таким образом, позволяет избежать сюрпризов перегрузки, но это не единственное его преимущество. Оно позволяет также повысить ясность кода, в особенности при применении auto-переменных. Предположим, например, что у нас есть следующий исходный текст:

auto result = findRecord( /* Аргументы */ );

if ( result == 0) {

…

}

Если вы случайно не знаете (или не можете быстро найти), какой тип возвращает findRecord, может быть неясно, имеет ли resultтип указателя или целочисленный тип. В конце концов, значение 0(с которым сравнивается result) может быть в обоих случаях. С другой стороны, если вы увидите код

auto result = findRecord( /* Аргументы */ );

if ( result == nullptr) {

…

}

то здесь нет никакой неоднозначности: result должен иметь тип указателя.

Особенно ярко сияет nullptr, когда на сцене появляются шаблоны. Предположим, что у вас есть несколько функций, которые должны вызываться только при блокировке соответствующего мьютекса. Каждая функция получает указатель определенного вида: