Lý do cho việc không sử dụng [[gật đầu]] của C ++ gần như ở mọi nơi trong mã mới?

C ++ 17 giới thiệu [[nodiscard]]thuộc tính, cho phép lập trình viên đánh dấu các hàm theo cách trình biên dịch tạo cảnh báo nếu đối tượng trả về bị loại bỏ bởi người gọi; cùng một thuộc tính có thể được thêm vào toàn bộ một loại lớp.

Tôi đã đọc về động lực cho tính năng này trong đề xuất ban đầu và tôi biết rằng C ++ 20 sẽ thêm thuộc tính vào các hàm tiêu chuẩn như std::vector::empty, tên của chúng không truyền đạt ý nghĩa rõ ràng về giá trị trả về.

Đó là một tính năng thú vị và hữu ích. Trong thực tế, nó gần như quá hữu ích. Ở mọi nơi tôi đọc [[nodiscard]], mọi người thảo luận về nó như thể bạn chỉ cần thêm nó vào một vài chức năng hoặc loại đã chọn và quên đi phần còn lại. Nhưng tại sao một giá trị không thể loại bỏ phải là một trường hợp đặc biệt, đặc biệt là khi viết mã mới? Không phải là một giá trị trả lại bị loại bỏ thường là một lỗi hoặc ít nhất là lãng phí tài nguyên?

Và không phải là một trong những nguyên tắc thiết kế của chính C ++ mà trình biên dịch sẽ bắt càng nhiều lỗi càng tốt?

Nếu vậy, tại sao không thêm [[nodiscard]]mã không thuộc tính kế thừa của riêng bạn vào hầu hết mọi loại không voidchức năng và hầu hết mọi loại lớp đơn?

Tôi đã cố gắng làm điều đó bằng mã của riêng mình và nó hoạt động tốt, ngoại trừ nó quá dài đến nỗi nó bắt đầu giống như Java. Theo mặc định, có vẻ tự nhiên hơn nhiều khi trình biên dịch cảnh báo về các giá trị trả về bị loại bỏ theo mặc định trừ một số trường hợp khác mà bạn đánh dấu ý định của mình ^[*] .

Vì tôi đã thấy không có cuộc thảo luận nào về khả năng này trong các đề xuất tiêu chuẩn, mục blog, câu hỏi về Stack Overflow hoặc bất cứ nơi nào khác trên internet, tôi phải thiếu một cái gì đó.

Tại sao các cơ chế như vậy sẽ không có ý nghĩa trong mã C ++ mới? Có phải sự dài dòng là lý do duy nhất để không sử dụng [[nodiscard]]hầu hết mọi nơi?

^{[*] Về lý thuyết, bạn có thể có một cái gì đó giống như một [[maydiscard]]thuộc tính thay vào đó, cũng có thể được thêm hồi tố vào các chức năng như printftrong triển khai thư viện chuẩn.}

Trong mã mới không cần tương thích với các tiêu chuẩn cũ hơn, hãy sử dụng thuộc tính đó bất cứ nơi nào hợp lý. Nhưng đối với C ++, [[nodiscard]]làm cho một mặc định xấu. Bạn đề nghị:

Nó có vẻ tự nhiên hơn nhiều để làm cho trình biên dịch cảnh báo về các giá trị trả về bị loại bỏ theo mặc định ngoại trừ một vài trường hợp khác mà bạn đánh dấu ý định của mình.

Điều đó sẽ đột nhiên gây ra mã chính xác hiện có để phát ra nhiều cảnh báo. Mặc dù về mặt kỹ thuật có thể được coi là tương thích ngược vì bất kỳ mã hiện có nào vẫn biên dịch thành công, đó sẽ là một thay đổi lớn về ngữ nghĩa trong thực tế.

Các quyết định thiết kế cho một ngôn ngữ hiện có, trưởng thành với cơ sở mã rất lớn nhất thiết phải khác với các quyết định thiết kế cho một ngôn ngữ hoàn toàn mới. Nếu đây là một ngôn ngữ mới, thì cảnh báo theo mặc định sẽ hợp lý. Ví dụ, ngôn ngữ Nim yêu cầu loại bỏ các giá trị không cần thiết một cách rõ ràng - điều này sẽ tương tự như gói mọi câu lệnh biểu thức trong C ++ bằng một biểu mẫu (void)(...).

Một [[nodiscard]]thuộc tính hữu ích nhất trong hai trường hợp:

• nếu một hàm không có hiệu ứng nào ngoài việc trả về một kết quả nhất định, tức là hoàn toàn. Nếu kết quả không được sử dụng, cuộc gọi chắc chắn là vô ích. Mặt khác, loại bỏ kết quả sẽ không chính xác.

