Б. Страуструп - Язык программирования С++ (1119446), страница 16
Текст из файла (страница 16)
B содержит A плюс ещечто-то. С учетом этого становится очевидно, что хорошо, когда класс B может наследовать из двухбазовых классов A1 и A2. Это называется множественным наследованием.Приведем некий типичный пример множественного наследования. Пусть есть два библиотечных классаdisplayed и task. Первый представляет задачи, информация о которых может выдаваться на экран спомощью некоторого монитора, а второй - задачи, выполняемые под управлением некоторогодиспетчера. Программист может создавать собственные классы, например, такие:class my_displayed_task: public displayed, public task{// текст пользователя};class my_task: public task {// эта задача не изображается// на экране, т.к.
не содержит класс displayed// текст пользователя};class my_displayed: public displayed{// а это не задача// т.к. не содержит класс task// текст пользователя};Если наследоваться может только один класс, то пользователю доступны только два из трехприведенных классов. В результате либо получается дублирование частей программы, либо теряетсягибкость, а, как правило, происходит и то, и другое. Приведенный пример проходит в С++ безо всякихдополнительных расходов времени и памяти по сравнению с программами, в которых наследуется неболее одного класса. Статический контроль типов от этого тоже не страдает.Все неоднозначности выявляются на стадии трансляции:class task42Бьерн Страуструп.Язык программирования С++{public:void trace ();// ...};class displayed{public:void trace ();// ...};class my_displayed_task:public displayed, public task{// в этом классе trace () не определяется};void g ( my_displayed_task * p ){p -> trace (); // ошибка: неоднозначность}В этом примере видны отличия С++ от объектно-ориентированных диалектов языка Лисп, в которыхесть множественное наследование.
В этих диалектах неоднозначность разрешается так: или считаетсясущественным порядок описания, или считаются идентичными объекты с одним и тем же именем вразных базовых классах, или используются комбинированные способы, когда совпадение объектовдоля базовых классов сочетается с более сложным способом для производных классов.
В С++неоднозначность, как правило, разрешается введением еще одной функции:class my_displayed_task:public displayed, public task{// ...public:void trace (){// текст пользователяdisplayed::trace (); // вызов trace () из displayedtask::trace ();// вызов trace () из task}// ...};void g ( my_displayed_task * p ){p -> trace (); // теперь нормально}1.5.4 ИнкапсуляцияПусть члену класса (неважно функции-члену или члену, представляющему данные) требуется защитаот "несанкционированного доступа".
Как разумно ограничить множество функций, которым такой членбудет доступен? Очевидный ответ для языков, поддерживающих объектно-ориентированноепрограммирование, таков: доступ имеют все операции, которые определены для этого объекта, инымисловами, все функции-члены.
Например:class window{// ...protected:Rectangle inside;// ...};class dumb_terminal : public window43Бьерн Страуструп.Язык программирования С++{// ...public:void prompt ();// ...};Здесь в базовом классе window член inside типа Rectangle описывается как защищенный (protected), нофункции-члены производных классов, например, dumb_terminal::prompt(), могут обратиться к нему ивыяснить, с какого вида окном они работают.
Для всех других функций член window::inside недоступен.В таком подходе сочетается высокая степень защищенности (действительно, вряд ли вы "случайно"определите производный класс) с гибкостью, необходимой для программ, которые создают классы ииспользуют их иерархию (действительно, "для себя" всегда можно в производных классахпредусмотреть доступ к защищенным членам).Неочевидное следствие из этого: нельзя составить полный и окончательный список всех функций,которым будет доступен защищенный член, поскольку всегда можно добавить еще одну, определив еекак функцию-член в новом производном классе. Для метода абстракции данных такой подход частобывает мало приемлемым.
Если язык ориентируется на метод абстракции данных, то очевидное длянего решение - это требование указывать в описании класса список всех функций, которым нужендоступ к члену. В С++ для этой цели используется описание частных (private) членов.
