Стенли Липпман - Язык программирования C++. Пятое издание

• Название: Язык программирования C++. Пятое издание
• Автор: Стенли Липпман
• Издательство: Издательский дом "Вильямс"
• Жанр: Программирование
• Год: 2014
• ISBN: 978-5-8459-1839-0

Лучшее руководство по программированию и справочник по языку, полностью пересмотренное и обновленное под стандарт С++11!

Вы держите в руках новое издание популярного и исчерпывающего бестселлера по языку программирования С++, которое было полностью пересмотрено и обновлено под стандарт С++11. Оно поможет вам быстро изучить язык и использовать его весьма эффективными и передовыми способами. В соответствии с самыми передовыми и современными методиками изложения материала авторы демонстрируют использование базового языка и его стандартной библиотеки для разработки эффективного, читабельного и мощного кода.

С самого начала этой книги читатель знакомится со стандартной библиотекой С++, ее самыми популярными функциями и средствами, что позволяет сразу же приступить к написанию полезных программ, еще не овладев всеми нюансами языка. Большинство примеров из книги было пересмотрено так, чтобы использовать новые средства языка и продемонстрировать их наилучшие способы применения. Эта книга — не только проверенное руководство для новичков в С++, она содержит также авторитетное обсуждение базовых концепций и методик языка С++ и является ценным ресурсом для опытных программистов, особенно желающих побыстрей узнать об усовершенствованиях С++11.

Стенли Б. Липпман работал старшим консультантом в Jet Propulsion Laboratory, архитектором группы Visual С++ корпорации Microsoft, техническим сотрудником Bell Laboratories и главным инженером- программистом по анимации в кинокомпаниях Disney, DreamWorks, Pixar и PDI.

Жози Лажойе, работающий ныне в кинокомпании Pixar, был членом канадской группы разработчиков компилятора C/C++ корпорации IBM, а также возглавлял рабочую группу базового языка С++ в составе международной организации по стандартизации ANSI/ISO.

Барбара Э. Му имеет почти тридцатилетний опыт программирования. На протяжении пятнадцати лет она работала в компании AT&T, сотрудничая с Бьярне Страуструпом, автором языка С++, и несколько лет руководила группой разработчиков С++.

• Узнайте, как использовать новые средства языка С++11 и стандартной библиотеки для быстрого создания надежных программ, а также ознакомьтесь с высокоуровневым программированием

• Учитесь на примерах, в которых показаны передовые стили программирования и методики проектирования

• Изучите принципы и узнайте почему язык С++11 работает именно так

• Воспользуйтесь множеством перекрестных ссылок, способных помочь вам объединить взаимосвязанные концепции и проникнуть в суть

• Ознакомьтесь с современными методиками обучения и извлеките пользу из упражнений, в которых подчеркиваются ключевые моменты, позволяющие избежать проблем

• Освойте лучшие методики программирования и закрепите на практике изученный материал

Исходный код примеров можно загрузить с веб-страницы книги на сайте издательства по адресу: http://www.williamspublishing.com

---

 // другие члены

};

Часть = delete указывает компилятору (и читателям кода), что эти функции-члены не определяются преднамеренно.

В отличие от части = default, часть = delete должна присутствовать в первом объявлении удаленной функции. Это различие согласуется со смыслом данных объявлений. Часть = default влияет только на то, какой код создает компилятор; следовательно, она необходима, только пока компилятор не создаст код. С другой стороны, компилятор должен знать, что функция удалена, и запретить ее использование другими функциями.

Также в отличие от части = default, часть = delete можно применить для любой функции (= default применима только к стандартному конструктору или функции-члену управления копированием, которую компилятор может синтезировать). Хотя изначально удаленные функции предназначались для подавления функций-членов управления копированием, они иногда применимы также для воздействия на процесс подбора функции.

Деструктор не должен быть удаленной функцией-членом

Следует заметить, что удалять деструктор нельзя. Если его удалить, то не будет никакого способа освободить объект этого типа. Компилятор не позволит определять переменные или создавать временные объекты типа, у которого удален деструктор. Кроме того, нельзя определять переменные или временные объекты класса, обладающего членом, у типа которого удален деструктор. Если у переменной-члена класса удален деструктор, то она не может быть освобождена. Если не может быть удалена переменная-член, не может быть удален и весь объект в целом.

Хотя определить переменные или переменные-члены таких типов нельзя, вполне можно динамически резервировать объекты с удаленным деструктором. Однако впоследствии их нельзя будет освободить:

struct NoDtor {

 NoDtor() = default; // использовать синтезируемый стандартный

                     // конструктор

 ~NoDtor() = delete; // нельзя удалять объекты типа NoDtor

};

NoDtor nd; // ошибка: у NoDtor удаленный деструктор

NoDtor *p = new NoDtor(); // ok: но нельзя удалить p

delete p; // ошибка: у NoDtor удаленный деструктор

Невозможно определить объект или удалить указатель на динамически созданный объект типа с удаленным деструктором.

Функции-члены управления копированием могут быть синтезированы как удаленные

Как уже упоминалось, если не определены функции-члены управления копированием, компилятор определит их сам. Аналогично, если класс не определяет конструктор, компилятор синтезирует стандартный конструктор для этого класса сам (см. раздел 7.1.4). Для некоторых классов компилятор определяет эти синтезируемые функции-члены как удаленные.

