Стенли Липпман - Язык программирования C++. Пятое издание

function

Здесь был объявлен тип function, способный представлять вызываемые объекты, возвращающие целочисленный результат и имеющие два параметра типа int. Этот тип можно использовать для представления любого из типов приложения калькулятора:

function f1 = add; // указатель на функцию

function f2 = div(); // объект класса объекта функции

function f3 = [](int i, int j) // лямбда-выражение

{ return i * j; };

cout << f1(4,2) << endl; // выводит 6

cout << f2(4,2) << endl; // выводит 2

cout << f3(4,2) << endl; // выводит 8

Теперь карту можно переопределить, используя тип function:

// таблица вызываемых объектов,

// соответствующих всем бинарным операторам

// все вызываемые объекты должны получать по два int и возвращать int

// элемент может быть указателем на функцию, объектом функции или

// лямбда-выражением

map> binops;

В эту карту можно добавить каждый из вызываемых объектов приложения, будь то указатель на функцию, лямбда-выражение или объект функции:

map> binops = {

{"+", add}, // указатель на функцию

{"-", std::minus()}, // объект библиотечной функции

{"/", div()}, // пользовательский объект функции

{"*", [](int i, int j) { return i * j; }}, // безымянное

// лямбда-выражение

{"%", mod} }; // именованный объект лямбда-выражения

В карте пять элементов. Хотя все лежащие в основе вызываемые объекты имеют различные типы, каждый из них можно хранить в общем типе function.

Как обычно, при индексировании карты возвращается ссылка на ассоциированное значение. При индексировании карты binopsвозвращается ссылка на объект типа function. Тип function перегружает оператор вызова. Этот оператор вызова получает собственные аргументы и передает их хранимому вызываемому объекту:

binops["+"](10, 5); // вызов add(10, 5)

binops["-"](10, 5); // использует оператор; вызов объекта minus

binops["/"](10, 5); // использует оператор; вызов объекта div

binops["*"](10, 5); // вызов объекта лямбда-функции

binops["%"](10, 5); // вызов объекта лямбда-функции

Здесь происходит вызов каждой из операций, хранимых в карте binops. В первом вызове возвращаемый элемент является указателем на функцию, указывающим на функцию add(). Вызов binops["+"](10, 5)использует этот указатель для вызова функции addс передачей ей значений 10и 5. Следующий вызов, binops["-"], возвращает объект класса function, хранящий объект типа std::minus. Затем можно вызвать оператор этого объекта и других.

Нельзя непосредственно хранить имя перегруженной функции в объекте типа function:

int add(int i, int j) { return i + j; }

Sales_data add(const Sales_data&, const Sales_data&);

map> binops;

binops.insert({"+", add}); // ошибка: какой именно add?

Один из способов разрешения двусмысленности подразумевает хранение указателя на функцию (см. раздел 6.7) вместо имени функции:

int (*fp)(int, int) = add; // указатель на версию add,

// получающую два int

binops.insert({"+", fp}); // ok: fp указывает на правую версию add

В качестве альтернативы для устранения неоднозначности можно использовать лямбда-выражение:

// ok: использование лямбда-выражения

// для устранения неоднозначности при

// выборе используемой версии add

binops.insert({"+", [](int a, int b) {return add(a, b);} });

Вызов в теле лямбда-выражения передает два целых числа. Этому вызову может соответствовать только та версия функции add(), которая получает два целых числа, а следовательно, эта функция и применяется при выполнении лямбда-выражения.

Класс functionв новой библиотеке никак не связан с классами unary_functionи binary_function, которые были частью прежних версий библиотеки. Эти классы были заменены более общей функцией bind()(см. раздел 10.3.4).

Упражнение 14.44. Напишите собственную версию простого калькулятора, способного выполнять бинарные операции.

В разделе 7.5.4 упоминалось, что неявный конструктор, который может быть вызван с одним аргументом, определяет неявное преобразование. Такие конструкторы преобразовывают объект типа аргумента в тип класса. Можно также определить преобразование из типа класса. Для этого нужно определить оператор преобразования. Конструкторы преобразования и операторы преобразования определяют преобразования типа класса (class-type conversion). Такие преобразования называются также пользовательскими преобразованиями (user-defined conversion).

Оператор преобразования (conversion operator) — это специальный вид функции-члена класса. Общий синтаксис функции преобразования имеет следующий вид:

operator тип () const;

где тип — это имя типа. Операторы преобразования могут быть определены для любого типа (кроме void), который может быть типом возвращаемого значения функции (см. раздел 6.1). Преобразование в тип массива или функции недопустимо. Однако преобразование в тип указателя на данные или функцию, а также ссылочные типы вполне возможны.

У операторов преобразования нет явно заданного типа возвращаемого значения и нет параметров, их следует определять как функции-члены. Операции преобразования обычно не должны изменять преобразуемый объект. В результате операторы преобразования обычно определяют как константные члены.

Функция преобразования должна быть функцией-членом, у нее не определен тип возвращаемого значения и пустой список параметров. Функция обычно должна быть константой.

Для примера определим небольшой класс, представляющий целое число в диапазоне от 0 до 255:

class SmallInt {

public:

SmallInt(int i = 0): val(i) {

if (i < 0 || i > 255)

throw std::out_of_range("Bad SmallInt value");

}

operator int() const { return val; }

private:

std::size_t val;

};

Класс SmallIntопределяет преобразования в и из своего типа. Конструктор преобразует значения арифметического типа в тип SmallInt. Оператор преобразования преобразует объекты класса SmallIntв тип int: