straustrup2 (852740), страница 41
Текст из файла (страница 41)
Однако, как показывает член no_of_members изприведенного примера, такие описания конструкторов можно использовать для членов любого типа.Если конструктору члена не требуется параметров, то и не нужно задавать никаких списков параметров.Так, поскольку конструктор table::table() был определен со стандартным значением параметра, равным15, достаточно такого определения:classdef::classdef(int size): members(size), no_of_members(size){// ...}Тогда размер таблицы friends будет равен 15.Если уничтожается объект класса, который сам содержит объекты класса (например, classdef), товначале выполняется тело деструктора объемлющего класса, а затем деструкторы членов в порядке,обратном их описанию.Рассмотрим вместо вхождения объектов класса в качестве членов традиционное альтернативное емурешение: иметь в классе указатели на члены и инициализировать члены в конструкторе:class classdef {table* members;table* friends;int no_of_members;// ...};classdef::classdef(int size){members = new table(size);friends = new table; // используется стандартный// размер tableno_of_members = size;// ...}Поскольку таблицы создавались с помощью операции new, они должны уничтожаться операцией delete:classdef::~classdef(){// ...delete members;delete friends;}Такие отдельно создаваемые объекты могут оказаться полезными, но учтите, что members и friendsуказывают на независимые от них объекты, каждый из которых надо явно размещать и удалять.
Крометого, указатель и объект в свободной памяти суммарно занимают больше места, чем объект-член.145Бьерн Страуструп.Язык программирования С++5.5.5 Массивы объектов классаЧтобы можно было описать массив объектов класса с конструктором, этот класс должен иметьстандартный конструктор, т.е. конструктор, вызываемый без параметров. Например, в соответствии сопределениемtable tbl[10];будет создан массив из 10 таблиц, каждая из которых инициализируется вызовом table::table(15),поскольку вызов table::table() будет происходить с фактическим параметром 15.В описании массива объектов не предусмотрено возможности указать параметры для конструктора.Если члены массива обязательно надо инициализировать разными значениями, то начинаются трюки сглобальными или статическими членами.Когда уничтожается массив, деструктор должен вызываться для каждого элемента массива. Длямассивов, которые размещаются не с помощью new, это делается неявно.
Однако для размещенных всвободной памяти массивов неявно вызывать деструктор нельзя, поскольку транслятор не отличитуказатель на отдельный объект массива от указателя на начало массива, например:void f(){table*table*deletedeletet1 = new table;t2 = new table[10];t1;t2;// удаляется одна таблица// неприятность:// на самом деле удаляется 10 таблиц}В данном случае программист должен указать, что t2 - указатель на массив:void g(int sz){table* t1 = new table;table* t2 = new table[sz];delete t1;delete[] t2;}Функция размещения хранит число элементов для каждого размещаемого массива.
Требованиеиспользовать для удаления массивов только операцию delete[] освобождает функцию размещения отобязанности хранить счетчики числа элементов для каждого массива. Исполнение такой обязанности вреализациях С++ вызывало бы существенные потери времени и памяти и нарушило совместимость с С.5.5.6 Небольшие объектыЕсли в вашей программе много небольших объектов, размещаемых в свободной памяти, то можетоказаться, что много времени тратится на размещение и удаление таких объектов.
Для выхода из этойситуации можно определить более оптимальный распределитель памяти общего назначения, а можнопередать обязанность распределения свободной памяти создателю класса, который должен будетопределить соответствующие функции размещения и удаления.Вернемся к классу name, который использовался в примерах с table.
Он мог бы определяться так:struct name {char* string;name* next;double value;name(char*, double, name*);~name();void* operator new(size_t);void operator delete(void*, size_t);private:enum { NALL = 128 };146Бьерн Страуструп.Язык программирования С++static name* nfree;};Функции name::operator new() и name::operator delete() будут использоваться (неявно) вместоглобальных функций operator new() и operator delete().
