лекции (2004) (1160823), страница 16

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 16)

String &operator = (String&);

};

String(String &S)

{

body = new char [S.Length() + 1];

strcpy(body, S.body);

}

String &operator = (String& S)

{

delete [] body;

body = new char [S.Length() + 1];

strcpy(body, S.body);

}

// если копировать строку саму в себя, то будет ошибка

3. Конструктор преобразования

X(T)

X(T&)

X(const T&)

Т отличен от Х!

В языке Си++ допустимы неявные преобразования (это преобразования, которые вставляются не программистом, а компилятором). Стоит заметить, что неявные преобразования - довольно опасная вещь.

class Vector {

....

Vector (int size);//конструктор, кол-во объектов в данном классе

T& operator [] (int i);//оператор индексирования

}

Vector V(20);

Vector X(10);

похоже на:

T V[20];

T X[10];

но в отличие от обычных массивов :

V = X;

V = 3; // ошибка, но не с точки зрения компилятора - он считает, что это V = Vector(3), отыскивая пользовательские конструкторы копирования;

Для этих случаев в Си++ создан модификатор explicit - невозможность использования неявных преобразований.

В языке Java разрешено всего два неявных преобразования: преобразование к типу данных Object и вызов метода ToString.

Нет неявных преобразований в Delphi, Ada.

Возникает вопрос: почему в языке Си++ неявные преобразования очень сильно распространены?

Рассмотрим пример вычисления выражения:

A = B + C * exp(I*X);

На языке Си без неявных преобразований:

A = Plus(B, Mult(C, EXP(Mult(I,X)))).

При добавлении комплексного типа данных, проблема при перегрузке операторов: большое кол-во вариантов, из-за возможных комбинаций типов.

При использовании неявных преобразований все становится проще: 11 конструкторов преобразования и варианты ф-ий.

Си# неявные преобразования разрешены.

4. Все остальные конструкторы (никакой особой семантики нет).

2).Деструктор

Деструкторы бывают двух видов:

1. Деструктор умолчания;

2. Пользовательский деструктор.

Посмотрим, как дела обстоят в остальных языках.

Cи++ все конструкторы.

В языке Cи# и Java есть конструктор умолчания. А вот конструктора копирования у них нет! Потому что у них нет побитовой семантики по определению - вместо объектов там все операции идут с указателями на объекты (a = b) - ссылочная семантика.

А для копирования есть метод Object Clone()- возвращает ссылку на объект. Для копирования- переопределить Object Clone().

Конструкторы преобразования в Java и Delphi отсутствуют, в Cи# преобразование делается исключительно при помощи операторов преобразования.

В силу ссылочной семантики конструктор вызывается явно.

Си# - base(...);

Java - Super(); от smalltalk

Во всех этих языках есть инициализаторы при членах (T x = e), выполняется она сверху вниз(в порядке, в котором они расположены в тексте).

static {...блок с любыми присваиваниями статическим членам класса вызывается, когда инициализируется первый статический член данного класса}; - статический инициализатор.

Если в языке Cи# есть у конструктора static, то это статический конструктор и он аналогичен статическому инициализатору в языке Java . Этот статический конструктор - конструктор умолчания .Т.к. инициализация явная и никаких параметров нет.

Для класса vector конструктор умолчания нецелесообразен, т.к. нет кол-ва элементов по умолчанию.

Если кто-то берёт и унаследует класс Vector, создавая класс X (c переменной int &k ). Должна быть специальная конструкция для вызова конструкторов баз и подчленов (Vector(20), k(i)).

В Си++ следующая семантика:

конструктор:

X(int i):Vector(20), k(i) {

k = i;// операция присваивания--> нужна явная инициализация

}

...

Си# - base(...);- в Си нельзя, т.к. баз может быть много.

Java - Super();

В языке Delphi немного другой синтаксис. Есть специальные ключевые слова constructor и destructor. Как правило, их называют Create и Free соответственно (сделано это по примеру объекта TObject).

