Язык программирования Си++ (1119468), страница 10

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 10)

*/ throw Except (67); }catch (const Except Err) // Обработка исключительной ситуации{ cerr << “Exception (” << Err.i << “)\n”; }Исключительная ситуация считается обработанной в самый начальныймомент входа в обработчикЛюбые исключения, возникшие во время выполнения обработчика,обрабатываются обработчиками объемлющих блоков, циклов обработки невозникает:class Overflow {/* ... */ };void f () {try {/* ...

*//* ... */ throw Overflow (); }catch (Overflow) {/* ... */ throw Overflow (); }// Обработка исключения вне функции f ()}199Стандартные исключения• В языке Си++ имеются стандартные исключительные ситуации,генерируемые при выполнении тех или иных операций:ИмяГенерирующая операцияЗаголовочныйфайлbad_allocnew<new>bad_castdynamic_cast<typeinfo>bad_typeidtypeid<typeinfo>bad_exceptionспецификация исключения<exception>out_of_rangeat (); bitset<>::operator []()<stdexcept>invalid_argumentконструктор bitset<stdexcept>overflow_errorbitset<>::to_ulong ()<stdexcept>ins_base::failure ins_base::clear ()<ios>200Динамическое преобразование• Бинарная операция языка динамического преобразования типавозвращает правильный указатель (или ссылку) в случаеправильного предположения о типе объекта:dynamic_cast <T *> (p)dynamic_cast <T &> (r)• Операция имеет смысл только при работе с виртуальнымифункциями и указателями на объекты:class student{ /* ...

*/ }; // полиморфный классclass student2c : public student { /* ... */ }; // производный классint main (){ student s, * ps; student2c ds, * pds;pds = & ds; // derived * = derived *ps = pds; // base * = derived *pds = ps; // опасно, но возможно после предыдущего присваивания201}Динамическое преобразование• Обычно динамическое преобразование типауказателя проводится непосредственно в условномоператоре:void f (student * ps) { // ps указывает на некоторый классstudent2c * pds;if ((pds = dynamic_cast<student2c*> (ps)) != 0){ pds -> print ();}else{ // реакция на получение объекта другого типа}}202Динамическое преобразование• Результат операции динамического приведения типауказателя dynamic_cast <T*> (p) эквивалентенприведению типа указателя p к типу указателя T*• Динамическое приведение типа не допускаетнарушений правил доступа к закрытым изащищённым базовым классам• Операция возвращает нулевое значение, еслиобнаруживается:1.

Передача в качестве исходного значенияпреобразования нулевого операнда (p == 0)2. Неоднозначность при поиске базового класса типа TДинамическое преобразование• Параметр операции должен быть ссылкой илиуказателем на полиморфный тип• Результирующий тип не обязан бытьполиморфным (исходный объект при этомвсё равно должен быть полиморфным):student * ps; student2c * pd; int * pi;void * pv1 = dynamic_cast<void *> (ps); // правильноvoid * pv2 = dynamic_cast<void *> (pd); // правильноvoid * pv3 = dynamic_cast<void *> (pi); // ОШИБКА204Статическое преобразование• Статическое приведение типа не анализирует объект,который оно приводит• Статическое приведение типа формирует новыйуказатель нужного типа:student2c * g (void * p) {student * ps = static_cast<student*> (p);// ps указывает на неизвестный классreturn dynamic_cast<student2c*> (ps);// результат не может быть предсказан}205Статическое преобразование• Ограничения, наложенные на возможностистатического приведения типов, позволяютпроводить такое преобразование только для:(1) родственных типов из одной иерархииклассов (проверка родства классовотсутствует лишь при преобразованииуказателя из типа void*)(2) арифметических типов (даже не оченьблизких), например,float => int,int => enum206Преобразование типов ссылок• Динамическое приведение ссылок имеет особенности,отличающие его от приведения указателей• Приведение указателя к новому типу может привести кполучению нулевого значения, означающего, что полученныйуказатель не указывает ни на какой объект• Динамическое приведение указателя p к новому типу Tdynamic_cast<T*> (p) отвечает на вопрос: “Может лиуказатель p указывать на объекты типа T?”• Ссылка всегда связана с некоторым объектом, нулевых ссылокв программах быть не может• Для ссылки r операция динамического приведения типаdynamic_cast<T&> (r) является утверждением: “Ссылка rможет быть связана с объектом типа T!”207Фундаментальные отличиямежду указателями и ссылками• Если операция динамического приведения ссылки непринадлежит ожидаемому типу, возбуждаетсястандартная исключительная ситуация bad_cast:void f (student * p, student & r){ student2c *pp; student2c & pr;if (pp = dynamic_cast<student2c*> (p)){ /* использование указателя pp */ }else { /* указатель pp не имеет нужного типа */ }pr = dynamic_cast<student2c&> (r);/* использование ссылки pr */}208Фундаментальные отличиямежду указателями и ссылками• Для защиты от неудачных приведений к ссылкенеобходимо организовывать перехват стандартногоисключения:void g (){ try { f (new student2c, * new student2c);// нормальный вызов с нужным типомf (new student5c, * new student5c);// неверный тип, выход в перехватчик}catch (bad_cast) { /* обработка исключения */ }}209Операция определения типа• Унарная операция typeid, имеющая смысл дляуказателей и ссылок на объекты полиморфных типов,позволяет точно определить тип исследуемого объекта• Если операнд нужного типа имеет значение 0, операциявозбуждает исключительную ситуацию bad_typeid• Результатом операции является ссылка на классстандартной библиотеки по имени type_info• Библиотечными средствами гарантируется, что в этомклассе обязательно определены операции сравнения наравенство и на неравенство, а также метод, выдающийуказатель на строку, содержащую символьноепредставление имени типа объекта (зависящее отреализации)210Операция определения типа• Предполагается, что операция typeid должна использоватьсяпримерно в таком контексте:class type_info // это определение есть часть библиотеки!{ /* ...

