Б. Страуструп - Язык программирования С++. Специальное издание, 3-изд. Бином. 2004 (1160791), страница 69
Текст из файла (страница 69)
Хороший оптимизатор сгенерирует код, близкий к оптимальному и для простого оператора +. Однако у нас не всегда есть хороший оптимизатор, и не все типы настолько просты, как сотр1ех, повтому в 6 11.5 оосуждаются способы определения операторов с непосредственным доступом к представлению класса. За исключением разницы во времени вычисления г! и г2 эквивалентны. Составные операторы присваивания, такие как+= и *=, обычно легче определить, чеьч их «простые» части + и *. Это сначала многих удивляет, но данный вывод следует из того факта, что в операции + участвуют три объекта (два операнда и результат), в то время, как в операции+= — только два. Б последнем случае (в результате избавления от временных переменных) улучшается производительность во время выполнения.
Например, функция 317 11.3. Тип комплексных чисел 11.3.2. Смешанная арифметика Чтобы разобраться с выражением сотр1ех с( = 2+ Ь; нам ну>кис определить оператор+, которыя бы работал с операндами разного типа. В терминолощт гогсгап, нам требуется гзлешанлзая арифметика.
Мы можем этого добиться простым добавлением соответствующих версий операторов: с1аев сотр(ех ( аоиЫе ге, 1т, риЫ(с. сотр(ех8 орега1ог;= — (сотр1ех а( ( ге+= а.ге, оп+= а.ип; ге1игп "1Ь(з; нотр(ехй орега1огз= — (г)оиЫе а( ( ге е= и, ге1игп *1!из; сотр1ех орега1ог+ (сотр1ех а„сотр!ех Ь( ( сотр1ех г =- а, ге!игл г+.= Ь, //вызывает сотр(ег::орега1огь=(сотр(ех) созпр(ех ар его 1огн (сотр!ех и, г/опЫе Ь( сотр!ех г = а, ге1игп г ~= Ь, //вызывает соплр(ехпорега1ог+=(аоиВ(е) сотр!ех орегагогн (йоиЫе а, сотр(ех Ь( ( сотр1ех г = Ь; ге1игп гч-= а; // вызывает соляр)ехпорега1оге= (г!оиЫе) ) Операция сложения !(оиЫе с комплексным числом проще, чем сложение комплексных чисел.
Этот факт отражен в приведенных определениях Операции с операндом 11оиЫе пе затрагивают мнимую часть комплексного числа н поэтому более эффективны. При наличии этих объявленнзь мы можем записать: оо)г!/(сотр1ехх, сотр!ех у( ( сотр!ехг1 =х+у; //вызывает орега1ог+(сотр!ех, сотр1ех) сотр1ех г2 = х+2; О вызывает орега(ог ' (сотр(ел, г!оиЫе) сотр(ех гЗ = 2ех; //вызывает орего1огн(доиЫе, сотр(ех) Глава 11. Перегрузка операторов 11.3.3. Инициализация /(ля инициализации и присваивания комплексным переменным скалярных значений, нам нужно преобразование скалярной величины (целого или числа с плавающей точкой) в сотр1ех.
Например: //должно значить Ь.ге=3, Ьлгп=О сотр(ех Ь = О; Конструктор с одним аргументом задает преобразование типа своего аргумента в тип конструктора. Например; с1ахе со тр!ех ( ОоиЫе ге, !т; риЫ!с; сотр1ех (!!оиЫе г): ге (г), (т (0) ( ) //- ), Этот конструктор реализует традиционное представление вещественной осн в комплексной плоскости, Конструктор является предписанием для создания значения данного типа. Конструктор используется, когда ожидается значение данного типа, н когда такое значение может быть создано конструктором нз значения, заданного как ипицпализатор, илн присваиваемого значения. Поэтому, конструктор, пмеющин один аргумент, не нужно вызывать явно.
Например, сотр1ех Ь = 4; означает сотр!ех Ь = сотр1ех (3); Преобразование, определяемое пользователем, неявно применяется только в том случае, если оно уникально Я 7.4). См. в З 11.7.1 способ задания конструктора, который можно вызвать только явно. Естественно, нам по-прсжнему нужен конструктор комплексного числа из двух величин с(оиЫе н конструктор по умолчанию, создающий (О, О): с!аал сотр!ех ( ОоиЫе ге, !п, риЫ1с: согпр!ех () ге (0), !т (О) () сотр!ех фоиЫе г), ге (г), 1т (О) () сотр1ех (йоиЫе г, г(оиЫе !), ге (г), ип (4 ( ) //- ) Используя аргументы по умолчанию, мы можем сократить это до; с1авл сотр1ех ( г(оиЫе ге, !и; ридйс: со тр1 ех (Оои Ые г=О, г(о иЫе 1=0): ге (г), !и Я ( ) //- 319 11.3.
Тип комплексных чисел Когда для тина явно объявлен конструктор, нельзя пользоваться списком инициализации (9 5.7, 3 4.9.5) в качестве инициалпзатора. Например; сотр!ех х1 =3 ( 2 ), О ошибка: у сотр1ех есть конструкпгор сотр1ех х2 = ( 3, 4 ); ,ггг огиибкпг у сотр!ех ешпь конструктор 11.3.4. Копирование Кроме явно объявленных конструкторов, сотр(ех по умолчанию имеет копирующий конструктор (9 10.2.5).
