Immediately Invoked Lambda Expression (IILE)

Почему const — это важно?

Неизменяемость (immutability) — залог надежного и понятного кода. Использование const там, где это возможно, помогает компилятору отлавливать ошибки и делает намерения программиста яснее. Когда другой человек читает ваш код и видит const, снижается когнитивная нагрузка на мозг — «запоминать изменения данного значения не надо, расслабься». Принцип const correctness является одной из важнейших практик в C++.

Проблематика

В простых случаях инициализация констант не вызывает проблем:

const int c_maxPlayers = 100;
const double c_scaleFactor = getScaleFactor() * 1.5;
const bool c_enabled = checkFlag() || FORCE_ENABLE;
const int c_healthModifier = bHealing ? 20 : 0;

Но что делать, если для вычисления значения константы требуется несколько шагов, временные переменные, циклы или условия?

float c_calculatedDamage = getBaseDamageValue();
if (targetAimed(calculatedDamage)) {
    for (int i = 0; i < c_effectCount; ++i) {
        calculatedDamage += getBonusDamage(i);
    }
}

Традиционные подходы — вынести логику в отдельную именованную функцию или отказаться от const — не всегда идеальны. Создание отдельной функции может быть избыточным, если логика используется только один раз. Отказ от const снижает безопасность и выразительность кода.

Immediately Invoked Lambda Expression (IILE)

Здесь на помощь приходит использование немедленно вызываемого лямбда-выражения (IILE). Мы определяем лямбда-функцию, которая инкапсулирует всю сложную логику инициализации, и тут же вызываем её. Результат этого вызова и присваивается нашей константе.

Как это выглядит:

const auto myBeautifulLambda = [](){ return 13; }();

Скобочки форева 😄 Последние круглые скобки () после фигурных скобок лямбды — это и есть немедленный вызов. Они заставляют лямбду выполниться прямо в месте определения.

То есть мы можем проинициализировать сложный объект и сохранить константность:

const auto c_calculatedDamage = [&]() {
  float tempDamage = getBaseDamageValue();
  if (targetAimed(tempDamage)) {
      for (int i = 0; i < c_effectCount; ++i) {
          tempDamage += getBonusDamage(i);
      }
  }
  return tempDamage;
}();

Преимущества IILE для инициализации:

• Инкапсуляция: вся логика инициализации собрана в одном месте.

• Локальность: временные переменные, используемые для вычисления, не "загрязняют" внешнюю область видимости.

• const сorrectness: позволяет объявить переменную как const (или даже constexpr, если лямбда соответствует требованиям), даже если её вычисление многоэтапное.

• Чистота кода: избавляет от необходимости создавать отдельные, одноразовые именованные функции.

Альтернативный синтаксис (C++17):

В C++17 можно использовать std::invoke, хотя для IILE прямой вызов () обычно предпочтительнее и понятнее:

#include <functional> 
// ...
const auto c_anotherConstant = std::invoke([] {
    // ... 
    return 13;
});

Ссылки

• ES.28: Use lambdas for complex initialization, especially of const variables