Оноиспользовалось и в приводившихся описаниях классов complex и shape.Важность инкапсуляции, т.е. заключения членов в защитную оболочку, резко возрастает с ростомразмеров программы и увеличивающимся разбросом областей приложения. В $$6.6 более подробнообсуждаются возможности языка по инкапсуляции.1.6 Пределы совершенстваЯзык С++ проектировался как "лучший С", поддерживающий абстракцию данных и объектноориентированное программирование. При этом он должен быть пригодным для большинства основныхзадач системного программирования.Основная трудность для языка, который создавался в расчете на методы упрятывания данных,абстракции данных и объектно-ориентированного программирования, в том, что для того, чтобы бытьязыком общего назначения, он должен:-идти на традиционных машинах;сосуществовать с традиционными операционными системами и языками;соперничать с традиционными языками программирования в эффективности выполненияпрограммы;- быть пригодным во всех основных областях приложения.Это значит, что должны быть возможности для эффективных числовых операций (арифметика сплавающей точкой без особых накладных расходов, иначе пользователь предпочтет Фортран) исредства такого доступа к памяти, который позволит писать на этом языке драйверы устройств.
Крометого, надо уметь писать вызовы функций в достаточно непривычной записи, принятой для обращений втрадиционных операционных системах. Наконец, должна быть возможность из языка,поддерживающего объектно-ориентированное программирование, вызывать функции, написанные надругих языках, а из других языков вызывать функцию на этом языке, поддерживающем объектноориентированное программирование.Далее, нельзя рассчитывать на широкое использование искомого языка программирования как языкаобщего назначения, если реализация его целиком полагается на возможности, которые отсутствуют вмашинах с традиционной архитектурой.Если не вводить в язык возможности низкого уровня, то придется для основных задач большинстваобластей приложения использовать некоторые языки низкого уровня, например С или ассемблер.
НоС++ проектировался с расчетом, что в нем можно сделать все, что допустимо на С, причем безувеличения времени выполнения. Вообще, С++ проектировался, исходя из принципа, что не должновозникать никаких дополнительных затрат времени и памяти, если только этого явно не пожелает сам44Бьерн Страуструп.Язык программирования С++программист.Язык проектировался в расчете на современные методы трансляции, которые обеспечивают проверкусогласованности программы, ее эффективность и компактность представления. Основным средствомборьбы со сложностью программ видится, прежде всего, строгий контроль типов и инкапсуляция.Особенно это касается больших программ, создаваемых многими людьми.
Пользователь может неявляться одним из создателей таких программ, и может вообще не быть программистом. Посколькуникакую настоящую программу нельзя написать без поддержки библиотек, создаваемых другимипрограммистами, последнее замечание можно отнести практически ко всем программам.С++ проектировался для поддержки того принципа, что всякая программа есть модель некоторыхсуществующих в реальности понятий, а класс является конкретным представлением понятия, взятого изобласти приложения ($$12.2).
Поэтому классы пронизывают всю программу на С++, и налагаютсяжесткие требования на гибкость понятия класса, компактность объектов класса и эффективность ихиспользования. Если работать с классами будет неудобно или слишком накладно, то они просто небудут использоваться, и программы выродятся в программы на "лучшем С".
Значит пользователь несумеет насладиться теми возможностями, ради которых, собственно, и создавался язык.45Бьерн Страуструп.Язык программирования С++ГЛАВА 2. ОПИСАНИЯ И КОНСТАНТЫ"Совершенство достижимо только в момент краха".(С.Н. Паркинсон)В данной главе описаны основные типы (char, int, float и т.д.) и способы построения на их основе новыхтипов (функций, векторов, указателей и т.д.). Описание вводит в программу имя, указав его тип и,возможно, начальное значение.
В этой главе вводятся такие понятия, как описание и определение,типы, область видимости имен, время жизни объектов. Даются обозначения литеральных констант С++и способы задания символических констант. Приводятся примеры, которые просто демонстрируютвозможности языка. Более осмысленные примеры, иллюстрирующие возможности выражений иоператоров языка С++, будут приведены в следующей главе.