Жасмин Бланшет - QT 4: программирование GUI на С++
• static_cast<T>() может применяться для приведения типа указателя на А к типу указателя на В при том ограничении, что класс В должен быть наследником класса А. Например:
A *obj = new В;
В *b = static_cast<B *>(obj);
b->someFunctionDeclaredInB();
Если объект не является экземпляром В (но все же наследует А), применение полученного указателя может привести к неожиданному краху программы.
• dynamic_cast<T>() действует аналогично static_cast<T>(), кроме применения информации о типах, получаемой на этапе выполнения (runtime type information — RTTI), для проверки принадлежности к классу В объекта, на который ссылается указатель. Если это не так, то оператор приведения типа возвратит нулевой указатель. Например:
A *obj = new В;
В *b = dynamic_cast<B *>(obj);
if (b)
b->someFunctionDeclaredInB();
В некоторых компиляторах оператор dynamic_cast<T>() не работает через границы динамических библиотек. Он также рассчитывает на поддержку компилятором технологии RTTI, а эта поддержка может быть отключена программистом для уменьшения размера своих исполняемых модулей. Qt решает эти проблемы, обеспечивая оператор приведения qobject_cast<T>() для подклассов QObject.
• const_cast<T>() добавляет или удаляет спецификатор const из указателя или ссылки. Например:
int MyClass::someConstFunction() const
{
if (isDirty()) {
MyClass *that = const_cast<MyClass *>(this);
that->recomputeInternalData();
}
…
}
В предыдущем примере мы убрали спецификатор const при приведении типа указателя this для вызова неконстантной функции—члена recomputeInternalData(). Не рекомендуется так делать, и, если использовать ключевое слово mutable, этого можно избежать, как это делается в главе 4 («Реализация функциональности приложения»).
• reinterpret_cast<T>() преобразует любой тип указателя или ссылки в любой другой их тип. Например:
short j = 0x1234;
if (reinterpret_cast<char &>(j) == 0x12)
cout << "The byte order is big-endian" << endl;
В Java и C# любая ссылка может храниться при необходимости как ссылка на Object. С++ не имеет никакого универсального базового класса, но предоставляет специальный тип данных void *, который содержит адрес экземпляра любого типа. Указатель void * необходимо привести к другому типу (используя static_cast<T>()) перед его использованием.
С++ обеспечивает много способов приведения типов, однако в большинстве случаев это даже не приходится делать. При использовании таких классов—контейнеров, как std::vector<T> или QVector<T>, мы можем задать тип T и извлекать элементы без приведения типа. Кроме того, для элементарных типов некоторые преобразования происходят неявно (например, преобразование char в int), а для пользовательских типов можно определить неявные преобразования, предусматривая конструктор с одним параметром. Например:
class MyInteger
{
public:
MyInteger();
MyInteger(int i);
…
};
int main()
{
MyInteger n;
n = 5;
…
}
Автоматическое преобразование, обеспечиваемое некоторыми конструкторами с одним параметром, имеет мало смысла. Его можно отключить, если объявить конструктор с ключевым словом explicit:
class MyVector
{
public:
explicit MyVector(int size);
…
};
Перегрузка операторов
С++ позволяет нам перегружать функции, т.е. мы можем объявлять несколько функций с одним именем в одной и той же области видимости, если они имеют различные списки параметров. Кроме того, С++ поддерживает перегрузку операторов, позволяя назначать специальную семантику встроенным операторам (таким, как +, << и [ ]) при их применении для пользовательских типов.
Мы уже видели несколько примеров с перегруженными операторами. Когда использовался оператор << для вывода текста в поток cout или cerr, мы не пользовались оператором С++, выполняющим поразрядный сдвиг влево, но использовали специальную версию этого оператора, принимающего слева объект потока ostream (например, cout или cerr), а справа — строку (либо вместо строки число или манипулятор потока, например endl) и возвращающего объект ostream, что позволяет несколько раз вызывать оператор в одной строке.
Красота перегрузки операторов заключается в возможности сделать поведение пользовательских типов в точности таким же, как поведение встроенных типов. Чтобы показать, как работает такая перегрузка, мы перегрузим операторы +=, —=, + и —, добавив возможность работы с объектами Point2D:
01 #ifndef POINT2D_H
02 #define POINT2D_H
03 class Point2D
04 {
05 public:
06 Point2D();
07 Point2D(double x, double у);
08 void setX(double x);
09 void setY(double у);
10 double x() const;
11 double y() const;
12 Point2D &operator+=(const Point2D &other)
13 {
14 xVal += other.xVal;
15 yVal += other.yVal;
16 return *this;
17 }
18 Point2D &operator-=(const Point2D &other)
19 {
20 xVal -= other.xVal;
21 yVal -= other.yVal;
22 return *this;
23 }
24 private:
25 double xVal;
26 double yVal;
27 };
28 inline Point2D operator+(const Point2D &a, const Point2D &b)
29 {
30 return Point2D(a.x() + b.x(), a.y() + b.y());
31 }
32 inline Point2D operator-(const Point2D &a, const Point2D &b)
33 {
34 return Point2D(a.x() - b.x(), a.y() - b.y());
35 }
36 #endif
Операторы можно реализовать либо как функции—члены, либо как глобальные функции. В нашем примере мы реализовали операторы += и —= как функции—члены, а операторы + и — как глобальные функции.
Операторы += и —= принимают ссылку на другой объект Point2D и увеличивают или уменьшают координаты x и у текущего объекта на значение координат другого объекта. Они возвращают *this, т.е. ссылку на текущий объект (this имеет тип Point2D *). Возвращение ссылки позволяет создавать экзотический программный код, например:
a += b += с;
Операторы + и — принимают два параметра и возвращают значение объекта Point2D (а не ссылку на существующий объект). Ключевое слово inline позволяет поместить эти функции в заголовочный файл. Если бы тело функции было более длинным, мы бы поместили в заголовочный файл прототип функции, а определение функции (без ключевого слова inline) в файл .cpp.
Следующие фрагменты программного кода показывают, как можно использовать все четыре перегруженных оператора:
Point2D beta(77.5, 50.0);
Point2D alpha(12.5, 40.0);
alpha += beta;
beta -= alpha;
Point2D gamma = alpha + beta;
Point2D delta = beta - alpha;
Кроме того, можно вызывать функции operator точно так же, как вызываются любые другие функции:
Point2D beta(77.5, 50.0);
Point2D alpha(12.5, 40.0);
alpha.operator+=(beta);
beta.operator-=(alpha);
Point2D gamma = operator+(alpha, beta);
Point2D delta = operator-(beta, alpha);
Перегрузка операторов в С++ представляет собой сложную тему, однако мы вполне можем пока обходиться без знания всех деталей. Все же важно понимать принципы перегрузки операторов, потому что несколько классов Qt (в том числе QString и QVector<T>) используют их для обеспечения простого и более естественного синтаксиса для таких операций, как конкатенация и добавление в конец объекта.
Типы значений
B Java и C# различаются типы значений и типы ссылок.
• Типы значений. Это такие элементарные типы, как char, int и float, а также структуры struct в C#. Характерным для них является то, что для их создания не используется оператор new и оператор присваивания копирует значение переменной. Например:
int i = 5;
int j = 10;
i = j;
• Типы ссылок. Это такие классы, как Integer (в Java), String и MyVeryOwnClass. Их экземпляры создаются при помощи оператора new. Оператор присваивания копирует только ссылку на объект, а для действительного копирования объекта мы должны вызывать функцию clone() (в Java) или Clone() (в C#). Например:
