Б. Страуструп - Дизайн и Эволюция C++. 2006 (1160775), страница 81
Текст из файла (страница 81)
Тип нар в любом языке относится к числу наиболее полезных и эффективных структур данных. Одна из первых реализаций этой идеи принадлежит Эндрю Кенигу (Коеп(8, 1988], см. также [2п(), 98.8]. Обратите внимание на использование суре1с) () для отладки. При данном проектировании это единственное место, где используется КТТ1. Мы могли бы, конечно, определить класс ЯЬаре обычным образом, наследуя классу 1о оЬ1, как тото требует функция цвег (): с1аяя э)~аре: риЫ1с 1о оЬ1 ( // ): Но было бы лучше (а во многих случаях и более реалистично) использовать уже имеющийся класс ЯЬаре, не изменяя иерархию: с1аяя 1остгс1е : роЫ1с стгс1е, роЫхс хо оЬ] ( рпЫРс: 1ос!хс1е* с1опе() // замещает 1о оЬ1::с1опе ( хехагп пеи 1остхс1е(*ХЫя); ) 1ос1гс1е(1яххеапа); // инициализует из входного потока Функция дес оЬд () является самой важной в системе объектного ввода/вывода.
Она читает данные из 1ясгеап~ и создает из нпх объекты классов. Допустим, что данным, представляющим в потоке объект, предшествует строка, идентифицирующая его класс. Тогда дег. оЬ] () должна считать эту строку и вызвать функцию, которая может создать и инициализировать объект нужного класса. Например: Идентификация типа во время исполнения ~ЦфффЯ$ЕП ятат1с Тосьтс1е' пеи с1тс1е(1яттеаща я) ( тетптп пеи тос1тс1е(в); ) // )) Конструктор 1осйтс1е ( тя стева)а ) инициализирует объект на основе ланпых, считываемых из потока твстеащ.
Функция пем с1тс1е помещается в 1о шар, чтобы сделать класс известным систел)е объектного ввода/вывода. Например: То щвр(")ос)тс1е")га)ос)тс1е::пеи сттс1е; Другие фигуры конструируются аналогично: с1аяя тоттгапо1е: рпЫ)с Тт)апд1е, роЫто то оЬ! ( // ): Поскольку постоянно алаптировать новые типы к объектному вводу/выводу утомительно, можно воспользоваться шаблонами тещр1ате<с1аяя Т> с1аяв То: рпЫ1с Т, рпЫТс то оЬ! ( рпЫТс: то* с1опе() // замещает 1о оЬ)::с1опе ( тетитп пеи То(*ЬЬ)в); (о(тяттеэща); // ивициавизирует из входного потока ятатьс (о" пеи )о(1вттевпа в) ( тетптп пеи то(в); ) // ): Тогда можно было бы оцрелелить 1осз.тс1е слелующим образом. турес)ег 1о<сгтс1е> Тосттс1е; Но определить функцию 1о<С1тс1е>:: 1о (1ягтеаща ) все же пришлось бы явно, поскольку ей нужно знать о деталях С1тс1е.
Столь простая система объектного ввода/вывода не может уловлетворить всем пожеланиям пользователя, но весь ее код умещается на одной странице, а основные механизмы могут найти различные применения. В обычной ситуации такую технику можно использовать для вызова функции на основе строки, указанной пользователем. М2.8. Другие варианты )механизм ВТТ! можно сравнить с луковицей. Снимая слой за слоем, вы все равно обнаруживаете полезные средства. Но если злоупотребить имн, то можно горько пожалеть. ИШИИИИИИП Приведение типов Главный принцип описанных выше механизмов КТТ1 заключается в том, чтобы максимально упростить программирование и минимизировать зависимость от реализации.
Но КТТ! следует применять как можно реже: а лучше всего вовсе не пользоваться информацией о типе во время исполнения, а всецело полагаться на статическую проверку (на этапе компиляции); с) если это невозможно, следует использовать только динамические приведения типов.
В таком случае нам даже не нужно знать точное имя типа объекта и включать относящиеся к КТТ! заголовочные файлы; ш когда недостаточно и этого, можно сравнивать значения, возвращаемые суре Ы ( ), для чего необходимо знать точное имя, по крайней мере, одного из типов. Предполагается, что рядовому пользователю нет нужды знать чтонибудь еше о типах во время исполнения; а наконец, если абсолютно необходимо иметь о типе более детальную информацию — скажем, для реализации отладчика, системы баз данных или какой-либо иной формы системы объектного ввода/вывода, — можно воспользоваться операциями над СуреЫ.
Такое предоставление ряда срелств, тесно связанных с динамическими свойствами класса, противоположно другому подходу: создать класс, описывающий стандартный взгляд на эти свойства, — метакласс. В С++ поощряется использование статической системы типов (более безопасной и эффективной), которая понятней пользователям и дает возможность оценить разные аспекты класса для получения детальной информации. Рассматривалось несколько альтернатив такому «луковичному подходу». 14.2.8.1.
84етаобьекты «Луковичный» объект отличается от принятых в языках Вша!!га)!г и С1.Сб, хотя нечто подобное несколько раз предлагалось и для С++. В таких системах вместо гуре Гпйо применяются метаобъекты, способные во время исполнения принимать запросы на выполнение любой операции, допустимой нал объектом в языке. По сути дела, механизм метаобъектов подразумевает наличие встроенного интерпретатора всего языка в исполняющей среде Представлялось, что подобный потенциальный способ обхода механизмов защиты опасен для эффективности языка и не стыкуется с базовыми принципами проектирования и документирования, основанными на статическом контроле типов.
