C ++ benzeri const'u bir dile getirmenin sorunları nelerdir?

Ben C ++ fikri ile ilgileniyorum - constbelirli bir yürütme gibi değil (döküm gibi const).

Örneğin C # - C ++ benzeri const yoksun ve bunun nedeni normal - insanlar ve zaman. Burada ek olarak C # ekibi const, CLR'nin C ++ uygulamasına baktı ve bu noktada yeterliydi ( c # ve const parametresinde neden const üye yöntemi olmadığına bakın ; teşekkürler Svick). Bundan daha ileri gidersek , başka bir şey var mı?

Daha derin bir şey var mı? Örneğin çoklu miras alın - genellikle kavraması zor (kullanıcı için) ve bu nedenle dile eklenmez (elmas problemi gibi).

İçinde orada şey mi DOĞA ait constbu dil bunu önlemek için daha iyi bir sorun poz? constDerin mi yoksa sığ mı olacağına karar vermek gibi bir şey ( constkonteynere sahip olmak , yeni eleman ekleyemediğim veya mevcut elemanları değiştiremediğim anlamına gelir; elemanlar referans tipindeyse?)

GÜNCELLEME : C # 'dan bahsederken ve böylece tarihsel bir perspektif constoluştururken, dilin potansiyel sorunlarının doğasıyla ilgileniyorum .

Bu diller için bir meydan okuma değil. Lütfen güncel eğilimler veya popülerlik gibi faktörleri göz ardı edin - Yalnızca teknik sorunlarla ilgileniyorum - teşekkür ederim.

Bunun sizin için uygun olup olmadığına dikkat edin, ancak Standart ML gibi fonksiyonel dillerde her şey varsayılan olarak değiştirilemez. Mutasyon genel bir reference türü ile desteklenir . Dolayısıyla bir intdeğişken değişmezdir ve bir ref intdeğişken s için değiştirilebilir bir kaptır int. Temel olarak, değişkenler matematiksel anlamda gerçek değişkenlerdir (bilinmeyen ancak sabit bir değer) ve refs, zorunlu programlama anlamında "değişkenler" dir - yazılabilen ve okunabilen bir bellek hücresi. (Onlara atanabilir diyebilirim .

Bence sorun constiki yönlü. İlk olarak, C ++ önemsiz olmayan kalıcı veri yapılarına sahip olmak için gerekli olan çöp toplamadan yoksundur . bir anlam ifade etmek için derin const olmalı , ancak C ++ 'da tamamen değişmez değerlere sahip olmak pratik değildir.

İkincisi, C ++ 'da constbunun dışında kalmayı tercih etmelisiniz . Ancak bir şeyi unuttuğunuzda constve daha sonra düzelttiğinizde, constdeğişikliğin kod boyunca art arda kalacağı @ RobY'nin cevabında belirtilen "const zehirlenmesi" durumu ile sonuçlanacaksınız . Eğer constvarsayılan, sen uygulayarak kendinizi bulmak olmaz constgeriye dönük. Ayrıca, consther yere eklemek zorunda kalmak koda çok fazla gürültü ekler.

İzleyen ana dillerin (örn. Java) C ve C ++ 'ın başarısı ve düşünme tarzı tarafından büyük ölçüde şekillendiğinden şüpheleniyorum. Durumda, çöp toplamada bile çoğu dilin toplama API'ları değiştirilebilir veri yapıları varsayar. Her şeyin değişebilir olması ve değişmezliğin bir köşe vakası olarak görülmesi, popüler dillerin arkasındaki zorunlu zihniyet hakkında çok şey anlatıyor.

EDIT : Greenoldman'ın yorumunu yansıttıktan sonra constbunun doğrudan verilerin değişmezliği ile ilgili olmadığını fark ettim ; constörnek üzerinde yan etkileri olup olmadığı yöntemin türüne kodlar.

