Albert Makhmutov - Идиомы и стили С++

• Название: Идиомы и стили С++
• Автор: Albert Makhmutov
• Жанр: Программирование

---

 a-›set(9);

 t = a-›get();

// a.Push();

 t = a-›get();

 a.PopOne();

 t = a-›get();

 a.Rollback();

 t = a-›get();

 return 0;

}

Шаг 24 - Как создавать ТОЛЬКО локальные переменные.

В Шаге 17 мы изыскали способ подавить создание локальных переменных. Решим обратную задачу - как подавить иные способы их создания. А какие иные? Любые другие способы предполагают вызов оператора operator new() для выделения памяти и потом вызов конструктора. Значит, надо объявить operator new() закрытым членом класса, да и все. Ничего в нем делать не надо, а сразу назад. Попробуем?

class CNoHeap {

public:

 int a;

private:

 void* operator new(size_t size) { return NULL; }

};

int main () {

/*

CNoHeap* firstTestNoHeap = new CNoHeap; // Не откомпилируется

*/

 CNoHeap secondTestNoHeap; // А это пожалуйста.

 return 0;

}

Теперь, если определить макрос:

#define DECLARE_LOCAL \

 private: \

 void* operator new(size_t size) { return NULL; }

и потом вкладывать его во всякие разные объекты, отвечающие за захват и освобождение ресурсов, то получится весьма удобно; Вы ГАРАНТИРОВАННО освободите любые ресурсы, захваченные в конструкторе и освобождаемые в деструкторе, в том числе в исключении. В любом случае, всякое ограничение уменьшает энтропию.

Для Шага 17, где мы рисовали производящие и разрушающие функции, тоже можно нарисовать макрос… и назвать его DECLARE_DYNCREATE. То есть, я хочу сказать, что Вы можете аккуратно переписать нужное из него в свою версию, а в результате получите

class CSomeClass {

 DECLARE_NOLOCAL

public:

 bool Initialize (param list);

};

И это будет уже иметь определенный Вами набор функций, возможно, включая конструкторы и деструктор.

Шаг 25 - Как сделать виртуальной свободную функцию.

Чаще всего этот прием я видел в отношении оператора operator‹‹. Точнее, не чаще, а всегда. На нем и разберем. Пусть у нас есть иерархия классов, и мы хотим определить диагностическую функцию Dump(). Она должна вываливать диагностику в заданное что-то (CDestination). У нас есть два варианта: или сделать функцию виртуальной в иерархии классов:

class CBase {

 virtual void Dump(CDestination& ds) = 0;

};

class CFirst: public CBase {

 void Dump (CDestination& ds);

};

class CSecond: public CBase {

 void Dump (CDestination& ds);

};

Или перегружать ее для каждого класса иерархии или в классе, или в свободной функции:

CDestination {

 void Dump (CFirst& fs);

 void Dump (CSecond& sc);

};

void Dump (CDestination& ds, CThird& td);

void Dump (CDestination& ds, CFourth& fr);

Ясно, первый вариант предпочтительнее. Во-первых, он обеспечивает полиморфное поведение. Во-вторых, своей диагностикой класс занимается сам, что тоже большой плюс. А второй способ почти невозможен: переписывать класс вывода каждый раз при появлении нового потомка в иерархии нереально (в двойной диспетчеризации дело другое, там просто нет иного выхода); в конце концов, он может быть в купленной библиотеке.

Но у второго варианта есть одно преимущество: функцию Dump() можно обозвать оператором operator‹‹, и это будет выглядеть весьма презентабельно:

// Это декларация

CDestination {

 CDestination& operator‹‹ (CFirst& fs);

};

CDestination& operator‹‹ (CDestination& ds, CSecond& sc);

// А это применение

dStream ‹‹ dObject;

Как сделать так, чтобы сохранить замечательное полиморфное поведение первого варианта, и применить эту радость идиота operator‹‹? Легко: пусть operator‹‹ вместо реальной работы просто вызывает виртуальную Dump(). Именно так сделано в MFC - объект afxDump вызывает виртуальную Dump() именно через operator‹‹. (Можно что угодно говорить про Microsoft, но факт есть факт - огромное число полезных и интересных приемов использовано в их продуктах и "… взять их у нее - наша задача!").

#include ‹iostream.h›

class CNoChange;

class CBase {

public:

 virtual void passTo (CNoChange& _cb) { cout ‹‹ "base passed" ‹‹ endl; }

};

class CFirst: public CBase {

public:

 void passTo (CNoChange& _cb) { cout ‹‹ "first passed" ‹‹ endl; }

};

class CSecond: public CBase {

public:

 void passTo (CNoChange& _cb) { cout ‹‹ "second passed" ‹‹ endl; }

};

class CNoChange {

public:

 int a;

 // Это вариант с оператором - членом класса.