Копиругощглй конструктор по улюлчанпкг просто копирует все члены. Чтобы быть совсем точными, мы могли бы написать: с1азз сотр1ех ( с1оиЫе ге, ип; риЫгг сотр!ех (сопз1 соляр!ехй с) ге (схе), ип (слт) () )')' ... )г Однако в тех случаях, когда копирующий кглнструктор по умол анню имг ет правильный смысл, я предпочитаю полагаться на это умолчание. Это короче, чем я могу написать, а читающие код должны понимать умолчания.
Кроме того, компилятор знает об этом умолчании и о возможностях его оптимизации. Написание почленного копирования классов с большим количеством членов данных вручную — занятие утомительное, и при этом можно наделать массу ошибок (() 10А.6.3). Я использую для копирующего конструктора аргумент, являюшийся ссылкой, потому что я просто обязан это сделать. Копирующий конструктор определяет, что имеется в виду под копированием — включая и то, что понимается под копированием аргумента — поэтому запись сотр!ехгсотр(ех (сотр1ех с), ге (сге), !т (сит) () О ошибка является ошибкой, так как любой вызов такого конструктора приведет к бесконечной рекурсиги. .Для других функций, имеющих комплексные аргументы, я использую передачу аргументов по значению, а не по ссылке.
Здесь разработчик имеет выбор. С точки зрения пользователя разница между функцией с аргументом сотр1ех и функцией с аргументом сопз1 совр!ехб невелика, Эта тема далее обсуждается в 3 11.6. В принципе, копируюгцие конструкторы используются при простых инициализацияхх типа сотр1ех х = 2, 1! созда то сотр!ех !2), запгелг пни цигглизирует им х сотр!ех у сотр!ех(2, О); О создает готр!ех12, О).
затем иницпплизирует им у Однако от вызовов копируюшнх конструкторов можно легко избавиться. Мы могли бы с тем же успехом записать: сотр1ех х (2); ,ЛЛ проиницлплизировапгь к значением 2 сот р1ех у (2, О); О проингщиазизировагпь у значением 12, О) Для арифметических типов, таких как сотр!ех, я предпочитаю вариант с использованием =. Можно уменьшить набор значений, допустимых при стиле инициализации с = по сравнению со стилем с (), сделав копирующий конструктор закрытым Я 11.2.2) илн объявив конструктор с ключевым словом ехр!!с!! !3 11.7.1). Глава 11.
Перегрузка операторов 320 Аналогично пнициализапии, прнсванвание одного объекта класса другому по умолчанию определено как почленное прпсваиванне Я 10.2.5). Мы могли бы явно заставить сотр1ехсорега!ог= осуществлять почлешюе присваивание. Однако в случае такого простого типа как сотр1ех, в этом нет никакой необходимости. Умолчание работает правильно. Копирующий конструктор — и определяемый пользователем, и генерируемый компилятором — используется не только при инициализации переменных, но также и при передаче аргументов, возврате значения из функции п при обработке исключений (см. )) 11.7). Семантика этих операций по определению совпадает с семантикой инициализации Я 7.1, З 7.3, б 14.2.1). 11.3.5.
Конструкторы и преобразования Мы определили три варианта каждой из четырех стандартных арифметических операций: сотр)ех орега!ог«. )сотр1ех, сотр!ек); сотр)ех орега!ог+ )сотр1ек, г!ои61е) сотр)ек орега!огл фоиЫе, сотр!ех), Это дублирование может стать довольно утомительным занятием, а то, что утомительно, часто приводит к ошибкам. Что если бы мы имели три альтернативы для типа каждого аргумента каждой функции? Нам бы потребовались три версии каждой функции с одним аргументом, девять версллй каждой функции с двумя аргументамп, двадцать семь версий каждой функции с тремя аргументами н т. д, Часто эти варианты очень похожи друг на друга. В действительности, почти все варианты включают в себя элементарное преобразование типов аргументов в простые типы и затем выполнение стандартного алгоритма.
Альтерпатнвным способом реализации различных версий функции для каждой комбинации аргументов является использование преобразований типов. Например, нага класс сотр1ех имеет конструктор, который осуществляет преобразование с)оиб!е в сотр1ех. Следовательно, мы могли объявить то.лько одну версию оператора проверки на равенство для сотр1ех: Ьоо) орега!ог== )сотр)ех, сотр!ех), оо!с!3')сотр1ех х, сотр)ек у) 1 11 означает орега1ог== 1х у) ,'г'означает орега1ог==Гх,сотр1ек1З)) // означает орега!ос== Гсотр1ех13) у) х==у, х==З, Могут существовать причины, которые вынудят нас отдать предпочтение варианту с несколькими отдельными функциями.
11апример, в некоторых случаях преобразование может вызвать дополнительные накладные расходы, а в других случаях для конкретного типа аргумента можно реализовать более простой алгоритм. Если подобные соображения не существенны, использование преобразований типов и реализация только наиболее общих вариантов функций — плюс возможно несколько критичных по ресурсам вариантов — предотвращает комбинаторный взрыв вариан«.ов, который часто происходит в смешанной арифметике. 321 11,3. Тип комплексных чисел Если существует несколько вариантов функции или оператора, компилятор должен выбрать «правильный» вариант, основываясь на типах аргументов и доступных преобразованияхх (стацдартных и определяемых пользователем). Если наилучшее соответствие не находится, выражение неоднозначно и является ошибочным (см.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