• nếu giá trị trả về phải được kiểm tra, ví dụ: đối với giao diện giống như C trả về mã lỗi thay vì ném. Đây là trường hợp sử dụng chính. Đối với C ++ thành ngữ, điều đó sẽ khá hiếm.

Hai trường hợp này để lại một không gian lớn các hàm không tinh khiết trả về giá trị, trong đó cảnh báo như vậy sẽ gây hiểu nhầm. Ví dụ:

• Xem xét một kiểu dữ liệu hàng đợi với một .pop()phương thức loại bỏ một phần tử và trả về một bản sao của phần tử bị loại bỏ. Phương pháp như vậy thường thuận tiện. Tuy nhiên, có một số trường hợp chúng tôi chỉ muốn xóa phần tử mà không nhận được bản sao. Điều đó là hoàn toàn hợp pháp, và một cảnh báo sẽ không hữu ích. Một thiết kế khác (chẳng hạn như std::vector) phân chia các trách nhiệm này, nhưng điều đó có sự đánh đổi khác.

  Lưu ý rằng trong một số trường hợp, một bản sao phải được tạo bằng mọi cách vì vậy nhờ RVO trả lại bản sao sẽ được miễn phí.

• Xem xét các giao diện trôi chảy, trong đó mỗi hoạt động trả về đối tượng để có thể thực hiện các hoạt động tiếp theo. Trong C ++, ví dụ phổ biến nhất là toán tử chèn luồng <<. Sẽ rất cồng kềnh khi thêm một [[nodiscard]]thuộc tính cho mỗi và <<quá tải.

Những ví dụ này chứng minh rằng việc biên dịch mã C ++ thành ngữ mà không có cảnh báo theo một C ++ 17 bằng ngôn ngữ mặc định sẽ rất tẻ nhạt.

Lưu ý rằng mã C ++ 17 mới sáng bóng của bạn (nơi bạn có thể sử dụng các thuộc tính này) vẫn có thể được biên dịch cùng với các thư viện nhắm mục tiêu các tiêu chuẩn C ++ cũ hơn. Khả năng tương thích ngược này rất quan trọng đối với hệ sinh thái C / C ++. Vì vậy, làm cho gật đầu mặc định sẽ dẫn đến nhiều cảnh báo cho các trường hợp sử dụng thành ngữ, điển hình - cảnh báo mà bạn không thể sửa mà không thay đổi sâu rộng đến mã nguồn của thư viện.

Có thể cho rằng, vấn đề ở đây không phải là sự thay đổi về ngữ nghĩa mà là các tính năng của từng tiêu chuẩn C ++ áp dụng trên phạm vi đơn vị biên dịch và không phải trên phạm vi mỗi tệp. Nếu / khi một số tiêu chuẩn C ++ trong tương lai chuyển khỏi các tệp tiêu đề, thì một thay đổi như vậy sẽ thực tế hơn.

Những lý do tôi [[nodiscard]]hầu như không ở khắp mọi nơi:

1. (lớn :) Điều này sẽ giới thiệu cách quá nhiều tiếng ồn trong tiêu đề của tôi.
2. (chính :) Tôi không cảm thấy mình nên đưa ra các giả định đầu cơ mạnh mẽ về mã của người khác. Bạn muốn loại bỏ giá trị trả lại tôi cung cấp cho bạn? Tốt thôi, đánh gục mình đi.
3. (nhỏ :) Bạn sẽ đảm bảo không tương thích với C ++ 14

Bây giờ, nếu bạn đặt mặc định, bạn sẽ buộc tất cả các nhà phát triển thư viện buộc tất cả người dùng của họ không loại bỏ các giá trị trả về. Điều đó thật kinh khủng. Hoặc bạn buộc họ phải thêm [[maydiscard]]vô số chức năng, đó cũng là loại kinh khủng.

Ví dụ: toán tử << có giá trị trả về phụ thuộc vào cuộc gọi hoặc hoàn toàn cần thiết hoặc hoàn toàn vô dụng. (std :: cout << x << y, cái đầu tiên là cần thiết bởi vì nó trả về luồng, cái thứ hai không có ích gì cả). Bây giờ so sánh với printf nơi mọi người loại bỏ giá trị trả về có để kiểm tra lỗi, nhưng sau đó toán tử << không có kiểm tra lỗi vì vậy nó không hữu ích ở nơi đầu tiên. Vì vậy, trong cả hai trường hợp, gật đầu sẽ chỉ gây hại.