Стенли Липпман - Язык программирования C++. Пятое издание

В качестве примера напишем функцию сравнения длин двух строк. Поскольку строки могут быть очень длинными и их копирования желательно избежать, сделаем параметры ссылками. Так как сравнение двух строк не подразумевает их изменения, сделаем ссылочные параметры константами (см. раздел 2.4.1):

// сравнить длины двух строк

bool isShorter(const string &s1, const string &s2) {

return s1.size() < s2.size();

}

Как будет продемонстрировано в разделе 6.2.3, для не подлежащих изменению ссылочных параметров функции должны использовать ссылки на константу.

Ссылочные параметры, которые не изменяются в функции, должны быть объявлены как const.

Функция может возвратить только одно значение. Но что если функции нужно возвратить больше одного значения? Ссылочные параметры позволяют возвратить несколько результатов. В качестве примера определим функцию find_char(), которая возвращает позицию первого вхождения заданного символа в строке. Функция должна также возвращать количество этих символов в строке.

Как же определить функцию, возвращающую и позицию, и количество вхождений? Можно было бы определить новый тип, содержащий позицию и количество. Однако куда проще передать дополнительный ссылочный аргумент, содержащий количество вхождений:

// возвращает индекс первого вхождения с в s

// ссылочный параметр occurs содержит количество вхождений

string::size_type find_char(const string &s, char c,

string::size_type &occurs) {

auto ret = s.size(); // позиция первого вхождения, если оно есть

occurs = 0; // установить параметр количества вхождений

for (decltype(ret) i = 0; i != s.size(); ++i) {

if (s[i] == c) {

if (ret == s.size())

ret = i; // запомнить первое вхождение с

++occurs; // инкремент счетчика вхождений

}

}

return ret; // количество возвращается неявно в параметре occurs

}

Когда происходит вызов функции find_char(), ей передаются три аргумента: строка, в которой осуществляется поиск, искомый символ и объект типа size_type(раздел 3.2.2), содержащий счетчик вхождений. Если sявляется объектом класса string, a ctr— объектом типа size_type, то функцию find_char()можно вызвать следующим образом:

auto index = find_char(s, 'o', ctr);

После вызова значением объекта ctrбудет количество вхождений символа о, a indexукажет на его первое вхождение, если оно будет. В противном случае значение indexбудет равно s.size(), a ctr— нулю.

Упражнение 6.11. Напишите и проверьте собственную версию функции reset(), получающую ссылку.

Упражнение 6.12. Перепишите программу из упражнения 6.10 раздела 6.2.1 так, чтобы использовать ссылки вместо указателей при смене значений двух целочисленных переменных. Какая из версий, по вашему, проще в использовании и почему?

Упражнение 6.13. Если Т— имя типа, объясните различие между функцией, объявленной как void f(Т)и как void f(Т&).

Упражнение 6.14. Приведите пример, когда параметр должен быть ссылочным типом. Приведите пример случая, когда параметр не должен быть ссылкой.

Упражнение 6.15. Объясните смысл каждого из типов параметров функции find_char(). В частности, почему s— ссылка на константу, a occurs— простая ссылка? Почему эти параметры ссылочные, а параметр с типа charнет? Что будет, сделай мы sпростой ссылкой? Что если occurs сделать константной ссылкой?

При использовании параметров, являющихся константой, следует помнить об обсуждении спецификатора constверхнего уровня из раздела 2.4.3. Как упоминалось в этом разделе, спецификатор constверхнего уровня — это тот спецификатор, который относится непосредственно к объекту:

const int ci = 42; // нельзя изменить ci; const верхнего уровня

int i = ci; // ok: при копировании ci спецификатор const

// верхнего уровня игнорируется

int * const p = &i; // const верхнего уровня; нельзя присвоить p

*p = 0; // ok: изменение при помощи p возможно; i теперь 0

Как и при любой другой инициализации, при копировании аргумента для инициализации параметра спецификаторы constверхнего уровня игнорируются. В результате спецификатор constверхнего уровня для параметров игнорируется. Параметру, у которого есть спецификатор constверхнего уровня, можно передать и константный, и неконстантный объект:

void fcn(const int i) { /* fcn может читать, но не писать в i */ }

Функцию fcn()можно вызвать, передав ей аргумент типа const intили обычного типа int. Тот факт, что спецификаторы constверхнего уровня игнорируются у параметра, может иметь удивительные последствия:

void fcn(const int i) { /* fcn может читать, но не писать в i */ }

void fcn(int i) { /* ... */ } // ошибка: переопределяет fcn(int)

В языке С++ можно определить несколько разных функций с одинаковым именем. Однако это возможно только при достаточно большом различии их списков параметров. Поскольку спецификаторы constверхнего уровня игнорируются, мы можем передать те же типы любой версии функции fcn(). Вторая версия функции fcn()является ошибкой. Несмотря на внешний вид, ее список параметров не отличается от списка первой версии функции fcn().

Поскольку параметры инициализируются так же, как и переменные, имеет смысл напомнить общие правила инициализации. Можно инициализировать объект со спецификатором constнижнего уровня неконстантным объектом, но не наоборот, а простую ссылку следует инициализировать объектом того же типа.

int i = 42;

const int *cp = &i; // ok: но cp не может изменить i (раздел 2.4.2)

const int &r = i; // ok: но r не может изменить i (раздел 2.4.1)

const int &r2 = 42; // ok: (раздел 2.4.1)

int *p = cp; // ошибка: типы p и cp не совпадают (раздел 2.4.2)

int &r3 = r; // ошибка: типы r3 и r не совпадают (раздел 2.4.1)

int &r4 = 42; // ошибка: нельзя инициализировать простую ссылку из

// литерала (раздел 2.3.1)

Те же правила инициализации относятся и к передаче параметров:

int i = 0;

const int ci = i;

string::size_type ctr = 0;

reset(&i); // вызывает версию функции reset с параметром типа int*

reset(&ci); // ошибка: нельзя инициализировать int* из указателя на