Б. Страуструп - Дизайн и Эволюция C++. 2006 (1160775), страница 77
Текст из файла (страница 77)
Однако ото трудно было сделать переносимым способом, кроме того, способ неэффективен. Зачем генерировать таблицы, а потом только тратить время на их удаление? Но возможности остаются открытыми для тех, кто готов создавать собственный компоновщик. ШИВИИИИН Уточнения понятия класса типов С++. Закончив работу над версией 1.0, я нашел выход и включил указатель на функцию-член в версию 1.2. Оказалось, что для сред, в которых функции обратного вызова использовались как основной механизм коммуникации, решение имеет первостепенное значение.
Термин «указатель на член» несколько неточен, поскольку зто, скорее„смешение, значение, идентифицируюшее член объекта. Однако, назови я его «смешением», пользователи сделали бы ошибочный вывод, будто указатель на член — просто индекс, и могли бы решить, что к нему применимы какие-то арифметические операции. Это привело бы к еше большей путанице. Данный термин был выбран потому, что проектировал механизм в форме синтаксической параллели указателям в С. Давайте рассмотрим синтаксис функции С/С++ на примере: // определяем Функцию // объявляем и инициализируем // указатель на Функцию // вызываем через указатель тпг. 1(с)гак* р) ( /* ... */ ) тпг (*р1)(с)тат*) = агг тпс 1 = (*р1)(")те11о")г Включая в подходяшие места Б г: и р->, я построил прямую параллель с функциями-членами: с1авв 3 ( // 1пс юг(сбаг")г 1пс Яггюг(с)гаг" р)т ( /* ... */ ) // определяем Функцию 1пг (Бг:*рюг)(сваг*) = азггюгг // объявляем и инициализируем // указатель на Функцию-член Я* р (пг г = (р->*рыб) (")те11о" ); // вызываем через указатель // и объект Тогда я многократно повторял, что указатели на члены оказались более полезными, чем планировалось изначально.
То же можно сказать о версии 2.0 в целом. Указатели на данные-члены оказались полезны и для описания размешения класса С++ в памяти таким способом, который не зависит от реализации [НцЬе1, 19921. Семантически и синтаксически понятие указателя на функцию-член осмысленно. Мне оставалось обобшить его, включив понятие данных-членов, и найти стратегию реализации.
В разделе благодарностей работы (1лрршап, 19881 есть такие строки: «Проектирование указателей на члены было выполнено совместно Бьерном Страуструпом и Джонатаном Шапиро. Много полезных замечаний высказал также Дуг Мокилрой. Стив Дьюхерст немало сделал длв переработки механизма указателей на члены с учетом множественного наследования». Глава 14. Приведение типев Умный человек не стонет изменять мир. Дж. Б. Шоу 14.1. Крупные расширения Шаблоны (см. главу 15), исключения (см. главу 16), идентификацию типов во время исполнения (см. раздел 14.2) и пространства имен (см. главу 17) часто называют крупными расширениями.
Они оказывают влияние па способ организации программ, так что считать ли их расширениями илн неотъемлемыми особенностями С++ — это дело вкуса. Мелкие же расширения пе влияют на структуру программы в целом, не сказываются на проектировании. Они названы так вовсе не потому, что для их описания требуется всего несколько строк в руководстве, а для реализации — несколько строк кода в компиляторе. На самом деле некоторые крупные расширения описать и реализовать проще, чем кое-какие мелкие. Конечно, не каждую возможность, имеющуюся в языке, легко отнести к одной из этих двух категорий. Например, вложенные функции можно считать мелким или крупным расширением в зависимости от того, насколько важным вам кажется их применение для выражения итераций.
Любопытно, что проявленный общественностью интерес к тому или иному средству обратно пропорционален его важности. С другой стороны, именно такое реагирование понятно: гораздо проще определить свое отношение к мелкому усовершенствованию, нежели к крупному; не очень существенные средства, в отличие от принципиально важных, нетрудно соотнести с текущим состоянием языка. Поскольку поддержка построения библиотек и создания программного обеспечения из относительно независимых частей — главная цель С++, именно с ней и связаны крупные расширения: шаблоны, обработка исключений, идентификация типа во время исполнения и пространства имен. Первое и второе средства я с самого начала считал необходимой частью того, чем должен стать С++ (см.
разделы 2.9.2 и 3.15). Идентификация типа во время исполнения рассматривалась еше в первой редакции предварительного стандарта С++ (см. раздел 3.5), но была отложена в надежде, что окажется ненужной. Пространства имен — единственное крупное расширение, которого це было в первоначальной концепции С++, оно решает проблему, к которой я безуспешно подступался в первой версии (см. разлел 3.12). ~ИИИИИИВ Приведение типов 14.2.
Идентификация типа во время исполнения Во многих отношениях дискуссия об идентификации типа объекта во время исполнения напоминает обсуждение множественного наследования (см. раздел 12.6). Множественное наследование считалось первым крупным расширением изначального определения С++. Идентификапня типа во время исполнения (часто ее называют К1 П вЂ” Кпп-Т1ве Туре 1г[еп66саНоп) — первое крупное расширение, которос заранее не предполагалось стандартизировать и которое не описано в АКМ.
В С++ вводилась прямая поддержка нового стиля программирования, и некоторые пользователи начали: ш объявлять, что такая поддержка не нужна; л утверждать, что новый стиль несовершенен (чне в стиле С++ь); ы говорить, что это чересчур расточительно; ы думать, что это слишком сложно и запутанно; з предполагать, что новый стиль повлечет за собой массу новых расширений.
Кроме того, КТТ1 раскритиковали, поскольку она вообще была связана с механизмом приведения типов в С++. Так, многим пользователям не нравится, что старые приведения типов можно применять, чтобы обойти контроль доступа для закрыто наследуемых базовых классов и отменить действие модификатора сопэг. Для такой критики есть важные и серьезные основания; они обсуждаются в разделе 14.3. И снова, как и раньше, я защищал новое средство, доказывая, что для кого-то оно важно, а остальным пе мешает, что реализовать его несложно и что если не поддержать КТТ1 напрямую, 1о пользователям придется ее эмулировать.
Пришлось даже сделать экспериментальную реализацию за два утра, продемонстрировав, что КТТ1, по крайней мере, на порядок проще исключений и шаблонов и на два порядка проще множественного наследования. Добавить средства идентификации типа объекта во время исполнения предложил Дмитрий Ленков [1епкоч, 1991]. Он основывался на опыте использования больших библиотек па Сне типа 1пгегт1епз [1лпгоп, 1987[, 1ч(Н [бог!еп, 1990[ и ЕТ++ [Юе1папг[, 19881.
Исследовался также механизм досье (г)озз)ег) [1пгеггапге, 19901. Механизмы КТТ1, которые предоставлялись разными библиотеками, были несовместимы между собой, и это стало препятствием для использования сразу нескольких библиотек. Кроме того, в каждом случае от проектировщика базовых классов требовалось многое предвидеть. Следовательно, был необходим какой-то механизм, который поддерживался бы самим языком.
Я занимался проектированием такого механизма в соавторстве с Ленковым [Вггопзггпр, 19921. В июле 1991 г. на заседании в Лондоне предложение было представлено комитету АХ81Г180, а в марте 1993 г. на заседании в Портленде его одобрили. Механизм идентификации типа во время исполнения состоит из трех частей: з оператор супапус санс для получения указателя на объект производного класса прн наличии указателя на базовый класс этого объекта. Оператор г)упашус савг. возвращает такой указатель лишь тогда, когда объект, па который направлен исходный указатель, действительно принадлежит специфицированному производному классу.
В против)юм случае оп возвращает (); а оператор сурейс) для идентификации точного типа объекта при иалич)щ указателя на базовый класс; () структура суре 1пбо, позволяющая получить дополнительную информацию, ассоциированную с типом. При обсуждении КТП внимание будет уделено преииуишственно указателям. 14.2.1. Зачем нужен механизм 1тТТ) Допустим, в библиотеке имеется класс с(1а1од Ьох, шперфейсы которого выражены в терминах объектов этого класса. Я жс пользуюсь как с)1а1од Ьох, так и собственным классом с)Ьох»«всг. с1авв дьа1од Ьох : рнЫ1с ы1пбоы ( // рнЫьс: уьггыа1 1пс авк(); ); // библиотечный класс с1авв 6Ьох н вгг: рпЫьс б1а1од Ьох ( О рпЫ(с: гпг ав)г(); уьггна1 сиаг* дес всг1пд(); // // ной класс Когда библиотека или система возвращает мне указатель на Ж а1од Ьох, как я могу узнать, принадлежит ли на самом деле моему классу аЬох»» всг? Замечу, что я не могу модифицировать библиотеку, чтобы ввести в с)Ьох и в с г идентифицирующие признаки.
А даже если бы мог, то ие стал бы, чтобы ие думать об этом классе в последующих версиях и об ошибках, которые я тем самым мог внести в «стандартную» библиотеку. 14.2.2. Оператор дупатн саз1 Наивное решение — найти тип объекта, на который имеется указатель, и сравнить его с типом классас1Ьох»«всг: уо1б ву Есг(б1а1од Ьох" Ьр) ( 1» (гуре1с)(*Ьр) == сурета(дЬох и всг)) ( к)Ьох ы всг* бЬр = (оЬох ы всг*)Ьр; // наивное ревение // воспользоваться ЙЬр ) е1ве ( Идентификация типа во время исполнения ЯффЯЯфЩ КИИИИИИ1 Приведениетипов /! работать с 'Ьр, как с обычным диалоговым окном ) Оператор суреЫ (), которому в качестве операнда передано имя типа, возвращает объект, идентифицирующий этот тип. Если операндом является выражение, суре(с) () возвращает объект, который идентифицирует тип объекта, обозначаемого этим выражением.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