Нет умолчания, т.к. все явно.

i:X;

i := X.Create(..);

i.Free;

Inherited имя метода - вызов родительского метода(конструктор и деструктор, соблюдая порядок).

Т.к. нет множественного наследования.

С деструкторами всё тоже просто - есть только обычные деструкторы (деструкторы умолчания есть только в Си++!). Явный вызов в Delphi - i.Free .

В языке Java есть защищенный метод void finalize() {...} - вызывается тогда, когда объект уходит из памяти, когда его уничтожает сборщик мусора. Объект удаляется из памяти, когда не хватает места, но он может быть и не удален--> гарантировать время освобождения объекта нельзя.

Идеологически работы с ресурсами в Си++:

Конструктор - захват ресурса, деструктор - освобождение ресурса. И каждому ресурсу ставится в соответствие какой-то класс.

смена курсора на песочные часы:

{

CWaitCursor c;// смена курсора с помощью конструктора и деструктора

long op

}

Java и Cи#

try {

...

} finally

{

.. // здесь код будет выполнен в любом случае, даже если в блоке try произошло исключение

}

Т.е.

try {

X = захват

} finally {

if (X != null)

X.Dispose();

}

C# IDisposable Dispose();- вызывается, если ресурс надо освободить, ибо деструктор может быть и не вызван.

using (инициализация объекта - выражение - захват ресурса: X = new XX())

{

блок: эквивалентно

try {X = new XX();

...

} finally {

if (X != null) X.Dispose;

}

}- гарантирует, что объект будет освобожден.

Языки программирования.Лекция 14.

Классы (продолжение).

Мы говорили о специальных функциях-членах. Многие привлекательные черты, обусловленные наличием классов, связаны именно с наличием специальных функций.

Си++ отличается от Си несколькими плюсами, причём двумя ():

1. Первый плюс - наличие механизма классов. Класс - языковая конструкция как тип и как контейнер для данных других типов, функций и т.п.

2. Второй плюс – наличие объектно-ориентированных свойств: наследования, динамического полморфизма и т.п.

В прошлый раз мы разобрали конструкторы (вызывается автоматически компилятором, когда объект создается) и деструкторы (вызывается автоматически компилятором, когда объект уходит). Конструктор решает проблемы инициализации, копирования и преобразования.

3).Оператор преобразования.

• Преобразование - оператор небезопасный, явные преобразования никаких проблем никогда не вызывают:

a b // разных типов

a = T(b)// явное преобразование

Вспомним конструктор преобразования X(T), который делает соответственно из объекта Т объект класса Х.

T a;

X b;

пример1.

int i;

double d;

d = i;// трактуется, как d = (double)i; если i соответственно типа int, а d типа double

В Си++ есть понятие стандартных неявных преобразований, тут мы видим стандартное преобразование, которое определено в языке, и семантика которого подробно расписана. Аналогично в Си++ есть обратные преобразования – из double в int (может привести к потери информации).

пример2.

Vector(int) // int - количество элементов в векторе (см.предыдущую лекцию)

V v;

v = 5; //трактуется как неявное преобразование

Компилятор не находит никакого стандартного преобразования из int в vector, оно не может быть стандартным (встроенным в компилятор, поскольку vector принадлежит не языку, а стандартной библиотеке). Компилятор ищет пользовательское преобразование, которое может быть соответствующим конструктором Vector(int) - и он его находит (никакого осмысленного преобразования из int в vector нет, это преобразование случайно).

В общем случае эта конструкция не безопасна. Это решается специальным указанием explicit (явный), ставится перед соответствующим конструктором (Х(Т), Х(Т&), X(const T&)), это означает, что этот конструктор теряет свойства конструктора-преобразования. Он может вызываться только явно. По умолчанию этого указания нет и это плохо.

В Си++ появились соответствующие преобразования, потому что некоторые типы данных ввести в язык совершенно безопасным образом, и так, чтобы они не отличались от стандартных – это без неявных операций преобразований сделать не возможно. В большинстве случаев операторы преобразования нужны, когда есть устоявшийся тип данных, у которого есть набор операций, который частично пересекается с набором стандартных операций ЯП.

