Д. Вандевурд, Н.М. Джосаттис - Шаблоны C++. Справочник разработчика (2003) (1160769), страница 18
Текст из файла (страница 18)
Гевр1асе <Гурепаве Т> Тп11пе чоЫ Тдпоге(Т сспвсй) ( Гевр1аке <Гурепаве Т> чойс) в)те11(Т сопвкй епч) ( с1авв Я)та11омС)зес)св ( чойг) г)егер(Т:гйпг)ех ргг) ( Тдпог'е(*ртг); ) ); Сурепазае Т: гйпс(ех 1к вЫс)1е (1); Теперь, если задан такой тип Т, что получение значения по указателю для Т:: 1пг)ех невозможно, в локальном классе Я)за11омС)тес)св будет диагностирована ошибка.
Отметим, что, поскольку локальный класс в действительности не используется, дополнительный код не влияет на время выполнения функции вЬе11 () . К сожалению, многие компиляторы будут выдавать предупреждение о том, что класс Я)за11омС)тес)кв (и его члены) не используется. Для подавления таких предупреждений можно прибегнуть к трюкам наподобие использования Тдпог е ( ), но при этом повышается сложность кода. Очевидно, что по сложности разработки фиктивный код в нашем примере может оказаться эквивалентен коду, который реализует реальные функциональные возможности шаблона. Чтобы уменьшить эту сложность, естественно попытаться собрать различные фрагменты фиктивного кода в некоторое подобие библиотеки. Например, такая библиотека может содержать макрос, который развертывается в код, генерирующий соответствующую ошибку, если при подстановке параметра шаблона нарушается концепция, на которую опираегся данный параметр.
Наиболее широко распространенной из таких библиотек является Солсерг СЬесй 1лЬгагу, которая входит в состав дистрибутива Воояг (3]. К сожалению, описанная методика является плохо переносимой (способы диагностирования ошибок существенно зависят от компилятора). Кроме того, ее применение иногда маскирует проблемы, которые невозможно обнаружить на высоком уровне. 6.6. Отладка шаблонов 103 6.6.3. Длинные имена ЯТЬ::Ьавйс всгйпд<сЬаг, ЯТЬ::сЬаг Ггайсв<сЬаг>, ЯТП::а11осасог<сЬаг» Некоторые программы, в которых задействована стандартная библиотека С++, приводят к именам длиной более 10000 символов. Такие чрезмерно длинные образования могут к тому же вызывать ошибки или предупреждения при компиляции, компоновке и отладке. Чтобы как-то сгладить эту проблему, в современных компиляторах используется сжатие, но в сообщениях об ошибках это сжатие не применяется.
6.6.4. Трассировщики До сих пор рассматривались ошибки, возникающие при компиляции или компоновке программ, в состав которых входят шаблоны. Однако наиболее важная часть работы по тестированию кода программы на предмет ее корректного функционирования зачастую приходится на этап, следующий за успешным завершением создания исполняемого файла.
Присутствие в коде шаблонов иногда резко усложняет эту задачу, поскольку поведение обобщенного кода, представленного шаблоном, существенно зависит от клиента этого шаблона (во всяком случае, намного больше, чем в случае обычных классов и функций). Облегчить этот аспект отладки за счет обнаружения проблем в определениях шаблонов на более ранних этапах разработки можно с помощью программы трассировки. Трассировщик — это определяемый пользователем класс, который можно использовать в качестве аргумента тестируемого шаблона.
Часто такой класс создается с единственной целью — соответствовать требованиям шаблона и не более того. Важно то, что трассировщик должен отслеживать операции, в которых он задействован. Это позволяет, например, экспериментально проверять эффективность алгоритмов или последовательность выполняемых операций.
Ниже приведен пример трассировщика, который можно использовать для тестирования алгоритма сортировки. // Ьавйсв/Ггасег.Ьрр вйпс1ис1е <Товггеащ> с1авв ЯогГТгасег ( ргйчаге: 1пг уа1пе; Тпг депегагйоп; вгаг1с 1опд и сгеагед; веаеес 1опд и с)евггоуес)з // Сортируемое значение // Поколение трассировщика // Вызовы конструктора // Вызовы деструктора В сообщении об ошибке, которое анализировалось в разделе 6.6.1, продемонстрирована еще одна проблема, связанная с шаблонами: в коде сгенерированного экземпляра шаблона могут присутствовать чрезмерно длинные имена.