 CNoChange& operator‹‹ (CBase& _cb) { _cb.passTo(*this); return *this; }

};

// а это - свободная функция.

//CNoChange& operator‹‹ (CNoChange& _nc, CBase& _cb)

// {_cb.passTo(_nc); return _nc;};

// проверить надо.

int main() {

 CNoChange nc;

 CFirst fs;

 CSecond sc;

 nc‹‹fs;

 nc‹‹sc;

 return 0;

}

Шаг 26 - Как сделать массив из чего угодно. Продолжение 2.

Итераторы.

В Шагах 15 и 16 мы повозились с имитацией массива (коллекцией). Мы добились нормальной работы при чтении и записи в ячейки массива. Но работа с массивом этим не ограничивается. Вот захочется нам сделать что-то со всеми элементами массива, а он индексирован по строке.

// Бред

for (string cCounter= "a"; a ‹ "zzzz"; a++) array.[cCounter].doit();

Нет, это неправильно. Нужно сделать так, чтобы коллекция сама себя перебирала.

CIndex index = array.getStart();

while (!array.eof()) {

 index = array.getIndex ();

 array[index].doIt();

 array.getNext();

};

Ну вот, на что-то похоже. Появился некий элемент index класса CIndex, без которого в принципе можно обойтись, если коллекция будет хранить текущее значение перебора внутри себя. Но вот беда - если вдруг коллекцию захотят перебрать разные клиенты? Ну глобальная она, существует вместе с программой, а обращаются к ней разные объекты, как себя перебрать бедной коллекции? В общем, подход тут такой же, как и в жизни: тебе надо, ты и шевелись, в смысле перебирай. Упомянутый выше index тут как нельзя кстати. Называем его Зингельшухером… (oops!) Простите - итератором, объявляем его дружественным коллекции, прописываем в него текущую позицию, пишем скромный набор функций навигации типа goFirst, goNext, isLast. В зависимости от того, где мы их пишем, итератор будет или активным - если функции навигации в нем, или пассивным - если они лежат в коллекции.

Итак, что делаем: в шаблон ampstack‹Type› из Шага 23 вписываем дружбу к классу итератора:

friend class ampIter;

и сам шаблон класса итератора:

// Класс итератора, дружественный нашему стеку.

template ‹class Type›

class ampIter {

private:

 ampstack‹Type›* m_stack;

 int iPosition;

public:

 ampIter(ampstack‹Type›* _as = NULL) : m_stack(_as), iPosition (0) {}

 int isLast(void) { return iPosition + 1 - m_stack-›iTop; }

 void moveStart(void) {iPosition = 0; }

 Type* moveNext(void) { return m_stack-›array[iPosition++]; }

};

Итераторы - это тема, граничащая с безумием. Мы вовремя остановились на активном итераторе, шаблоне, не вложенном, с семантикой указателей. А ведь их можно вкладывать (т.е. объявлять класс итератора внутри класса коллекции), связывать с курсорами, перегружать их операторы, изменять семантику, вводить многопоточность, создавать внутри (!) итератора мгновенную частную копию коллекции и это только начало. По счастью, о нас уже позаботился Алексей Степанов, и подарил нам Библиотеку Стандартных Шаблонов - Standart Template Library, полную итераторов, равно коллекций и алгоритмов. Немного о них можно почитать на этом же сайте в разделе VC++-›STL у Артема Каева, а много - в MSDN.

Так же добавлю, что пользуюсь при подготовке Шагов компилятором BC3.1, а он поддерживает шаблоны не вполне так, как это делают современные компиляторы. То есть, если Вы просто скопируете код, вероятно он сразу даже не откомпилируется. Так что предупреждаю - если собираетесь пользоваться шаблонами - проверьте, что на эту тему думает компилятор (а так же насчет исключений и операторов вида xxxxxxx_cast‹›()).

Мне же итератор нужен был исключительно для следующих Шагов, а совпадения фамилий, характеров и событий прошу считать случайными.

Шаг 27 - Умные указатели. Перегрузка operator*, operator(),operator-›*.

Пробегая по верхам интересных идиом я упустил одну важную вещь. Поначалу она была не так важна, но пришло время замучать и ее. Я имею в виду то, что наши замечательно умные указатели, smart pointers, вообще-то имеют неполную семантику. То есть, они не полностью имитируют обычные, настоящие указатели. За примерами не надо ходить далеко - попробуем разыменовать смарт или вызвать функцию по указателю: