Бьерн Страуструп. Язык программирования С++. Специальное издание (2011) (1004033), страница 62
Текст из файла (страница 62)
Каждое приложение использует хоть что-то из перечисленного набора. Часто некоторые из этих типов используются весьма интенсивно. Типичное приложение использует часть типов непосредственно, а часть — косвенно, через библиотеки. Язык С++, как и другие языки программирования, непосредственно поддерживает лишь часть из перечисленных абстракций. Большинство же из подобного рода абстракций непосредственно не поддерживается ввиду их чрезвычайной многочисленности. Более того, разработчик универсального языка высокого уровня и не может в деталях представить себе все конкретные нужды каждого приложения. Вместо 298 Глава 10.
Классы этого, пользователю предоставляются стандартные механизмы для определения таких небольших, конкретных типов данных. Эти типы и принято называть конкретными типами или конкретными классами, чтобы противопоставить их абстрактным классам (912.3) и классам из иерархий наследования (912.2.4, 912.4). При разработке языка С++ учитывалась необходимость предоставить средства определения н эффективного использования пользовательских типов данных. Это фундамент эффективного программирования.
Ведь, как следует из статистики, простые и приземленные средства намного важнее сложных н изощренных. В свете изложенного, давайте определим более совершенный вариант класса Ваге: с1аев Васе ( риЫ(с: // открытый интерфейс: епит Моий (1ап=1,)еЬ, таг, арг, тау,уип, 1и, аид, зер, осг, пог, Иес); с1авв Вай Фазе ( УУ класс исключений Ваге ((лз аа =О, Моий тт =Молй (О), 1лгуу =О); УУ О - "взять умолчат.
значение" ВФункции доступа к дате: зпз Иау() солззг Мопй топй () соим; 1изуеаг() солт; ззггпе ззггпа гер () сопз1; зошсааг гер (сйаг з(] ) сопле; У з(г(ие представление УУ представление С-строкой майе го14 зег йе)аи11(1зи, Мопй, 1пг); дфункции для изменения даты: Вазеа ай( уеаг(1лзи); Виген айй топгЬ(тз и) ) Вазеа аИ йауДл! л); УУ прибавить и лет В прибавить и лет ,У прибавить п лет рг(газе: ииз(, т, у; ззапс Ва1е аеГаи11 Маге; УУ представление 1. Конструктор, определяющий, как инициализируются обьекты (переменные) типа. 2. Набор функций доступа. Эти функции снабжены модификатором соиьт, который указывает, что функции не изменяют состояния обьектов, для которых онн вызваны.
3. Набор функций, позволяющий легко манипулировать датами без необходимости разбираться в деталях их устройства или осмысливать запутанную семантику типа. 4. Набор неявно определенных операций для свободного копирования объектов. 5. Класс Ва4 Фаге, используемый в исключениях с сообщениями об ошибках. Набор операций класса Ваге весьма типичен для любого пользовательского типа: 299 10,3. Эффективные пользовательские типы Я определил отдельный тип Молей, чтобы он имел дело с месяцами и помогал не путаться при записи, например, 7 июня, по американскому стилю в виде Ваге ( б, 7), или по европейскому стилю в виде Расе ( 7, б) .
Я также рассматривал возможность определения отдельных типов Рау и Уеаг, чтобы избежать путаницы между вариантами Расе (1995, 1а1, 27) и Роге (27,1и1, 1995) . Однако эти типы не столь полезны, как Моей. Почти все ошибки такого рода вьгявляются в процессе выполнения — 26 июля 27 гола не часто встречается в моей повседневной практике. Как обрабатывать даты до 1800 года или около того, вопрос довольно тонкий, и его лучше оставить историкам.
Кроме всего, число месяца нельзя проверить в отрыве от самого месяца и даже года. В 911.7.1 приводится определение удобного в использовании типа Уеаг. Где-то нужно задать корректную дату по умолчанию. Например: Ваге Вате:: гге~аи И оа(е (гг,1ап, 1901 ); Я здесь изъял технику кэширования, рассмотренную в 810.2.7.1, ибо в столь простом типе в ней нет необходимости. В то же время, ее всегда можно внедрить обратно как деталь реализации, не влияющую на открытый интерфейс пользователя. Вот небольшой пример того, как тип Роге может использоваться: гоЫ/(Васев о') ( Вате 1»Ь аау = Ваге (1б, Ваге:: Фес, о'.уеаг ( ) ) Ц(г(.г(ау() ==29 ва а.тоа(Ь() ==Вате::~еЬ) ( У... (Г(тЫнфдт() ) «(.ай1 йау(1); сои(« "оау а()ег:" « а»1 « ' ~и'; ) Здесь предположено, что для типа Роге определены операции «и».
Об этом рассказано в 810.3.3. Обратите внимание на запись Роге::~еЬ. Дело в том, что функция 5'( ) не является членом Ваге, и поэтому в ней нужно явно указывать, что речь идет о 1еЬ из Расе, а не о какой-либо иной сущности. Зачем нужно определять отдельный тип данных для такого простого понятия, как дата? Можно было бы ограничиться следующей структурой игисс Васе ( Ьи аау, топ(Ь, уеаг; )( и позволить программистам решать, что с ней делать.
Однако если бы мы поступили таким образом, каждый пользователь должен был бы манипулировать полями Расе непосредственно, или определить специальные функции для выполнения этих действий. В результате, понятие даты было бы «размазано» по всей системе; его было бы сложно понимать, документировать и модифицировать. Реализация концепции в виде простой структуры с неизбежностью приводит к дополнительной работе со стороны каждого пользователя структуры. Зоо Глава 10.
Классы Несмотря на то, что класс Ваге и выглядит столь простым, все же нужно потрудиться, чтобы все работало как надо. Например, инкрементирование дат должно учитывать високосность года, что количество дней в месяцах разное и т.д. (510.6[1[). Также, для многих приложений представление дат в виде «день-месяц-год» может оказаться недостаточным. Если мы решим изменить представление, то нам потребуется изменить лишь ограниченный набор функций. Например, чтобы представить Ваге в виде количества дней до или после 1 января 1970 года, мы должны будем изменить лишь функции-члены класса Оа(е 510.6[2)).
10З.1. Функции-члены Естественно, требуется выполнить и реализацию функций-членов класса Ваге. Вот пример реализации конструктора класса Ваге: Разе::Разе((пг 44, Мопй тт, 1туу) ( гу (уу == О) уу = 4еуаигг 4аге.уеаг (); ф'(тт == О) тт = Ие/аи(г 4аге.топ(я () З (44 == О) сЫ = 4еуаи1( 4азе.4ау(); янпгсЬ (тт) ( сазе уеЬ: тах = 18+1еаруеаг(уу) ) Ьгеаяг саяе арг: сазеуип: сазе зер : сазе пог: тах = 30; Ьгеая; сазеуап: саяе таг: сазе тау: сазеуи1: саяе аия: саяе осгп сазе Иес: тах = 31; Ьгеа/с; 4еуаий: йгош Ва4 Фаге(); (г кто-то шутит или напутал (Г(сЫ<1 ( ( тах<гЫ) глгош Вай Маге(); у=уу: т = гпгп; 4 = 44; ) Конструктор проверяет, является ли полученная им дата допустимой. Если нет, как например в случае Ваге(30, Ваге::уеЬ, 1994), он генерирует исключение 58.3, глава 14), свидетельствующее о том, что что-то пошло не так и зто лучше не игнорировать.
Если же представленные на вход конструктору данные корректны, то производится очевидная инициализация. В целом, инициализация получилась относительно сложной как раз из-за проверки допустимости даты. Это достаточно типичный случай. С другой стороны, после того, как дата создана, ее можно использовать и копировать без дополнительных проверок. Другими словами, конструктор устанавливает инвариант класса (в данном случае это корректность даты). Остальные функ- 3О4 10.3. Эффективные пользовательские типы гой(!)В (гес)ог<Ра)е> а а ) ( тл!1е (с1п ) ( Ваге А ( ст»б! ) сассл (Ра!е:: Вад Фаге) ( сопбпие! о' обработка оигибки гУ см.
33.7.3 аа.рий баса(И) г ) ) Что вообще типично для простых конкретных типов, определения функций-членов характеризуются диапазоном оценок от «тривиально» до «не слишком сложно», Например: 1п)те 1п! Роге::аау(] сапе! ( гегигп й! ) Рагеь Роге::а«Ы топй (тг и) ( (Т(и=40) ге!игл "й1т (!'(п>0) !и! Фе!!а у = пЛ2; 1п! тт = т+п«г«!2; (!'(!2 < тт) ( бе!!а у++ ! тт -= 12) У обратите внимание: гпгб!ес)==12 ции-члены могут полагаться на этот инвариант и должны поддерживать его.
Такая техника проектирования упрощает код в заметной степени (см. 524.3.7.1). Для выбора месяца по умолчанию я использую выражение Мопй (0), не представляющее реального месяца. Я мог бы специально для этой цели предусмотреть элемент в перечислении Мопй. Но я решил, что лучше уж использовать явно аномальное значение, чем представить дело так, что в году 13 месяцев. Обратите внимание, что нулем можно пользоваться потому, что он гарантированно находится внутри диапазона значений перечисления Мопй (54.8). Я думал над тем, чтобы вынести проверку корректности дат в отдельную функцию о йие() .
Но затем я понял, что при этом пользовательский код станет более сложным и менее надежным, чем в случае опоры на исключения, как в следукнцем примере, предполагающем, что операция» определена для типа Ваге: ЗО2 Глава ) О. Классы акробата ео случаями, когда день <! не существует для Моп<Ь(тт)< у += Иейа у; <и = Мои<в ( поп) ге<игп *<Ь!в< ) 1I отрицательное и: ге<игл *Иив; 10.3.2. Функции поддержки (<зе1рег 1ыпс11опв) В типичном случае с классом логически связан набор вспомогательных функций поддержки (Ье!регуипе«опв), определять которые внутри класса нет необходимости, так как они не нуждаются в прямом доступе к внутреннему представлению класса. Например: <У количество дней между а и Ь <и« <Ц(Ваге а, Ваге Ь); Ьоо1 1еаруеаг (!ги у) < Ва<е пех««ее<и<ау (Ваге И) < Ва<е пел< ва<иг«ау (Ваге <О; Определение таких функций в качестве функций-членов лишь усложнило бы интерфейс класса и потребовало бы большей работы по просмотру всех функций, подлежащих модификации при изменении внутреннего представления класса.
Но как такие функции следует «связыватьв с классом? Традиционно, их объявления просто помешают в тот же самый файл, где объявляется сам класс, так что пользователям они становятся доступными с помощью той же самой директивы ()!пс1и<!е, с помощью которой они включают определение интерфейса класса (59.2.1). Например: Ь!по<и«е «Ра<е. Ь" Вместо использования заголовочного файла Ра<е.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