Например, в реализации, рассмотренной выше, вгд:: вггйпд разрастается, приобретая следующий вид: втат1с 1опд п авв1дпей; вгагйс 1опд п сощрагей; втатйс 1опд и щах 11че; // Количество присвоений // Количество сравнений // Максимальное количество // существующих объектов // Вычисление максимального количества // существующих объектов вбатйс чойй ирйате щах 11че() ( 1Й (и сгеагей-и йевггоуей > и щах 11че) ( и щах 11че = и стеатей-и йевегоуей) ) риЬ11с: // Конструктор ЯогГТгасег(1пт ч = О) : ча1ие(ч], депегат1оп(1) ( ++и сгеатей; ' ирйате щах 11че(); втй::сегт « "ЯогГТгасег ()" « п сгеатей « ", сгеатей депетаб(оп " « депегат1оп « " (гога1: " « п стеагей — и йевггоуей « ")1п"; // Конструктор копирования ЯогГТгасег(ЯогтТгасег сопеть Ь) ча1ие(Ь.ча1пе), депетаг1оп(Ь.депегат1оп+1) ( ++и сгеатей; ирйаге щах 11че(); вей::сегг « "яогетгасег ()" « и сгеатей риЬ11с: втатйс 1опд сгеатйопв() ( гегигп и сгеагей) ) вгагйс 1опд йевггисг1опв() ( тегиги и йевтгоуей; ) вгагйс 1опд авв1дпщепгв() ( гегигп п аввйдпей; вгагйс 1опд сощраг1вопв() ( гегигп и сощрагей; ) втатйс 1опд щах 11че() ( тегптп и щах 11че; ) Глава б.
Применение шаблонов на практике 6.6. Отладка шаблонов 105 « ", сор1ес) ав депегас1оп " « депегаейоп « " (гога1: " « и сгеагес) — и Йевтгоуес( « «) // Деструктор -ЯогГТгасег() ( ++и с)евггоуед; црс(аге шах 11че(); вЫ::сегг « «Яогтттасет депетаейоп " « депетас1оп « " с)евсгоуес( (тога1: « п стеагес) — и с)евггоуес) « «) 1п«; // Присвоение ЯсттТтаСЕтй ОрЕГасст = (ЯОГСТтаСЕГ Ссинсй Ь) ( ++и аввйдпес); вЫ::сетт « «ЯогтТтасег аввйдптепт ()" « и аввйдпес) « " (депегагйоп " « депегатйоп « " = " « Ь.депегагйоп « «)1п«; ча1це = Ь.ча1ие; гегцтп *тЬйв; // Сравнение Шепа Ьоо1 орегатог < (ЯотГТгасег соплей а, ЯогтТгасег сопвсй Ь) ( ++и соврагес(; вес):."сегг « «ЯогГТгасег сотрагйвоп ()« « п соврагес( « " (депегаг1оп " « а.депегатйоп « " < " « Ь.депегагйоп « «)~п"; гегигп а.ча1ие < Ь.ча1ие; йпг ча1() сопит ( гесцгп ча1ие; ) Помимо сортируемого значения ча1ие класс трассировщика содержит ряд других значений, предназначенных для отслеживания процесса сортировки.
Так, депегатйоп отслеживает количество копирований данного объекта из оригинала. Остальные статические члены класса служат для отслеживания количества создаваемых объектов (аызовов конструктора), уничтожений объектов, сравнений, присвоений и максимального числа одновременно существующихобъектоа. Глава б. Применение шаблонов на практике Статические члены класса трассировщика определяются в отдельном .С-файле. // Ьавйсз/тгасег.срр $(пс1ийе "ттасег.Ьрр" Данный трассировщик обеспечивает возможность отслеживать создание и уничтожение объектов, а также операции присвоения и сравнения, которые выполняются данным шаблоном.
В приведенной ниже тестовой программе проиллюстрировано его примене- ние для трассировки алгоритма ней:: вота из стандартной библиотеки С++. // Ьавйсв/тгасегтевт.срр $1пс1ийе <Товтгеаза> ()Тпс1ийе <а1дотШнв> ()Тпс1пйе "тгасег.Ьрр" Тпт щафп() ( // Подготовка входных данных ЯоттТгасег (прис[] = ( 7, 3, 5, б, 4, 2, О, 1, 9, 8 ); // Вывод начальных значений йот(1пт 1 = 0; 1 < 10з ++1) ( втй::сегг «(прис(1) .ча1() « ) зсй::сегг «згй::епй1; // Работа алгоритма зсй::сетг « "---[ Ясатс зтй::вотс() зсй::лотт<>(ь(прис[0), й(прис(9]+1); всй::сегт « "---[ Епй втй::вогс(! ) †--------- †-~п ] // Проверка результатов Ест((пт 1 = 0; 1 < 10у ++1) ( всй::сетг « апет[1).ча1() « 1опд 1опд 1опд 1опд 1опд ЯоттТгасег::п стеатей ЯогтТгасет::и йевттоуей Яогттгасег::п заах 11че ЯогтТтасег::п азв(дпей Яоттттасег::п созарагей // Запоминание начальных 1опд сгеатей ат зтагг 1опд гаах 11че ат втатт = 1опд аввйдпей ат втагс 1опд союрагей ас втатт = 0 0 0 =,0 0 условий Яогттгасег Яогттгасег Яогтттасег ЯогтТгасег сгеат1опв [); злах 11че(); авв(дпзвептз(); союраг(вопв(); 6.6.