Примеры:

1. Тип данных complex

2. Тип данных множество

Наиболее частые преобразования – это преобразования из строк языка Си: char* (ASCIZ) в String и обратно.

• Посмотрим, как ещё организованы преобразования.

Неявные преобразования задаваемы пользователем есть только в Си++ и в Си#. В Дельфи и Java есть неявное преобразование в строковой тип. В Java для базового типа Object есть преобразование toString, которое может быть переопределено для любого класса. Другие неявные преобразования, определяемые пользователем, отсутствуют. Как следствие в Java тип данных complex нельзя ввести таким же удобным способом как в Си++.

Конструкторы преобразования не могут служить универсальным средством преобразования, потому что они всегда из какого-то тд Т (стандартного или пользовательского) делают новый тд Х, тд который мы описываем и описываем его конструктор.

char* T -> String X

А для обратного преобразования мы уже можем не написать преобразование. Если объект Т не является классом, либо он является классом, который мы не можем модифицировать (библиотечный, без исходного текста). Мы можем использовать специальные функции, которые называются операторами преобразования.

В Си++:

class X {

operator type(); //возвращаемого тип нет, так как соответствующее имя типа само по себе говорит какой тип возвращается

//нет аргумента, точнее есть один – this

//обязательно не статическая функция-член

};

пример: для string – char*

class String {

operator char* ();

}

Стандартная ошибка начинающего программиста – наивная реализация тд String, когда возвращает char*, если речь идет о временном объекте (неявное преобразование), то компилятор запомнит char*, дальше она будет использоваться, а объекта уже нет. Так как по временные объекты уничтожаются не при выходе из блока (как было в проекте языка), как только объект не нужен. Рассмотри пример. Пусть есть некоторая функция void f(X); заметим, что Х передается по значению. Есть объект T t; мы хотим вызвать f(t) – формально типы параметра t и Х не совпадают. Но компилятор прежде, чем выдать сообщение об ошибке поищет соответствующий конструктор X(T). Если он его нашел то, надо создать временный объект, который передается по значению: f(X(T)). Где нужно уничтожать этот временный объект? f(t) здесь ; (до точки-с-запятой)

пример:

Пусть f(char* s);

String s;

f(s); = f((char*) s); //с помощью операторов преобразования

С помощью оператора-преобразования мы можем

1. преобразовывать наши новые классы в стандартные тд

2. можно сделать следующее:

Base – базовый класс,

Derived - выведен из Base,

Derived -> Base // такое преобразование у нас есть

Base -> Derived // конструктором быть задано не может, может быть задана оператором преобразования внутри класса Derived

В Си#:

В языке Cи# тоже есть операторы неявного преобразования. Существует ряд ограничений:

1. Конструкторы преобразования здесь отсутствуют.

2. static implicit/explicit operator тип1 (тип2 имя)

а) Операторы преобразования задаются в виде статических членов

б) класса:тип1 и тип2 не могут быть стандартными типами (+ типами из стандартной библиотеки).

в) наличие implicit/explicit

Если преобразование (Т1)Е; объявлено как explicit, то:

T1 x;

T2 y;

x = y; // ERROR, но если было бы implicit то разрешалось – был бы сгенерирован временный объект, и ссылка на него присваивалась х

x = (T1)y; // ok

г) explicit указан по умолчанию

4).Свойства.

Ещё одна языковая конструкция – свойства (property). Они наиболее ярко иллюстрируют дуализм операций и данных, иногда сказать, где данные, где операции – очень тяжело, все зависит от уровня абстракции. Свойства относятся только к классам. С точки зрения пользователя свойства проявляют себя как член-данное (переменная, нестатический или статический член данных):

X a;

a.x = e;

b = a.x;

С точки зрения программиста - это две функции: get() и set(value)

a.x = e; // a.setX(e);

b = a.x; // b = a.getX();

Иначе говоря, для каждого свойства определена пара функций – одна читает значение, другая его устанавливает.

Свойства удобны:

Характеристики

Список файлов лекций