Referans olarak şeffaf davranışlar elde etmek için mutasyon kullanmak mümkündür . Diyelim ki art arda çağrıldığında farklı değerler döndüren bir işleve sahipsiniz - örneğin, tek bir karakteri okuyan bir işlev stdin. Referans olarak saydam bir değer akışı üretmek için bu işlevin sonuçlarını önbellek / not kullanarak kullanabiliriz. Akış, değerlerini ilk kez almaya çalıştığınızda düğümleri işlevi çağıracak, ancak sonucu önbelleğe alacak olan bağlantılı bir liste olacaktır. Eğer stdintutarsa Hello, world!, ilk düğümün değerini ilk kez almaya çalıştığınızda, bir tane okuyacak charve geri dönecektir H. Daha sonra H, bir daha okumak için çağrı yapmadan geri dönmeye devam edecektir char. Benzer şekilde, ikinci düğümün bir şeklinde olur chardanstdindeğerini ilk kez almaya çalıştığınızda, bu kez ebu sonuç döndürülür ve önbelleğe alınır.

Buradaki ilginç şey, doğası gereği durum bilgisi olan bir süreci görünüşte vatansız görünen bir nesneye dönüştürmüş olmanızdır. Bununla birlikte, bunu başarmak için nesnenin iç durumunu (sonuçları önbelleğe alarak) değiştirmek gerekiyordu - mutasyon iyi huylu bir etkiydi . Akımın değişmez bir değer gibi davranmasınaCharStream const rağmen, bunu yapmak imkansızdır . Şimdi yöntemlerle bir arayüz olduğunu ve tüm fonksiyonlarınızın beklediğini düşünün . Sizin arabirimini uygulayamaz!Streamconstconst StreamsCharStream

( DÜZENLEME 2: Anlaşılan anahtar denilen bir C ++ var mutableolduğunu bize hile ve yapmak olanağı sağlayacakCharStream const Ancak bu mazgal yok eder. const'Ler garanti - şimdi gerçekten bir şey mutasyon onun aracılığıyla olmayacak emin olamaz constyöntemlerle Ben öyle değil herhalde. Bu açık deliği açıkça istemelisiniz, ancak onur sistemine hala tamamen güveniyorsunuz.)

İkinci olarak, üst düzey işlevlere sahip olduğunuzu varsayalım - yani işlevleri diğer işlevlere bağımsız değişken olarak iletebilirsiniz. constness bir işlevin imzasının bir parçasıdır, bu nedenle constişlev olmayan işlevleri işlev bekleyen constişlevlere argüman olarak iletemezsiniz . constBurada körü körüne uygulamak genellemenin kaybına yol açacaktır.

Son olarak, bir constnesneyi manipüle etmek , onun arkanızdaki bazı harici (statik veya global) durumu mutasyona uğratmadığını garanti etmez, bu nedenle constgarantiler başlangıçta göründükleri kadar güçlü değildir.

Yan etkilerin varlığını veya yokluğunu tip sistemine kodlamanın evrensel olarak iyi bir şey olduğu bana açık değil.

Ana sorun, programcıların yeterince kullanmama eğiliminde olmalarıdır, bu nedenle gerekli olan bir yere çarptıklarında veya bir bakımcı daha sonra sabitliği düzeltmek istediğinde, büyük bir dalgalanma etkisi vardır. Yine de mükemmel bir şekilde iyi değiştirilemez kod yazabilirsiniz const, derleyiciniz bunu zorlamayacak ve optimize etmek için daha zor bir zamana sahip olacak. Bazı insanlar derleyicilerini onlara yardım etmemeyi tercih ediyor. Bu insanları anlamıyorum, ama birçoğu var.

İşlevsel dillerde, hemen hemen her şey vardır constve değişebilir olmak, izin verilirse nadir istisnadır. Bunun daha kolay eşzamanlılık ve paylaşılan durum hakkında daha kolay akıl yürütme gibi çeşitli avantajları vardır, ancak değişebilir bir kültüre sahip bir dilden geliyorsanız alışmak biraz zaman alır. Başka bir deyişle, istememek constbir teknik değil, bir insan meselesidir.

Dezavantajları şöyle görüyorum:

• "const zehirlenmesi", bir const bildirimi önceki veya sonraki bir bildirimi const kullanmaya zorlayabiliyorsa ve bu, önceki bildirimlerin önceki ifadelerinin const, vb. üzerinde kontrol sahibi olmadığınızı, o zaman kötü bir yerde sıkışıp kalabilirsiniz.

