Б. Страуструп - Язык программирования С++. Специальное издание, 3-изд. Бином. 2004 (1160791), страница 103
Текст из файла (страница 103)
Компилятор не может делать ..редположенпи о памяти, на которую указывает посс('. Из этого следует, что динамическое приведение, которое должно проанализировать объект для определения его типа, не может осушествить приведение из посс('. В этом случае требуется статическое приведение. Например: 15.4. Информация о типе на этапе выполнения йагйо "Д(оо!б' р) ( 51огаЫе*ре = я1айс саз1<ЯогаЫе"> (р); ге!ига булат!с саз1<йас(!о'> (оя), // ни соееспш програилшста Приведения с(упат!с саз1 и я1алс сав( учитывают модификатор сопя! и управление доступом, Например: с!аяя (слеге: рноа1е зе1<Регяоп> ( /* ... '/ ); оо(с(/ ((7зеге" ри, сопз1йесе!пег "рог ( з1айс сая1<зе1<регзоп»' (ои); бупат!с сая1<зе1<Регзоп»* (ри), //ошибка: нарушение досспупа //ошибка: нарушение доступа //ошибкас нельзя <снять> сот<! //ошибка: нельзя <снять» сап<1 згайс сая1<йесегоег"> (рог); Йупат(с саи<йесетег»' (рог); йесе(оег' рг = сопи сае1<йесе!пег*> (рог), // пропил ьно //- ) Невозможно осуществить приведение в закрытый базовый класс, а <снятие сопя!» (или ио!а1!!е) требует сопи саз1 Я 6.2.7).
И даже в этом случае, испол~зование результата безопасно только в том случае, если объект не был изначально обьявлен и,:.стантным (или оо!а1!(е) Я 10.2,7.1). 15.4.3. Конструирование и уничтожение объектов класса 15.4.4. Туре)с( и дополнительная информация о типе Оператор с(упат(с саз(удовлетворяет большинство потребностей в информации о типе объекта на этапе выполнения. Важным моментом является то, что он гарантирует, что код, написанный с его использованием, работает правильно с классами, производными от классов, явно указываемых программистом.
Таким образом, с(упат!с сае(сохраняет гибкость и способность к расширенисо, присущую виртуальным функциям, Объект класса — это нечто большее, чем просто область памяти Я 4.9.6). Объект класса строится из «сырой памяти» своими конструкторами и она снова становится <с>ярой памятью» после выполнения его деструкторов. Создание идет снизу вверх, уничтожение — сверху вниз; при этом объект класса является объектом в той мере, в какой он был создан или уничтожен.
Этот факт отражен в правилах, описывающих с<ТТ1, обработки исключений Я 14А.7) и виртуальныс функции. Исключительно неразумно полагаться на порядок созлания и уничтожения, но тем не менее этот порядок мол!но наблюдать при помощи вызовов виртуальных функций, динамического приведения или использования 1уреЫ Я 15А.4) в момент, когда объект еще не завершен. Например, если конструктор класса Сотропеп1из иерархин з 15А.2 вызывает виртуальную функцию, будет вызвана версия, определенная в $1огаЫе или Со троп ел 1, но не в йесе(пег, ТгапзтШег или йас(!о.
На этом этапе создания объект еще не является йас(!о; он пока является частично созданным объектом. Лучше не вызывать виртуальные функции на этапе создания и уничтол<епия. Глава 15. Иерархии классов 470 Однако в некоторых случаях очень важно знать точный тнп объекта. Например, мы могли бы захотеть узнать имя класса объекта илп способ его размещения в памяти.
Для втой цели служит оператор 1дреЫ. Он выдает объект, представляющий тип его операнда. Если бы оператор 1уреЫ был функциеи, ее объявление выглядело бы примерно следующим образом: с!азз гуре !пГО, соле!гуре и!1о& суреЫ !1уре аате) 16гот (), О псевдообьявяение сопз1 1уре !ого& 1дреЫ (ехргезз!он) 16гош (Ьад гуреЫ), !У псевдоооьявя ение То есть 1уреЫ() возвращает ссылку на тип стандартной библиотеки, называеьиый 1уре !луо, определенный в <1уре!п~о>.
По своему операнду имя-тило 1уреЫ () возвращает ссылку на 1уре !и/о !информация о типе), который представляет имяшили. При наличии операнда выражения (схргезз)оп), 1уреЫ () возвращает ссылку на 1уре !луо, который представляет тип объекта, обозначенного выражением. Оператор 1дреЫ () наиболее часто используется для нахождения типа объекта, на который указывает указатель илн ссылка; ,Г,Г тип объекта, на которып ссылается г Д пшп объекта, на который указываетр 0 тип указателя, гпо есть. Буаре* /У !редко используется — скорее всего ошибка) Если значение указателя или ссылки полиморфного типа равно О, 1уреЫ () генерирует исключение Ьас! 1уреЫ.
Если операнд гуреЫ () имеет неполиморфный тип или не является Ыа1ие, результат определяется во время компиляции без вычисления выражения операнда. Независимая от реализации часть 1уре !л~о выглядит следующим образом: с!азз1дре !п!о( риб!!с и!Ниа1-1уре !луо () 6оо! орега1ог== (соля! 1уре !л!о&) соле!, Ьоо! орега1од= (соле! 1уре 1п)о&) соля!; 6оо! Ьевоге (сопз1 Гуре !и!о&) соле!, гопзг сна г* ппте () соле!, рпиа1е 1уре !пуо (сопз11уре !пУо&), 1уре !п~о&орега1ог=(сопз1 1уре !лзо&), О предохраняет от копирования 0 предохраняеш от копирования Функция Ье/оге () позволяет сортировать информацию о типе 1уре !л/о.
