48870 (Розробка власного класу STRING), страница 5
Описание файла
Документ из архива "Розробка власного класу STRING", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "информатика" из 1 семестр, которые можно найти в файловом архиве . Не смотря на прямую связь этого архива с , его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "курсовые/домашние работы", в предмете "информатика, программирование" в общих файлах.
Онлайн просмотр документа "48870"
Текст 5 страницы из документа "48870"
В одному з похідних класів можна використати цю функцію, не замислюючись про те, де вона визначена:
class window_w_banner: public virtual window {
// клас "вікно із заголовком"
void draw ();
void update_banner_text ();
};
void window_w_banner:: update_banner_text ()
{
// ...
get_input ();
// змінити текст заголовка
}
В іншому похідному класі функцію get_input () можна визначати, не замислюючись про те, хто її буде використати:
class window_w_menu: public virtual window {
// клас "вікно з меню"
// визначення, пов'язані з меню
void draw ();
void get_input (); // перевизначає window:: get_input ()
};
Всі ці визначення збираються разом у похідному класі наступного рівня:
class clock
: public virtual window,
public window_w_banner,
public window_w_menu
{
void draw ();
};
Контроль неоднозначності дозволяє переконатися, що в класах-братах визначені різні функції:
class window_w_input: public virtual window {
// ...
void draw ();
void get_input (); // перевизначає window:: get_input
};
class clock
: public virtual window,
public window_w_input,
public window_w_menu
{ // помилка: обидва класи window_w_input і
// window_w_menu перевизначають функцію
// window:: get_input
void draw ();
};
Транслятор виявляє подібну помилку, а усунути неоднозначність можна звичайним способом: ввести в класи window_w_input і window_w_menu функцію, що перевизначає "функції-порушника", і якимось чином усунути неоднозначність:
class window_w_input_and_menu
: public virtual window,
public window_w_input,
public window_w_menu
{
void draw ();
void get_input ();
};
У цьому класі window_w_input_and_menu:: get_input () буде перевизначати всі функції get_input ().
1.14.11 Контроль доступу
Член класу може бути приватним (private), захищеним (protected) або загальним (public):
Приватний член класу X можуть використати тільки функції-члени й друзі класу X.
Захищений член класу X можуть використати тільки функції-члени й друзі класу X, а так само функції-члени й друзі всіх похідних від X класів.
Загальний член можна використати в будь-якій функції.
Ці правила відповідають розподілу функцій, що звертаються до класу, на три види: функції, що реалізують клас (його друзі й члени), функції, що реалізують похідний клас (друзі й члени похідного класу) і всі інші функції.
Контроль доступу застосовується одноманітно до всіх імен. На контроль доступу не впливає, яку саме сутність позначає ім'я. Це означає, що частками можуть бути функції-члени, константи й т.д. нарівні із приватними членами, що представляють дані:
class X {
private:
enum { A, B };
void f (int);
int a;
};
void X:: f (int i)
{
if (i
a++;
}
void g (X& x)
{
int i = X:: A; // помилка: X:: A приватний член
x. f (2); // помилка: X:: f приватний член
x. a++; // помилка: X:: a приватний член
}
1.14.12 Захищені члени
Дамо приклад захищених членів, повернувшись до класу window з попереднього розділу. Тут функції _draw () призначалися тільки для використання в похідних класах, оскільки надавали неповний набір можливостей, а тому не були достатньо зручні й надійні для загального застосування. Вони були як би будівельним матеріалом для більше розвинених функцій.
З іншого боку, функції draw () призначалися для загального застосування.
Це розходження можна виразити, розбивши інтерфейси класів window на дві частини - захищений інтерфейс і загальний інтерфейс:
class window {
public:
virtual void draw ();
// ...
protected:
void _draw ();
// інші функції, що служать будівельним матеріалом
private:
// подання класу
};
Така розбивка можна проводити й у похідних класах, таких, як window_w_border або window_w_menu.
Префікс _ використається в іменах захищених функцій, що є частиною реалізації класу, за загальним правилом: імена, що починаються з _, не повинні бути присутнім у частинах програми, відкритих для загального використання. Імен, що починаються з подвійного символу підкреслення, краще взагалі уникати (навіть для членів).
От менш практичний, але більше докладний приклад:
class X {
// за замовчуванням приватна частина класу
int priv;
protected:
int prot;
public:
int publ;
void m ();
};
Для члена X:: m доступ до членів класу необмежений:
void X:: m ()
{
priv = 1; // нормально
prot = 2; // нормально
publ = 3; // нормально
}
Член похідного класу має доступ тільки до загальних і захищених членів:
class Y: public X {
void mderived ();
};
Y:: mderived ()
{
priv = 1; // помилка: priv приватний член
prot = 2; // нормально: prot захищений член, а
// mderived () член похідного класу Y
publ = 3; // нормально: publ загальний член
}
У глобальній функції доступні тільки загальні члени:
void f (Y* p)
{
p->priv = 1; // помилка: priv приватний член
p->prot = 2; // помилка: prot захищений член, а f ()
// не друг або член класів X і Y
p->publ = 3; // нормально: publ загальний член}
1.14.13 Доступ до базових класів
Подібно члену базовий клас можна описати як приватний, захищений або загальний:
class X {
public:
int a;
// ...
};
class Y1: public X { };
class Y2: protected X { };
class Y3: private X { };
Оскільки X - загальний базовий клас для Y1, у будь-якій функції, якщо є необхідність, можна (неявно) перетворити Y1* в X*, і притім у ній будуть доступні загальні члени класу X:
void f (Y1* py1, Y2* py2, Y3* py3)
{
X* px = py1; // нормально: X - загальний базовий клас Y1
py1->a = 7; // нормально
px = py2; // помилка: X - захищений базовий клас Y2
py2->a = 7; // помилка
px = py3; // помилка: X - приватний базовий клас Y3
py3->a = 7; // помилка
}
Тепер нехай описані
class Y2: protected X { };
class Z2: public Y2 { void f (); };
Оскільки X - захищений базовий клас Y2, тільки друзі й члени Y2, а також друзі й члени будь-яких похідних від Y2 класів (зокрема Z2) можуть при необхідності перетворювати (неявно) Y2* в X*. Крім того вони можуть звертатися до загальних і захищених членів класу X:
void Z2:: f (Y1* py1, Y2* py2, Y3* py3)
{
X* px = py1; // нормально: X - загальний базовий клас Y1
py1->a = 7; // нормально
px = py2; // нормально: X - захищений базовий клас Y2, // а Z2 - похідний клас Y2
py2->a = 7; // нормально
px = py3; // помилка: X - приватний базовий клас Y3
py3->a = 7; // помилка
}
Нарешті, розглянемо:
class Y3: private X { void f (); };
Оскільки X - приватний базовий клас Y3, тільки друзі й члени Y3 можуть при необхідності перетворювати (неявно) Y3* в X*. Крім того вони можуть звертатися до загальних і захищених членів класу X:
void Y3:: f (Y1* py1, Y2* py2, Y3* py3)
{
X* px = py1; // нормально: X - загальний базовий клас Y1
py1->a = 7; // нормально
px = py2; // помилка: X - захищений базовий клас Y2
py2->a = 7; // помилка
px = py3; // нормально: X - приватний базовий клас Y3, // а Y3:: f член Y3
py3->a = 7; // нормально
}
1.14.14 Вільна пам'ять
Якщо визначити функції operator new () і operator delete (), керування пам'яттю для класу можна взяти у свої руки. Це також можна, (а часто й більш корисно), зробити для класу, що служить базовим для багатьох похідних класів. Допустимо, нам потрібні були свої функції розміщення й звільнення пам'яті для класу employee ($$6.2.5) і всіх його похідних класів:
class employee {
// ...
public:
void* operator new (size_t);
void operator delete (void*, size_t);
};
void* employee:: operator new (size_t s)
{
// відвести пам'ять в 's' байтів
// і повернути покажчик на неї
}
void employee:: operator delete (void* p, size_t s)
{
// 'p' повинне вказувати на пам'ять в 's' байтів,
// відведену функцією employee:: operator new ();
// звільнити цю пам'ять для повторного використання
}
Призначення до цієї пори загадкового параметра типу size_t стає очевидним. Це - розмір об'єкта, що звільняє. При видаленні простого службовця цей параметр одержує значення sizeof (employee), а при видаленні керуючого - sizeof (manager). Тому власні функції класи для розміщення можуть не зберігати розмір кожного розташованого об'єкта. Звичайно, вони можуть зберігати ці розміри (подібно функціям розміщення загального призначення) і ігнорувати параметр size_t у виклику operator delete (), але тоді навряд чи вони будуть краще, ніж функції розміщення й звільнення загального призначення.