• Синтезируемый деструктор определяется как удаленный, если у класса есть переменная-член, собственный деструктор которой удален или недоступен (например, private).

• Синтезируемый конструктор копий определяется как удаленный, если у класса есть переменная-член, собственный деструктор которой удален или недоступен. Он также будет удаленным, если у класса есть переменная-член с удаленным или недоступным деструктором.

• Синтезируемый оператор присвоения копии определяется как удаленный, если у класса есть переменная-член с удаленным или недоступным оператором присвоения копии, либо если у класса есть константный или ссылочный член.

• Синтезируемый стандартный конструктор определяется как удаленный, если у класса есть переменная-член с удаленным или недоступным деструктором; или имеется ссылочный член без внутриклассового инициализатора (см. раздел 2.6.1); или есть константная переменная-член, тип которой не определяет стандартный конструктор явно и не имеет внутриклассового инициализатора.

Короче говоря, эти правила означают, что если у класса есть переменная-член, которая не может быть стандартно создана, скопирована, присвоена или удалена, то соответствующая функция-член класса будет удаленной функцией.

Как ни удивительно, но переменная-член, класс которой имеет удаленный или недоступный деструктор, приводит к определению синтезируемого стандартного конструктора копий удаленным. Основание для этого правила в том, что без него возможно создание объектов, которые невозможно удалить.

Однако в том, что компилятор не будет синтезировать стандартный конструктор для класса со ссылочным или с константным членом, который не может быть создан стандартно, ничего удивительного нет. Нет ничего удивительного и в том, что класс с константным членом не может использовать синтезируемый оператор присвоения копии: в конце концов, этот оператор пытается присвоить значения всем членам классов. Однако присвоить новое значение константному объекту невозможно.

Хотя вполне возможно присвоить новое значение ссылке, это изменит значение объекта, на который она ссылается. Если бы оператор присвоения копии синтезировался для таких классов, то левый операнд продолжил бы ссылаться на тот же объект, что и перед присвоением. Он не ссылался бы на тот же объект, что и правый операнд. Поскольку это поведение вряд ли будет желательно, синтезируемый оператор присвоения копии определяется как удаленный, если у класса есть ссылочный член.

Как будет продемонстрировано в разделах 13.6.2, 15.7.2 и 19.6, есть и другие аспекты, в связи с которыми функции-члены копирования могут быть определены как удаленные.

Как правило, функции-члены управления копированием синтезируются как удаленные, когда невозможно скопировать, присвоить или удалить член класса.

Закрытые функции управления копированием

До появления нового стандарта классы предотвращали копирование, объявляя свой конструктор копий и оператор присвоения копии как закрытые (private):

class PrivateCopy {

 // нет спецификатора доступа; следующие члены являются закрытыми

 // по умолчанию; см. p. 7.2

 // функции управления копированием закрыты, а потому недоступны

 // обычному пользовательскому коду

 PrivateCopy(const PrivateCopy&);

 PrivateCopy &operator=(const PrivateCopy&);

 // другие члены

public:

 PrivateCopy() = default; // использовать синтезируемый стандартный

                          // конструктор

 ~PrivateCopy(); // пользователи могут определять объекты этого типа,

                 // но не копировать их

};

Поскольку деструктор является открытым (public), пользователи смогут определять объекты класса PrivateCopy. Но так как конструктор копий и оператор присвоения копии являются закрытыми (private), пользовательский код не сможет копировать такие объекты. Но дружественные классы и члены класса вполне могут создавать копии. Чтобы предотвратить копирование и друзьями, и членами класса, эти функции-члены объявляют закрытыми и не определяют их.

За одним исключением, рассматриваемым в разделе 15.2.1, вполне допустимо объявлять, но не определять функции-члены (см. раздел 6.1.2). Попытка использования неопределенной функции-члена приведет к отказу во время компоновки. При объявлении (без определения) закрытого конструктора копий можно предотвратить любую попытку скопировать объект класса: пользовательский код, пытающийся сделать копию, будет помечен как ошибочный во время компиляции; попытки копирования в функциях-членах или дружественных классах будут отмечены как ошибка во время редактирования.

Для классов, которые должны предотвратить копирование, следует определить собственный конструктор копий и оператор присвоения копии, используя часть = delete вместо объявления их закрытыми.

Упражнения раздела 13.1.6

Упражнение 13.18. Определите класс Employee, содержащий имя сотрудника и его уникальный идентификатор. Снабдите класс стандартным конструктором и конструктором, получающим строку, представляющую имя сотрудника. Каждый конструктор должен создавать уникальный идентификатор за счет приращения статической переменной-члена.

Упражнение 13.19. Должен ли класс Employee определить собственные версии функций-членов управления копированием? Если да, то почему? Если нет, то тоже почему? Реализуйте все члены управления копированием, в которых, на ваш взгляд, нуждается класс Employee.

Упражнение 13.20. Объясните, что происходит при копировании, присвоении и удалении объектов классов TextQuery и QueryResult из раздела 12.3.