• bu mutlak bir garanti değildir. Genellikle sabitin sadece referansı koruduğu, ancak temelde yatan değerleri bir nedenden ötürü koruyamadığı durumlar vardır. C'de bile, const'ın ulaşamayacağı, const'un verdiği sözü zayıflatan kenar durumlar vardır.

• genel olarak, endüstrinin duygusu güçlü derleme zamanı garantilerinden uzaklaşıyor gibi görünüyor, ancak size ve ben getirebilirler. Adam 10 mükemmel işlenebilir, iyi tasarlanmış, iyi test edilmiş, tamamen işlevsel Python modülleri vurdu. Ve bunu yaparken bile hacklemiyordu.

Öyleyse belki de soru şu ki, neden bazı uzmanların bile yeni dilinizi benimsemeye çalıştığınız konusunda kararsız olan potansiyel olarak tartışmalı bir özellik öne sürüyoruz?

EDIT: kısa cevap, yeni bir dil benimsenmesi için tırmanmak için dik bir tepe vardır. Tasarımcıların benimsenmesi için hangi özelliklere ihtiyacı olduğunu gerçekten düşünmesi gerekiyor. Örneğin Go'yu ele alalım. Google, Conan-the-Barbarian tarzı tasarım seçimleri yaparak en derin dini savaşların bazılarını acımasızca kesmişti ve aslında dilin gördüklerimden daha iyi olduğunu düşünüyorum.

constBir dile ekleme konusunda bazı felsefi problemler vardır . Eğer bildirirseniz constbir sınıfa, anlama geldiğini sınıf değiştiremezsiniz söyledi. Ancak sınıf, yöntemlerle (veya mutasyonlularla) birleştirilmiş değişkenler kümesidir. Bir sınıfın durumunu bir takım yöntemlerin arkasına saklayarak soyutlamaya ulaşırız. Bir sınıf devleti gizlemek için tasarlanmışsa, o durumu dışarıdan değiştirmek için mutasyon yapanlara ihtiyacınız vardır ve constartık değildir . Bu yüzden sadece constdeğişmez sınıflara beyan etmek mümkündür . Bu yüzden constsadece sınıfların (veya beyan etmek istediğiniz türlerin const) önemsiz olduğu senaryolarda mümkün görünüyor ...

constYine de ihtiyacımız var mı? Ben öyle düşünmüyorum. constİyi bir tasarıma sahip olmadan kolayca yapabileceğinizi düşünüyorum . Hangi verilere ihtiyacınız var ve nerede, hangi yöntemler veri-veri yöntemleridir ve G / Ç, ağ, görünüm vb. devlete ihtiyaç duymayan değişmez sınıflar.

Sanırım çoğu problem kendini kurtarabilecek, dönüştürebilecek ve çizebilecek büyük yağ veri nesneleri ile ortaya çıkıyor ve sonra bunu örneğin bir oluşturucuya aktarmak istiyorsunuz. Dolayısıyla, büyük bir veri nesnesi için çok pahalı olduğu için verilerin içeriğini kopyalayamazsınız. Ama siz de değişmesini istemiyorsunuz, bu yüzden düşündüğünüz gibi bir şeye ihtiyacınız var const. Derleyicinin tasarım hatalarınızı bulmasına izin verin. Ancak bu nesneleri yalnızca değiştirilemez bir veri nesnesine böler ve yöntemleri sorumlu modülde uygularsanız, işaretçiyi dolaştırabilir (yalnızca) ve değişmezliği garanti ederken verilerle yapmak istediğiniz şeyleri yapabilirsiniz.

C ++ 'da bazı yöntemler constbildirmenin ve diğer yöntemler üzerinde bildirilmemenin mümkün olduğunu biliyorum , çünkü bunlar mutasyona uğradılar. Ve bir süre sonra bir önbelleğe ihtiyacınız var ve sonra bir alıcı bir nesneyi değiştiriyor (çünkü tembel yükler) ve constartık değil. Ama bu soyutlamanın bütün mesele buydu değil mi? Her çağrıda hangi devletin mutasyona uğradığını bilmiyorsunuz.