Программист может для конкретного типанаписать более эффективные по времени и памяти функции размещения и удаления, чемуниверсальные функции operator new() и operator delete(). Можно, например, разместить заранее "куски"памяти, достаточной для объектов типа name, и связать их в список; тогда операции размещения иудаления сводятся к простым операциям со списком. Переменная nfree используется как начало списканеиспользованных кусков памяти:void* name::operator new(size_t){register name* p = nfree; // сначала выделитьif (p)nfree = p->next;else {// выделить и связать в списокname* q = (name*) new char[NALL*sizeof(name) ];for (p=nfree=&q[NALL-1]; q<p; p--) p->next = p-1;(p+1)->next = 0;}return p;}Распределитель памяти, вызываемый new, хранит вместе с объектом его размер, чтобы операцияdelete выполнялась правильно. Этого дополнительного расхода памяти можно легко избежать, еслииспользовать распределитель, рассчитанный на конкретный тип.
Так, на машине автора функцияname::operator new() для хранения объекта name использует 16 байтов, тогда как стандартнаяглобальная функция operator new() использует 20 байтов.Отметим, что в самой функции name::operator new() память нельзя выделять таким простым способом:name* q= new name[NALL];Это вызовет бесконечную рекурсию, т.к.
new будет вызывать name::name().Освобождение памяти обычно тривиально:void name::operator delete(void* p, size_t){((name*)p)->next = nfree;nfree = (name*) p;}Приведение параметра типа void* к типу name* необходимо, поскольку функция освобождениявызывается после уничтожения объекта, так что больше нет реального объекта типа name, а естьтолько кусок памяти размером sizeof(name).
Параметры типа size_t в приведенных функцияхname::operator new() и name::operator delete() не использовались. Как можно их использовать, будетпоказано в $$6.7. Отметим, что наши функции размещения и удаления используются только дляобъектов типа name, но не для массивов names.5.6 Упражнения1.(*1) Измените программу калькулятора из главы 3 так, чтобы можно было воспользоваться классомtable.2.(*1) Определите tnode ($$R.9) как класс с конструкторами и деструкторами и т.п., определитедерево из объектов типа tnode как класс с конструкторами и деструкторами и т.п.3.(*1) Определите класс intset ($$5.3.2) как множество строк.4.(*1) Определите класс intset как множество узлов типа tnode.
Структуру tnode придумайте сами.5.(*3) Определите класс для разбора, хранения, вычисления и печати простых арифметических147Бьерн Страуструп.Язык программирования С++выражений, состоящих из целых констант и операций +, -, * и /. Общий интерфейс класса долженвыглядеть примерно так:class expr {// ...public:expr(char*);int eval();void print();};Конструктор expr::expr() имеет параметр-строку, задающую выражение.Функция expr::eval() возвращает значение выражения, а expr::print() выдает представлениевыражения в cout.
Использовать эти функции можно так:expr("123/4+123*4-3");cout << "x = " << x.eval() << "\n";x.print();Дайте два определения класса expr: пусть в первом для представления используется связанныйсписок узлов, а во втором – строка символов. Поэкспериментируйте с разными форматами печативыражения, а именно: с полностью расставленными скобками, в постфиксной записи, вассемблерном коде и т.д.6.(*1) Определите класс char_queue (очередь символов) так, чтобы его общий интерфейс не зависел отпредставления. Реализуйте класс как: (1) связанный список и (2) вектор. О параллельности не думайте.7.
(*2) Определите класс histogram (гистограмма), в котором ведется подсчет чисел в определенныхинтервалах, задаваемых в виде параметров конструктору этого класса. Определите функцию выдачигистограммы. Сделайте обработку значений, выходящих за интервал. Подсказка: обратитесь к<task.h>.8. (*2) Определите несколько классов, порождающих случайные числа с определенными распределениями.Каждый класс должен иметь конструктор, задающий параметры распределения и функцию draw,возвращающую "следующее" значение.
Подсказка: обратитесь к <task.h> и классу intset.9. (*2) Перепишите примеры date ($$5.2.2 и $$5.2.4), char_stack ($$5.2.5) и intset ($$5.3.2), не используяникаких функций-членов (даже конструкторов и деструкторов). Используйте только class и friend.Проверьте каждую из новых версий и сравните их с версиями, в которых используются функции-члены.10. 10.(*3) Для некоторого языка составьте определения класса для таблицы имен и класса,представляющего запись в этой таблице.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
