структура ara::core::is_nothrow_swappable

Шаблонная структура ara::core::is_nothrow_swappable предоставляет в модуле core платформы AUTOSAR Adaptive Platform (релиз R25-11) вспомогательное средство времени компиляции, которое аналогично std::is_nothrow_swappable согласно C++17 [meta.unary.prop] проверяет, могут ли два экземпляра типа обмениваться местами без исключений. Она используется прежде всего в обобщённых алгоритмах и структурах данных для обеспечения безопасности обмена относительно исключений через SFINAE или статические утверждения. Поскольку вычисление полностью статически выполняется компилятором, ресурсы времени выполнения не расходуются и динамические ошибки не возникают. Важным граничным условием является то, что для безошибочной проверки переданный тип данных должен быть полностью определён к моменту инстанциирования.

больше ›

Контекст

Шаблонная структура ara::core::is_nothrow_swappable предоставляет в модуле core платформы AUTOSAR Adaptive Platform (релиз R25-11) вспомогательное средство-метафункцию для статической проверки типов. Её семантическое определение напрямую ссылается на std::is_nothrow_swappable согласно стандарту ISO C++17 ISO/IEC 14882:2017 (раздел [meta.unary.prop]). В качестве типажа (trait) она служит разработчикам обобщённых компонентов для проверки ещё во время компиляции того, могут ли два lvalue конкретного типа данных T обмениваться местами друг с другом без генерации исключений.

В архитектурном контексте типаж взаимодействует преимущественно с обобщёнными алгоритмами, контейнерами и вспомогательными функциями модуля AUTOSAR Core, а также с прикладными реализациями. Проверка, вероятно, обычно привлекается в обобщённых библиотечных функциях или структурах данных модуля для обеспечения безопасности операций обмена относительно исключений через SFINAE, static_assert или условные спецификации noexcept. Вопрос Q-2d97f825685fd7df (открытый) Благодаря этой проверке гарантируется, что такие операции, как обмен содержимого буферов или состояний, удовлетворяют требованиям к надёжным и детерминированным процессам в экосистеме Adaptive.

Жизненный цикл

Поскольку ara::core::is_nothrow_swappable является чистой структурой шаблонного метапрограммирования, она не имеет классического жизненного цикла во время выполнения. В выполняемом приложении отсутствуют фазы инстанциирования, динамические выделения памяти и процессы деструкции. Вычисление свойств выполняется полностью статически компилятором в процессе компиляции.

Из этого чисто статического характера следует также отсутствие состояний времени выполнения или переходов состояний. Типаж не имеет ограничений в отношении параллелизма, поскольку опрос признаков типов нейтрален к потокам и не имеет побочных эффектов. Предположительно, ara::core::is_nothrow_swappable аналогично стандартному образцу наследует от std::integral_constant<bool, ...>, благодаря чему предоставляются константа типа value, а также соответствующие операторы преобразования, доступные в виде констант без накладных расходов во время выполнения. Вопрос Q-2d4f07696ff1d090 (открытый)

Путь использования

Типичный путь использования ara::core::is_nothrow_swappable подразделяется на определение проверяемого типа, статический опрос возможности обмена и управление ветвлениями во время компиляции:

• Предоставление типа данных: целевой тип T объявляется и в идеале реализует собственную функцию swap, помеченную как noexcept, либо использует поэлементно обмениваемые подструктуры.
• Статическая проверка: внутри обобщённого контекста разработчик инстанциирует ara::core::is_nothrow_swappable<T> и считывает статический логический элемент данных value.
• Условная оптимизация или утверждение: результат управляет утверждениями static_assert, перегрузками SFINAE или условиями noexcept(...) в пользовательских операциях обмена.

Благодаря этой последовательности можно гарантировать, что обменивающие алгоритмы предоставляют наружу гарантию безопасности относительно исключений только в том случае, если лежащий в основе тип T действительно удовлетворяет этому условию.

Сценарии ошибок

Классические ошибки времени выполнения, коды ошибок или исключения при использовании ara::core::is_nothrow_swappable не возникают, поскольку конструкция не выполняется во время работы программы. Ошибочные ситуации вместо этого проявляются исключительно во время компиляции.

Интерпретация: типы T, которые на момент инстанциирования являются неполными (так называемые incomplete types), по всей видимости, приводят к ошибкам компилятора, поскольку корректность и безопасность относительно исключений выражения swap требуют полного определения типа. Вопрос Q-e2785ad38b24b360 (открытый) Другой сценарий ошибки возникает, если разработчики ошибочно предполагают, что тип обменивается без генерации исключений, после чего статическое утверждение (static_assert) целенаправленно прерывает процесс компиляции, чтобы предотвратить непредвиденные риски во время выполнения.