*/ public: bool operator== (const type_info&) const;public: bool operator!= (const type_info&) const;const char * name () const; // выдаёт имя типа};if (typeid (* pb) == typeid (D)){ /* … */pd = dynamic_cast<D*> (pb); // на 0 можно не проверятьcout << typeid (* pb).name () << “, ” << typeid (* pd).name ();// Будет напечатано, например://class student, class student2c} // Показанные преобразования лучше, чем pd = (D*) pbВиды преобразования типов• Кроме динамического и статического преобразований типов,имеются ещё два вида преобразования: небезопасная операция const_cast отменяетконстантность или произвольную изменяемость объекта:const int * q = /* ...

*/; int * p = const_cast<int *> (q); ещё более опасная операция reinterpret_castприсваивает указателю значение, относящееся к другойиерархии наследования, то есть может преобразовыватьнесвязанные указатели (или числа в указатели):int t = 0xf0;p = (int *) t;// так пишут на языке Сиp = reinterpret_cast<int *> (t); // так пишут на языке Си++212Виды преобразования типов• Все преобразования типов, унаследованные от языка Си,могут в Си++ выражаться с помощью некоторыхкомбинаций операций static_cast, const_cast иreinterpret_cast• Этот стиль преобразований более точно указываетразличия между исходным и результирующим типами• В преобразовании вида (T) expr невозможно предсказать,какое именно преобразование выполняется, поэтому отнего следует отказываться, выбирая одно изпреобразований, характерных для Си++• Наиболее безопасным является преобразованиеполиморфных типов dynamic_cast с динамической213проверкой во время выполнения программыОбобщённое программирование• Концепция обобщённого программированияподразумевает использование типов в качествепараметров определений классов и функций• Механизм шаблонов позволяет описыватьпроизвольные обобщения множества алгоритмов• Шаблон класса определяет данные и операциипотенциально неограниченного множествародственных классов, а шаблон функции определяетнеограниченное множество родственных функций• Особенно полезно использование шаблонов припроектировании и реализации стандартной214библиотекиОбобщённое программирование• Инстанцирование – это процесс формированияописания класса или функции по шаблону и егофактическим параметрам• Получаемое для конкретного значения фактическихпараметров шаблона описание типа называетсяспециализацией шаблона• Сформированные классы или функции становятсясамыми обычными классами и функциями, которыеподчиняются всем правилам языка для классов ифункций215Обобщённое программирование• Шаблон может иметь несколько параметров (неменее одного),• Стандарт языка Си++ допускает параметры шаблонов: ти́ повые (typename, class) параметры, которые сами являются шаблонами интегральные типы: знаковые и беззнаковые целые типы,bool, char, wchar_t перечислимые типы (не относятся к интегральным,но их значения приводятся к интегральным в результатецелочисленного расширения) указатели на объекты, функции или на члены классов ссылки на объекты или функции216Обобщённое программирование• Параметр шаблона не может иметь тип void, не может бытьобъектом пользовательского типа или иметь плавающий тип:template <double* d> class X; // OKtemplate <double& d> class X; // OKtemplate <double d> class X; // ОШИБКА• Фактические параметры, соответствующие формальнымпараметрам интегральных и перечислимых типов, должныбыть константами• В теле шаблона все параметры, не являющиеся типамирассматриваются как константы• Параметры шаблонов могут использоваться также и дляопределения следующих параметров этих же шаблонов:template <class T, T par2_name> class C { /* … */ }217Шаблоны функций• Шаблон функции объявляется следующим образом:template <список_формальных_параметров_шаблона>возвращаемый_типимя_функции (список_формальных_параметров_функции){ /*...*/ }• Примером может служить шаблон функции вычислениястепени целого числа, имеющий в качестве параметразначение целого типа:template<int n> inline int power (int m){ int k = 1;for (int i = 0; i < n; ++ i) k *= m;return k;}218Шаблоны функций• При обращении к функции-шаблону после именифункции в угловых скобках указываются фактическиепараметры шаблона – имена реальных типов илизначения объектов, и лишь затем обычныефактические параметры функции:имя_функции<список_фактических_параметров_шаблона>(список_фактических_параметров_функции)• Пример обращения к функции-шаблону спараметром:int main() { int m = 4; cout << power<3> (m) << endl; }219Шаблоны функций• Имея обычную функцию, можно определить для неё шаблон,который позволит использовать данные различных типов:int max (int x, int y) { return x > y ? x : y; }template<class T> T max (T x, T y) { return x > y ? x : y; }• При вызове функции автоматически определяется, какаяверсия шаблона будет использована, то есть фактическиепараметры шаблона выводятся из фактических параметровфункции• При вызовеvoid f () { /*…*/ max (1, 2); /*…*/ }формируется вариант функции int max (int, int)// T ≡ int• При вызовеvoid f () { /*…*/ max (‘a’, ‘a’); /*…*/ } // T ≡ charформируется второй вариант функции char max (char, char)220Шаблоны функций• Параметры могут иметь разные типы:void f () { /* ...

Характеристики

Список файлов лекций