Возражения против того, чтобы понятие метаобъектов легло в основу С++, отнюдь не означают, что метаобъекты нельзя с пользой применить. Безусловно, можно, и концепция расширенной информации о типе поможет тем, кто действительно хотел бы предоставить данные средства на уровне библиотек.
Но я не могу рекомендовать такое проектирование и реализацию для программирования типичных задач на С++ [2пс), ~12). 14.2.8.2. Оператор опроса типа Для многих пользователей оператор, отвечающий на вопрос «принадлежит ли *рь классу г) илн производному от него?», кажется гораздо более понятным, чем Идентификация типа во время исполнения ~ЦфффЯЯЩ 1упаш1с санс, который выполняет приведения только тогда, когда ответ положительный. Иными слонами, хотелось бы иметь возможность писать такой код: гоьб шу Гсс(61а1ос Ьох* ЬЬр) (с)Ьр->тек(дно((бЬох ы зкг)) ( ЙЬок и ест* бЬер = (бЬох ы зсг*)ЙЬр; воспользоваться ЙЬер ) е1ее ( (1 считать, что *бЬр — это обычное диалоговое окно ) К сожалению, в ряде случаен при вело нне не дает правильного рсзуль гата (см.
разлел 14.3.2.1). Это пример того, как трудно бывает импортировать концепции из других языков. В Яша((га!(г есть оператор 1вк1пс)Об для опроса типа, но ланный язык не нуждается в дальнейшем приведении. Однако прямой перенос 1екьпс(Ог в С++ привел бы как к техническим, так и к стилистическим трудностям В действительности именно аргументы стилистического характера заставили меня отдать предпочтение какой-то форме условного приведения типа, и только позже я обнаружил некоторые технические доволы против оператора опроса типа наподобис 1вкупс(01.
Таким образом, разделение проверки и преобразования типа излишне многословно и оставляет возможность рассогласования между результатами того и другого. 14.2.8.3. Упорядоченнопь типов Было предложение определить для объектов суре уп1о операторы «, = и т.д., чтобы выразить отношение порядка в иерархии классов. Это несложно, но слишком мулрено.
Кроме того, здесь есть те же проблемы с явными операциями сравнения типов, что и описанные в 14.2.8.2. Нам в любом случае нужно приведение, так лучше уж воспользоваться ступап1с санг. 14.2.8.4. 84упьтиметоды Более привлекательно выглядит применение йТТ1 лля поддержки так называемых мультиметодов, то есть возможности вызывать виртуальную функцию на базе более чем одного объекта.
Такое средство стало бы подарком для программистов, пишущих код, с помощью которого осуществляются бинарные операции пад различными объектами (см. раздел 13.8). Очевидно, объекты суре 1пго могли бы хранить необходимую для этого информацию. К тому же мультимстоды становятся, скорей всего, последующим расширением, а не альтернативой принятому подходу. Однако предложение не было внесено, поскольку я не мог отчетливо представить все последствия такого изменения и не хотел предлагать новое крупное расширение, не имея опьпа его применения в контексте С++. ИИИИИИИВ Приведение типов 14.2 8.5.
Методы без ограничений Имея КГТ1, удастся поддержать метолы без ограничений Еппсопзсга!пес( вес)со(!з), то есть в объекте суре спсо для некоторого класса можно хранитьдостаточно информации, чтобы во время исполнения проверить, поддерживается в нем данная функция плп нет. Так можно было реализовать проверяемые во время исполнения вызовы функций в духе Бша!1са))с. Однако такое расширение противорсчило стремлению способствовать эффективному и безопасному с точки зрения типов программированию. Динамическое приведение позволяет сначала проверить, а потом вызвать функцию (О' рд = дупак!с сазе<о*>(рЬ)) ( // *рЬ примадлекмт типу П? рд->бссС(); // вызвать функции мз О // ) вместо того чтобы сначала вызвать, а потолс проверить, что получилось скак м языке Вша)1(а!)с); рЬ->бгсг()/ // в мадекде, что рЬ указывает ма что-то, // имеющее ббсс? если это ме так, // обработать неудачный вызов где-то в // другом месте Первая стратегия в большей степени опирается на статическую проверку типов Гуже на этапе компиляции известно, что для класса с? определена функция с(с ос), позволяет обойтись без лишних затрат при подавляющем большинстве вызовов, не нуждающихся в проверке, и содержит визуальное указание на то, что происхолит нечто неординарное.
?4.2.0.6. Контролируемая инициализация Мы также думали, что стоит контролировать при сваивание и инициализацию подобно тому, как это делается в языках Веса и Е!ЕЕе1, например: уэИ Г(В' рЬ) ( П* рб1 = рЬ; // ошибка: несоответствие типов о* рд2 ?= рЬ; // правильно, проверка того, что *рЬ прмыадлекит // классу о, производится во время исполнения реп = рЬ; рд2 ?= рЬ; // ошибка: несоответствие типов // правильно, проверка того, что *рЬ принадлежит // классу и, производится во время исполнения Однако я решил, что в реальном коде отыскать символ? будет слишком сложно, а вся конструкция провоцирует оц(ибки, так как после нее будут забывать проверять результат.
Кроме того, иногда применение данной конструкции сопряжено с введением именованной переменной, предназначенной только для этой цели. Альтернатива — разрешить использование? = только в условиях — выглядела очень привлекательно: Новая нотация для приведения типов ЯфффффЩП уозб Е(в* рЫ ( р* рд1 2= рЫ // ошибка: нет проверки // условная инипиализапля 11 (р' рб2 З= рЫ ( // правильно: есть проверка // условная инициализация // ) ) Однако пришлось бы отличать случай, когда при ошибке возбуждается исключение, от случая, когда возвращается О.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
