Б. Страуструп - Язык программирования С++ (1119446), страница 38
Текст из файла (страница 38)
Это значит, что без явногоприведения с помощью this нельзя изменить значение объекта:class X {int m;public:// ...void implicit_cheat() const { m++; } // ошибкаvoid explicit_cheat() const { ((X*)this)->m++; }// нормально};Отбросить спецификацию const можно потому, что понятие "постоянства" объекта имеет два значения.Первое, называемое "физическим постоянством" состоит в том, что объект хранится в защищенной отзаписи памяти. Второе, называемое "логическим постоянством" заключается в том, что объектвыступает как постоянный (неизменяемый) по отношению к пользователям. Операция над логическипостоянным объектом может изменить часть данных объекта, если при этом не нарушается егопостоянство с точки зрения пользователя.
Операциями, ненарушающими логическое постоянствообъекта, могут быть буферизация значений, ведение статистики, изменение переменных-счетчиков впостоянных функциях-членах.Логического постоянства можно достигнуть приведением, удаляющим спецификацию const:class calculator1 {int cache_val;int cache_arg;// ...public:int compute(int i) const;// ...};int calculator1::compute(int i) const{if (i == cache_arg) return cache_val;// нелучший способ((calculator1*)this)->cache_arg = i;((calculator1*)this)->cache_val = val;return val;}Этого же результата можно достичь, используя указатель на данные без const:struct cache {int val;int arg;};class calculator2 {126Бьерн Страуструп.Язык программирования С++cache* p;// ...public:int compute(int i) const;// ...};int calculator2::compute(int i) const{if (i == p->arg) return p->val;// нелучший способp->arg = i;p->val = val;return val;}Отметим, что const нужно указывать как в описании, так и в определении постоянной функции-члена.Физическое постоянство обеспечивается помещением объекта в защищенную по записи память, толькоесли в классе нет конструктора ($$7.1.6).5.2.4 ИнициализацияИнициализация объектов класса с помощью таких функций как set_date() - неэлегантное и чреватоеошибками решение.
Поскольку явно не было указано, что объект требует инициализации, программистможет либо забыть это сделать, либо сделать дважды, что может привести к столь жекатастрофическим последствиям. Лучше дать программисту возможность описать функцию, явнопредназначенную для инициализации объектов. Поскольку такая функция конструирует значениеданного типа, она называется конструктором. Эту функцию легко распознать - она имеет то же имя, чтои ее класс:class date {// ...date(int, int, int);};Если в классе есть конструктор, все объекты этого класса будут проинициализированы.
Есликонструктору требуются параметры, их надо указывать:date today = date(23,6,1983);date xmas(25,12,0);date my_birthday;// краткая форма// неправильно, нужен инициализаторЧасто бывает удобно указать несколько способов инициализации объекта. Для этого нужно описатьнесколько конструкторов:class date {int month, day, year;public:// ...date(int, int, int);date(int, int);date(int);date();date(const char*);};//////////день, месяц, годдень, месяц и текущий годдень и текущие год и месяцстандартное значение: текущая датадата в строковом представленииПараметры конструкторов подчиняются тем же правилам о типах параметров, что и все остальныефункции ($$4.6.6). Пока конструкторы достаточно различаются по типам своих параметров, трансляторспособен правильно выбрать конструктор:date today(4);date july4("July 4, 1983");date guy("5 Nov");127Бьерн Страуструп.Язык программирования С++// инициализация стандартным значениемdate now;Размножение конструкторов в примере c date типично.
При разработке класса всегда есть соблазндобавить еще одну возможность, - а вдруг она кому-нибудь пригодится. Чтобы определитьдействительно нужные возможности, надо поразмышлять, но зато в результате, как правило,получается более компактная и понятная программа. Сократить число сходных функций можно спомощью стандартного значения параметра.
В примере с date для каждого параметра можно задатьстандартное значение, что означает: "взять значение из текущей даты".class date {int month, day, year;public:// ...date(int d =0, int m =0, y=0);// ...};date::date(int d, int m, int y){day = d ? d : today.day;month = m ? m : today.month;year = y ? y : today.year;// проверка правильности даты// ...}Когда используется стандартное значение параметра, оно должно отличаться от всех допустимыхзначений параметра.
В случае месяца и дня очевидно, что при значении нуль - это так, но неочевидно,что нуль подходит для значения года. К счастью, в европейском календаре нет нулевого года, т.к. сразупосле 1 г. до р.х. (year==-1) идет 1 г. р.х. (year==1). Однако для обычной программы это, возможно,слишком тонкий момент.Объект класса без конструктора может инициализироваться присваиванием ему другого объекта этогоже класса. Это незапрещено и в том случае, когда конструкторы описаны:date d = today;// инициализация присваиваниемНа самом деле, имеется стандартный конструктор копирования, определенный как поэлементноекопирование объектов одного класса. Если такой конструктор для класса X не нужен, можнопереопределить его как конструктор копирования X::X(const X&).
Подробнее поговорим об этом в $$7.6.5.2.5 УдалениеПользовательские типы чаще имеют, чем не имеют, конструкторы, которые проводят надлежащуюинициализацию. Для многих типов требуется и обратная операция - деструктор, гарантирующаяправильное удаление объектов этого типа. Деструктор класса X обозначается ~X ("дополнениеконструктора"). В частности, для многих классов используется свободная память (см. $$3.2.6),выделяемая конструктором и освобождаемая деструктором. Вот, например, традиционное определениетипа стек, из которого для краткости полностью выброшена обработка ошибок:class char_stack {int size;char* top;char* s;public:char_stack(int~char_stack()void push(charvoid pop(){};sz) { top=s=new char[size=sz]; }{ delete[] s; } // деструкторc) { *top++ = c; }return *--top; }Когда объект типа char_stack выходит из текущей области видимости, вызывается деструктор:128Бьерн Страуструп.Язык программирования С++void f(){char_stack s1(100);char_stack s2(200);s1.push('a');s2.push(s1.pop());char ch = s2.pop();cout << ch << '\n';}Когда начинает выполняться f(), вызывается конструктор char_stack, который размещает массив из 100символов s1 и массив из 200 символов s2.
При возврате из f() память, которая была занята обоимимассивами, будет освобождена.5.2.6 ПодстановкаПрограммирование с классами предполагает, что в программе появится множество маленьких функций.По сути, всюду, где в программе с традиционной организацией стояло бы обычное обращение кструктуре данных, используется функция.
То, что было соглашением, стало стандартом, проверяемымтранслятором. В результате программа может стать крайне неэффективной. Хотя вызов функции в C++и не столь дорогостоящая операция по сравнению с другими языками, все-таки цена ее много выше,чем у пары обращений к памяти, составляющих тело тривиальной функции.Преодолеть эту трудность помогают функции-подстановки (inline).
Если в описании класса функциячлен определена, а не только описана, то она считается подстановкой. Это значит, например, что притрансляции функций, использующих char_stack из предыдущего примера, не будет использоватьсяникаких операций вызова функций, кроме реализации операций вывода! Другими словами, приразработке такого класса не нужно принимать во внимание затраты на вызов функций. Любое, дажесамое маленькое действие, можно смело определять как функцию без потери эффективности.
Этозамечание снимает наиболее часто приводимый довод в пользу общих членов данных.Функцию-член можно описать со спецификацией inline и вне описания класса:class char_stack {int size;char* top;char* s;public:char pop();// ...};inline char char_stack::pop(){return *--top;}Отметим, что недопустимо описывать разные определения функции-члена, являющейся подстановкой,в различных исходных файлах ($$R.7.1.2). Это нарушило бы понятие о классе как о цельном типе.5.3 Интерфейсы и реализацииЧто представляет собой хороший класс? Это нечто, обладающее хорошо определенным множествомопераций. Нечто, рассматриваемое как "черный ящик", управлять которым можно только посредствомэтих операций.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
