Albert Makhmutov - Идиомы и стили С++
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:
