Б. Страуструп - Язык программирования С++ (1119446), страница 50
Текст из файла (страница 50)
Все функции operator new() должны иметь первым параметром size_t.Задаваемый этим параметром размер неявно передается операцией new.Определенная нами функция operator new() с задаваемым размещением является самой простой изфункций подобного рода. Можно привести другой пример функции размещения, выделяющей память изнекоторой заданной области:class Arena {// ...virtual void* alloc(size_t) = 0;virtual void free(void*) = 0;};void operator new(size_t sz, Arena* a){return a.alloc(sz);}Теперь можно отводить память для объектов произвольных типов из различных областей (Arena):extern Arena* Persistent;extern Arena* Shared;void g(int i){X* p = new(Persistent) X(i);// постоянная память// разделяемая память// X в постоянной памяти178Бьерн Страуструп.X* q = new(Shared) X(i);// ...Язык программирования С++// X в разделяемой памяти}Если мы помещаем объект в область памяти, которая непосредственно не управляется стандартнымифункциями распределения свободной памяти, то надо позаботиться о правильном уничтоженииобъекта.
Основным средством здесь является явный вызов деструктора:void h(X* p){p->~X();Persistent->free(p);}// вызов деструктора// освобождение памятиЗаметим, что явных вызовов деструкторов, как и глобальных функций размещения специальногоназначения, следует, по возможности, избегать. Бывают случаи, когда обойтись без них трудно, ноновичок должен трижды подумать, прежде чем использовать явный вызов деструктора, и долженсначала посоветоваться с более опытным коллегой.6.8 Упражнения1.(*1) Пусть есть классclass base {public:virtual void iam() { cout << "base\n"; }};Определите два производных от base класса и в каждом определите функцию iam(), выдающуюимя своего класса.
Создайте объекты этих классов и вызовите iam() для них. Присвойте адресаобъектов производных классов указателю типа base* и вызовите iam() с помощью этих указателей.2.(*2) Реализуйте примитивы управления экраном ($$6.4.1) разумным для вашей системы образом.3.(*2) Определите классы triangle (треугольник) и circle (окружность).4.(*2) Определите функцию, рисующую отрезок прямой, соединяющий две фигуры. Вначале надонайти самые ближайшие точки фигур, а затем соединить их.5.(*2) Измените пример с классом shape так, чтобы line было производным классом от rectangle, илинаоборот.6.(*2) Пусть есть классclass char_vec {int sz;char element [1];public:static new_char_vec(int s);char& operator[] (int i) { return element[i]; }// ...};Определите функцию new_char_vec() для отведения непрерывного участка памяти для объектовchar_vec так, чтобы элементы можно было индексировать как массив element[].
В каком случае этафункция вызовет серьезные трудности?7.(*1) Опишите структуры данных, которые нужны для примера с классом shape из $$6.4, иобъясните, как может выполняться виртуальный вызов.8.(*1.5) Опишите структуры данных, которые нужны для примера с классом satellite из $$6.5, иобъясните, как может выполняться виртуальный вызов.9.(*2) Опишите структуры данных, которые нужны для примера с классом window из $$6.5.3, иобъясните, как может выполняться виртуальный вызов.179Бьерн Страуструп.Язык программирования С++10. (*2) Опишите класс графических объектов с набором возможных операций, который будет общимбазовым в библиотеке графических объектов. Исследуйте какие-нибудь графические библиотеки,чтобы понять, какие операции нужны. Определите класс объектов базы данных с наборомвозможных операций, который будет общим базовым классом объектов, хранящихся какпоследовательность полей базы данных. Исследуйте какие-нибудь базы данных, чтобы понять,какие операции нужны.
Определите объект графической базы данных, используя или не используямножественное наследование. Обсудите относительные плюсы и минусы обоих решений.11. (*2) Напишите вариант функции clone() из $$6.7.1, в котором размножаемый объект можетпомещаться в область Arena ($$6.7.2), передаваемую как параметр. Реализуйте простой классArena как производный от Arena.12.
(*2) Пусть есть классы Circle (окружность), Square (квадрат) и Triangle (треугольник), производные откласса shape. Определите функцию intersect() с двумя параметрами типа Shape*, которая вызываетподходящую функцию, чтобы выяснить, пересекаются ли заданные две фигуры. Для этого вуказанных классах нужно определить соответствующие виртуальные функции. Не тратьте силы нафункцию, которая действительно устанавливает, что фигуры пересекаются, добейтесь толькоправильной последовательности вызовов функций.13.
(*5) Разработайте и реализуйте библиотеку для моделирования, управляемого событиями.Подсказка: используйте <task.h>. Там уже устаревшие функции и можно написать лучше. Долженбыть класс task (задача). Объект task должен уметь сохранять свое состояние и восстанавливатьего (для этого можно определить функции task::save() и task::restore()) и тогда он может действоватькак сопрограмма. Специальные задачи можно определять как объекты классов, производных отtask. Программу, которую выполняет задача, определите как виртуальную функцию.
Должна бытьвозможность передавать параметры новой задаче как параметры ее конструктору иликонструкторам. Должен быть диспетчер, который реализует понятие виртуального времени.Определите функцию task::delay(long), которая будет "съедать" виртуальное время. Важный вопросразработки: является ли диспетчер частью класса task, или он должен быть независимым? Задачидолжны иметь возможность общения друг с другом. Для этой цели разработайте класс queue(очередь). Придумайте способ, чтобы задача могла ожидать входной поток из нескольких очередей.Все динамические ошибки должны обрабатываться единообразно.
Как организовать отладкупрограмм, написанных с помощью такой библиотеки?180Бьерн Страуструп.Язык программирования С++ГЛАВА 7.Если я выбираю слово, оно значит только то,что я решу, ни больше и ни меньше.- Шалтай БолтайГлава содержит описание механизма перегрузки операций в С++.
Программист может задатьинтерпретацию операций, когда они применяются к объектам определенного класса. Помимоарифметических, логических и операций отношения можно переопределить вызов функций (),индексацию [], косвенное обращение ->, а также присваивание и инициализацию. Можно определитьявные и скрытые преобразования между пользовательскими и основными типами. Показано, какопределить класс, объект которого можно копировать и уничтожать только с помощью специальных,определенных пользователем функций.7.1 ВведениеОбычно в программах используются объекты, являющиеся конкретным представлением абстрактныхпонятий.
Например, в С++ тип данных int вместе с операциями +, -, *, / и т.д. реализует (хотя иограниченно) математическое понятие целого. Обычно с понятием связывается набор действий,которые реализуются в языке в виде основных операций над объектами, задаваемых в сжатом,удобном и привычном виде. К сожалению, в языках программирования непосредственнопредставляется только малое число понятий. Так, понятия комплексных чисел, алгебры матриц,логических сигналов и строк в С++ не имеют непосредственного выражения. Возможность задатьпредставление сложных объектов вместе с набором операций, выполняемых над такими объектами,реализуют в С++ классы. Позволяя программисту определять операции над объектами классов, мыполучаем более удобную и традиционную систему обозначений для работы с этими объектами посравнению с той, в которой все операции задаются как обычные функции.
Приведем пример:class complex {double re, im;public:complex(double r, double i) { re=r; im=i; }friend complex operator+(complex, complex);friend complex operator*(complex, complex);};Здесь приведена простая реализация понятия комплексного числа, когда оно представлено паройчисел с плавающей точкой двойной точности, с которыми можно оперировать только с помощьюопераций + и *. Интерпретацию этих операций задает программист в определениях функций с именамиoperator+ и operator*. Так, если b и c имеют тип complex, то b+c означает (по определению)operator+(b,c).
Теперь можно приблизиться к привычной записи комплексных выражений:void f(){complex a = complex(1,3.1);complex b = complex(1.2,2);complex c = b;a = b+c;b = b+c*a;c = a*b+complex(1,2);}Сохраняются обычные приоритеты операций, поэтому второе выражение выполняется как b=b+(c*a), ане как b=(b+c)*a.7.2 Операторные функцииМожно описать функции, определяющие интерпретацию следующих операций:181Бьерн Страуструп.+=|=||<<<++*>>>--Язык программирования С++/+=>>=->*%-=<<=,^*===->&/=!=[]|%=<=()~^=>=new!&=&&deleteПоследние пять операций означают: косвенное обращение ($$7.9), индексацию ($$7.7), вызов функции($$7.8), размещение в свободной памяти и освобождение ($$3.2.6).
Нельзя изменить приоритеты этихопераций, равно как и синтаксические правила для выражений. Так, нельзя определить унарнуюоперацию % , также как и бинарную операцию !. Нельзя ввести новые лексемы для обозначенияопераций, но если набор операций вас не устраивает, можно воспользоваться привычнымобозначением вызова функции. Поэтому используйте pow(), а не ** . Эти ограничения можно счестьдраконовскими, но более свободные правила легко приводят к неоднозначности. Допустим, мыопределим операцию ** как возведение в степень, что на первый взгляд кажется очевидной и простойзадачей. Но если как следует подумать, то возникают вопросы: должны ли операции ** выполнятьсяслева направо (как в Фортране) или справа налево (как в Алголе)? Как интерпретировать выражениеa**p как a*(*p) или как (a)**(p)?Именем операторной функции является служебное слово operator, за которым идет сама операция,например, operator<<.
Операторная функция описывается и вызывается как обычная функция.Использование символа операции является просто краткой формой записи вызова операторнойфункции:void f(complex a, complex b){complex c = a + b;complex d = operator+(a,b);}// краткая форма// явный вызовС учетом приведенного описания типа complex инициализаторы в этом примере являютсяэквивалентными.7.2.1 Бинарные и унарные операцииБинарную операцию можно определить как функцию-член с одним параметром, или как глобальнуюфункцию с двумя параметрами. Значит, для любой бинарной операции @ выражение aa @ bbинтерпретируется либо как aa.operator(bb), либо как operator@(aa,bb). Если определены обе функции,то выбор интерпретации происходит по правилам сопоставления параметров ($$R.13.2).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