Нет никакой связи между отношениями упорядочения, определяемьп|п Ье1оге (), и отношениями наследования. Не гарантируется, что только один объект 1уре !л~о существует для каждого типа в системе. В действительности, при использовании динамически компонуемых библиотек приложению сложно бывает избежать дублирования объектов 1уре !л~о. Сле- ио!дз (БЬаре& г, ВЬаре' р', 1уреид (г), 1уреЫ ("р), 1уреЫ (р), О пояиморбзньт! /,~яохсно сравнивать !! упорядочение ,!уиия чиано 471 15.4. Информация о типе на этапе выполнения довательно мы должны использовать == с объектами 1уре !и/о для проверки равенства, а не применять == с указателями на такие объекты.
Иногда нам требуется знать точный тип объекта для выполнения некоторых стандартных действий со всем объектом !а не только с некоторой частью объекта, унаследованной от базового класса). В идеале такие действия должны быть представлены в виде виртуальных функций, что позволило бы не знать точный тип объекта. В некоторых случаях нельзя предполагать наличие общего интерфейса для всех объектов, с которыми мы имеем дело, поэтому становится необходима точная информация о типе Я 15АА.1). Другим, намного более простым, примером использования имени класса может служить диагностический вывод: Фшс!иде<!уреш/ои попу у (Сотропеп1* р) ( сои1 «1уре!с! (*р)лате (); Символьное представление имени класса зависит от реализации.
Эта С-строка располагается в системной области памяти, поэтому программист не должен пытаться уничтожить ее при помаши с(е1е1еП. 15.4.4.1. Дополнительная информация о типе Как правило, нахождение точной информации о типе является только первым шагом получения и использования более детальной информации об этом типе. Давайте рассмотрим как приложение или инструментальное средство может сделать информацию о типе доступной пользователям на этапе выполнения.
Допустим у меня есть инструментальное средство, которое генерирует описание размешения обьектов каждого используемого класса. Я могу поместить эти описания в ассоциативный массив, чтобы пользователи могли получить доступ к этой информации: тархел !пу, Ьауои!в !ауои1 1аб!е, иоЫ/(В* р) Тауои!сох =- !ауои1 1аЫе(1уре!с!(*р),пате ()); // использование х Кто-то молсет предоставить информацию совершенно другого характера в1гис1 Т1 еу( Ьоо! орегагог () (сопи! 1уре !п/о* р, сопв! 1уре !и/о' д) ( ге1игп 'р=='у, ) в!гас! Т! ЬаеЬ ( !Шорега1ог())сопв11уре !и/о'р); //вичислитвхэ!и-значение Цу !Тб22) ЬавЬ тар<сопв11уре !и/о',1соп, ЬаеЬ /с1, Т! ЬавЬ, ТТ еде исоа !аЫе; //э"'!76 473 15.4. Информация о типе на этапе выполнения К сожалению, это не надуманный пример — такой код на самом деле пишется.
!>!пегие люди, пользовавшиеся языками типа С, Разса), Мос1ц)а-2 или Ада, не могут устоять перед искушением организовать код в виде вш!!сй-инструкции. Как правило, следует пытаться противостоять этому стремлению. В большинстве случаев, когда на этапе выполнения требуются различные действия в зависимости от типа, вместо КТТ! лучше воспользоваться виртуальными функциями Я 2.5.5, з !2.2.б). Много примеров разумного использования РсТТ! встречается, когда некоторый служебный код выразкается в терминах одного класса, и пользователь хочет добавить функциональность при помогпи и!юизводного класса. Примером может служить Тэа! Ьох из Ь 15А. Если пользователь имеет возможность и желание модифицировать определения библиотечных классов, скажем ВВш!т!опь то можно избежать использования ВТТ1, в противном случае без него не обойтись.
Даже если пользователь имеет желание модифицировать базовые классы, подобные модификации могут породить дополнительные проблемы. Например, возможно придется сделать фиктивные реюп1зации виртуальных функций в классах, в которых эти функции либо не нужны либо не имеют смысла. Этэ проблема обсуждается более подробно в Ь 24А.З. Пример использования КТТ! для реализации простой системы объектного ввода/вывода можно найти в З 25.4.!. Людно большим опытом использования языков, которые в значительной степени полагаются на динамическую проверку типов, таких как Вп1а)!га))сипи Е1зр, испытывают пскушеш1е воспользоваться !сТТ! совместно с чрезмерно общимп типами.
Рассмотрим пример: О неразумное использование иньрорл~аь(ии о типе во врелт виполненил: с(авв ОЬ!есс ( /* ... *Г ); Ополилюрфний с!авв Сап!а(пег; риЬ!гс ОЬ!ес! ( риЬ(!с. ион! ри ! (ОЬуесР), ОЬуесР де! (), О-. сгазв$Ьгр риЬНсОЬуесг(/'..."! ); $Ьгр'1' ($Ьгр' рв, СопГагпеГ с) ( с — >ри! (рв), О. ОЬ(ее р р = с — >де! (); (7 ($Ь(р" д = Йупат!с савс<$Ь(р*> (р)) ( О проверка во врелт ее~полнения ге!ига у, ) ерзе ( О сделать нто-либо еи(е (как правило, оорабптка ошибки) ) ) В этога примере, класс ОЬуес! — ненужный артефакт реализации.
Он является чрезмерно обпьиы, потому что не соответствует какой-либо абстракции прикладной области и заставляет прикладного программиста пользоваться абстракциями уровня реализации. Проблемы такого рода часто решаются значительно'лучше при помощи шаблонов контейнеров, которые содержат указатели только одного вида: Глава 15.