Як транслятор визначає потрібний розмір, якому треба передати функції operator delete ()? Поки тип, зазначений в operator delete (), відповідає щирому типу об'єкта, все просто; але розглянемо такий приклад:
class manager: public employee {
int level;
// ...
};
void f ()
{
employee* p = new manager; // проблема
delete p;
}
У цьому випадку транслятор не зможе правильно визначити розмір. Як і у випадку видалення масиву, потрібна допомога програміста.
Він повинен визначити віртуальний деструктор у базовому класі employee:
class employee {
// ...
public:
// ...
void* operator new (size_t);
void operator delete (void*, size_t);
virtual ~employee ();
};
Навіть порожній деструктор вирішить нашу проблему:
employee:: ~employee () { }
Тепер звільнення пам'яті буде відбуватися в деструкторі (а в ньому розмір відомий), а будь-який похідний від employee клас також буде змушений визначати свій деструктор (тим самим буде встановлений потрібний розмір), якщо тільки користувач сам не визначить його. Тепер наступний приклад пройде правильно:
void f ()
{
employee* p = new manager; // тепер без проблем
delete p;
}
Розміщення відбувається за допомогою (створеного транслятором) виклику
employee:: operator new (sizeof (manager))
а звільнення за допомогою виклику
employee:: operator delete (p,sizeof (manager))
Іншими словами, якщо потрібно мати коректні функції розміщення й звільнення для похідних класів, треба або визначити віртуальний деструктор у базовому класі, або не використати у функції звільнення параметр size_t. Звичайно, можна було при проектуванні мови передбачити засоби, що звільняють користувача від цієї проблеми. Але тоді користувач "звільнився" би й від певних переваг більше оптимальної, хоча й менш надійної системи.
У загальному випадку, завжди має сенс визначати віртуальний деструктор для всіх класів, які дійсно використаються як базові, тобто з об'єктами похідних класів працюють і, можливо, видаляють їх, через покажчик на базовий клас:
class X {
// ...
public:
// ...
virtual void f (); // в X є віртуальна функція, тому
// визначаємо віртуальний деструктор
virtual ~X ();
};
1.14.15 Віртуальні конструктори
Довідавшись про віртуальні деструктори, природно запитати: "Чи можуть конструктори те ж бути віртуальними?" Якщо відповісти коротко - немає. Можна дати більше довга відповідь: "Ні, але можна легко одержати необхідний ефект".
Конструктор не може бути віртуальним, оскільки для правильної побудови об'єкта він повинен знати його тип. Більше того, конструктор - не зовсім звичайна функція. Він може взаємодіяти з функціями керування пам'яттю, що неможливо для звичайних функцій. Від звичайних функцій-членів він відрізняється ще тим, що не викликається для існуючих об'єктів. Отже не можна одержати вказівник на конструктор.
Але ці обмеження можна обійти, якщо визначити функцію, що містить виклик конструктора й повертає побудований об'єкт. Це вдало, оскільки нерідко буває потрібно створити новий об'єкт, не знаючи його реального типу. Наприклад, при трансляції іноді виникає необхідність зробити копію дерева, що представляє вираз, що розбирається. У дереві можуть бути вузли виражень різних видів. Припустимо, що вузли, які містять повторювані у вираженні операції, потрібно копіювати тільки один раз. Тоді нам буде потрібно віртуальна функція розмноження для вузла вираження.
Як правило "віртуальні конструктори" є стандартними конструкторами без параметрів або конструкторами копіювання, параметром яких служить тип результату:
