Г. Шилтд - Самоучитель C++ (PDF) (1114887), страница 20
Текст из файла (страница 20)
Составьте короткуюпрограмму для демонстрации обеих функций.2. Что неправильно в следующей программе?// В этой программе есть ошибка#include <iostream>using namespace std;void triple(double Snum);int{main()double d = 7 . 0 ;tripleUd) ;cout « d;return 0;// Утроение значения числаvoid triple(double Snum}132Самоучитель C++num = 3 * num;3.
Перечислите преимущества параметров-ссылок.4.7. Передача ссылок на объектыКак вы узнали из главы 3, если объект передается функции по значению, тов функции создается его копия. Хотя конструктор копии не вызывается, привозвращении функцией своего значения вызывается деструктор копии.Повторный вызов деструктора может привести в некоторых случаях к серьезным проблемам (например, при освобождении деструктором динамической памяти).Решает эту проблему передача объекта по ссылке.
(Другое решение, о котором будет рассказано в главе 5, подразумевает использование конструкторакопий.) При этом копия объекта не создается, и поэтому при возвращениифункцией своего значения деструктор не вызывается. Тем не менее, запомните: изменения объекта внутри функции влияют на исходный объект, указанный в качестве аргумента функции.Очень важно понимать, что ссылка не указатель, хотя она и указывает на адрес объекта. Поэтому при передаче объекта по ссылке для доступа к егочленам используется оператор точка (.), а не стрелка (->}.Примеры1. В следующем примере на экран выводится значение, передаваемое объектупо ссылке, но сначала рассмотрим версию программы, в которой объект типа myclass() передается в функцию f() по значению:^include <iostream>using namespace std;class myclass {int who;public:myclass(int n) (who = n;cout « "Работа конструктора " « who « "\n";Глава4.Массивы,указателииссылки_133~myclass() { cout « "Работа деструктора " « who « "\n"; }int id(} { return who; })i•1 1 о передается по значениюvoid f(myclass о){cout « "Получено" « o .
i d l ) « "\n";int main(){myclass x(l) ;f Cx);return 0;Эта функция выводит на экран следующее:Работа конструктора 1Получено 1Работа деструктора 1Работа деструктора 1Как видите, деструктор вызывается дважды: первый раз, когда после выполнения функции f() удаляется копия объекта 1, а второй раз — по окончаниипрограммы.С другой стороны, если изменить программу так, чтобы использовать параметрссылку, то копия объекта не создается и поэтому после выполнения функции f()деструктор не вызывается:#include <iostream>using namespace std;class myclass {int who;public:myclass(int n) {who = n;cout « "Работа конструктора " « who « "\n";}~myclass() { cout « "Работа деструктора " « who « "\n"; }int id (){ return who; }};// Теперь о передается по ссылкеvoid f(myclass So)134Самоучитель C++I I отметьте, что по-прежнему используется операторcout « "Получено" « o .
i d ( ) « "\п";int main(}myclass х ( 1 ) ;fix);return 0;Эта версия предыдущей программы выводит на экран следующее:Работа конструктора 1Получено 1Работа деструктора 1Для доступа к членам объекта по ссылке следует указывать оператор точка(.), а не стрелка (->).вния)Упражнения1. Что неправильно в следующей программе? Покажите, как она может бытьисправлена с помощью параметра- ссылки.// В этой программе есть ошибка^include <iostream>^include <cstring>^include <cstdlib>using namespace std;class strtype {char *p;public:strtype (char *s) ;-strtype { ) { delete [ ] p; }char *get{) { return p; }strtype: istrtype (char *s)(int 1;Глава4.Массивы,указателииссылки_7351 = s t r l e n ( s ) + 1;р = new char [1] ;if(!p) (cout « "Ошибка выделения памяти\п";exit (1) ;}strcpy{p, s);}void show(strtype x)Ichar *s;s = x.get () ;cout « s « "\n";int(main()strtype а {"Привет") , b ( "Здесь")show (a) ;show(b) ;return 0;4.8.
Ссылка в качестве возвращаемогозначения функцииФункция может возвращать ссылку. Как вы увидите в главе 6, возвращениессылки может оказаться полезным при перегрузке операторов определенныхтипов. Кроме этого возвращение ссылки позволяет использовать функциюслева в инструкции присваивания.
Это приводит к важному и неожиданному результату.1. Для начала, простая программа с функцией, которая возвращает ссылку:// Простой пример ссылки в качестве возвращаемого значения функции^include <iostream>using namespace std;136_СамоучительC++int sf 0 ;int x;int main ( ){f ( ) = 100; / / присваивание 100 ссылке, возвращаемой функцией f ()cout « x « "\n";return 0;// Возвращение ссылки на целоеint &f (}{return x; // возвращает ссылку на х}Здесь функция f() объявляется возвращающей ссылку на целое.
Внутри телафункции инструкцияreturn х;не возвращает значение глобальной переменной х, она автоматически возвращает адрес переменной х (в виде ссылки). Таким образом, внутри функции main() инструкцияf()= 100;заносит значение 100 в переменную х, поскольку функция f() уже возвратилассылку на нее.Повторим, функция f() возвращает ссылку. Когда функция f() указана слевав инструкции присваивания, то таким образом слева оказывается ссылка наобъект, которую возвращает эта функция. Поскольку функция Г() возвращаетссылку на переменную х (в данном примере), то эта переменная х и получаетзначение 100.2. Вам следует быть внимательными при возвращении ссылок, чтобы объект, накоторый вы ссылаетесь, не вышел из области видимости. Например, рассмотрим эту, слегка переделанную функцию f():// Возвращение ссылки на целоеint &f{){int x; // х — локальная переменнаяreturn х; // возвращение ссылки на хВ этом случае х становится локальной переменной функции f() и выходит изобласти видимости после выполнения функции.
Это означает, что ссылку,возвращаемую функцией f(), уже нельзя использовать.Глава 4 . Массивы, указатели и ссылки137Некоторые компиляторы C++ не позволяют возвращать ссылки на локальныепеременные. Тем не менее, эта проблема может проявиться по-другому, например, когда память для объектов выделяется динамически.3.
В качестве возвращаемого значения функции ссылка может оказаться полезной при создании массива определенного типа — так называемого защищенного массива (bounded array). Как вы знаете, в С и C++ контроль границмассива не производится. Следовательно, имеется вероятность при заполнении массива выйти за его границы. Однако в C++ можно создать классмассива с автоматическим контролем границ (automatic bounds checking).Любой класс массива содержит две основные функции — одну для запоминания информации в массиве и другую для извлечения информации. Именно эти функции в процессе работы могут проверять, не нарушены лиграницы массива.Следующая программа реализует контроль границ символьного массива:// Пример защищенного массива#include <iostream>#include <cstdlib>using namespace std;class array {int size;char *p;public:array (int num) ;~ array () ( delete [] p; }char sput {int i) ;char get (int i) ;array: rarray (int num){p = new char [num] ;ifUp) (cout « "Ошибка выделения памяти\п";exit (1) ;}size = num;I// Заполнение массиваchar Sarray: :put (int i)•138Самоучитель C++| i>=size) {cout « "Ошибка, нарушены границы массива! ! !\n"exit(l) ;}return p[i]; // возврат ссылки на p[i]// Получение чего-нибудь из массиваchar array: :get (int i){if (i<0 ! I i>=size) {cout « "Ошибка, нарушены границы массива! ! !\n"exit (1) ;}return p[i]; // символ возвратаint main{),array a {10} ;a.put(3) = 'X';a.put(2) = 'R';cout « a.get{3) « a.
get (2);cout « "\n";/* теперь генерируем динамическую ошибку, связанную с нарушениемграниц массива */a.put(ll) = '! ';return 0;JЭто был пример практического применения ссылок в качестве возвращаемого значения функций, и вам следует тщательно его изучить. Отметьте, чтофункция put() возвращает ссылку на элемент массива, заданный параметромi. Если индекс, заданный параметром i, не выходит за границы массива, точтобы поместить значение в массив, эту ссылку можно использовать слева винструкции присваивания. Обратной функцией является функция get(), которая возвращает заполненное по заданному индексу значение, если этот индекс находится внутри диапазона.
При таком подходе к работе с массивом ониногда упоминается как безопасный массив (safe array).Имеется еще одна вещь, которую следует отметить в предыдущей программе, — это использование оператора new для динамического выделения памяти. Этот оператор дает возможность объявлять массивы различной длины.Как уже упоминалось, способ контроля границ массива, реализованный впрограмме, является примером практического применения C++. Если вамГлава 4, Массивы, указатели и ссылки139необходимо во время работы программы проверять границы массива, такойспособ позволяет вам легко этого добиться.
Тем не менее, запомните: контроль границ замедляет доступ к массиву. Поэтому контроль границ лучшевключать в программу только в том случае, если имеется высокая степеньвероятности нарушения границ массива.Упражнения1. Напишите программу, которая создает безопасный двумерный (2x3) массивцелых.
Покажите, как она работает.2. Правилен ли следующий фрагмент? Если нет, то почему?int fifО;int *x;х = f();4.9. Независимые ссылкии ограничения на применение ссылокХотя они обычно и не используются, вы можете создавать независимые ссылки (independent reference). Независимая ссылка — это ссылка, которая во всехслучаях является просто другим именем переменной. Поскольку ссылкамнельзя присваивать новые значения, независимая ссылка должна быть инициализирована при ее объявлении.Поскольку независимые ссылки все-таки иногда используются, важно, чтобывы имели о них представление. Однако большинство программистов чувствует их ненужность, они просто добавляют неразберихи в программу. Болеетого, независимые ссылки существуют в C++ только потому, что покане было достаточного повода избавиться от них.
Как правило, их следует избегать.Имеется несколько ограничений, которые относятся к ссылкам всех типов.Нельзя ссылаться на другую ссылку. Нельзя получить адрес ссылки. Нельзясоздавать массивы ссылок и ссылаться на битовое поле. Ссылка должнабыть инициализирована до того, как стать членом класса, возвратить значение функции или стать параметром функции.440Самоучитель C++Ссылки похожи на указатели, но это не указатели.1. Пример программы с независимой ссылкой:^include <iostream>using namespace std;int main(){int x;• int &ref = x; // создание независимой ссылкиx = 10;ref = 10;// эти две инструкции// функционально идентичныref = 100;// здесь дважды печатается число 100cout « х « ' ' « ref <<"\n";return 0;В этой программе независимая ссылка ref служит другим именем переменной х. С практической точки зрения ref и х идентичны.2. Независимая ссылка может ссылаться на константу.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
