Albert Makhmutov - Идиомы и стили С++

Круто? Это - подвиг неизвестного программиста. У Элджера был разобран пример со сложением чисел, очень красивый, но не сразу понятный. Там числа происходят от одного предка, что левый, что правый операнд оператора +, и по моему, обе диспетчеризации происходят по механизму виртуальных функций. Увы, мне лень набирать код.

Код к данному шагу я не проверял, в отличие от предыдущих. К диспетчеризации мы еще вернемся. Или не вернемся. Но следующий шаг однозначно про указатели.

Если мы уж взялись заниматься умными указателями, то очень быстро придем к выводу, что неплохо ограничить их свободу так, чтобы два указателя не указывали на один объект. Далее я их называю ведущими указателями. Для этого нужно реализовать буквально три-четыре правила:

1. Порождение ведущего указателя порождает объект, уничтожение ведущего указателя уничтожает объект;

2. Копирование ведущего указателя создает точную копию объекта;

3. Присваивание ведущего указателя уничтожает предыдущий объект и ставит на его место копию нового объекта.

Если же мы хотим получить однозначное соответствие объекта и его ведущего указателя, то нужно запретить создание объекта, кроме как при помощи ведущего указателя, и запретить создание ведущего указателя, кроме как специальной функцией. Последнее в общем не обязательно, а первое весьма важно.

Такие простые, но замечательно полезные механизмы просто сами набираются на клавиатуре сначала в виде класса, а потом в виде шаблона класса (мы же не последний день на свете живем, пригодится еще).

class CThat {

private:

int i;

public:

CThat (int _i=0):i(_i) {}

CThat (const CThat& _that):i(_that.i) {}

CThat& operator=(const CThat& _that) {

if (this == &_that) return *this;

i = _that.i;

return *this;

}

};

class MasterPointer {

private:

CThat* t;

public:

// MasterPointer():t(new CThat){}

MasterPointer(CThat _that=0):t(new CThat(_that)) {}

MasterPointer(const MasterPointer& mp): t(new CThat((*mp.t))) {}

~MasterPointer() { delete t; }

MasterPointer& operator=(const MasterPointer& mp) {

if (this != &mp) {

delete t;

t = new CThat(*(mp.t));

}

return *this;

}

};

Напоминать не надо, что this- это указатель на самого себя? Кстати и оказалось, что для реализации ведущего указателя класс указываемого объекта должен и сам иметь:

1. Конструктор без аргументов или с аргуметами, имеющими значения по умолчанию ( default constructor). Компилятор вам нарисует такой один, если вы не определите конструкторов вообще никаких. На вид это будет просто ежик чернобыльский. Попытка создать внутри функции (я имею в виду в стеке) массив таких объектов наплодит вам массив дегенератов (это вне семантики ведущих указателей, мы же договариваемся, что без ведущих указателей такие объекты вообще не существуют). Так что не рискуйте.

2. Конструктор копии. Если вы не определите его, то компилятор нарисует свой. ТАКОЕ компилятору можно позволять только в крайнем случае, или перед пенсией, ибо по сравнению с этим чудовищем упомянутый ранее ежик просто Киану Ривз.

3. Оператор присваивания. То же самое. Подробности можно узнать в любой книге по C++, или в киоске с видеокассетами в разделе "Ужасы".

4. Виртуальный деструктор. Ну это еще ничего. Если Вы его не определите, то компилятор не задушит Вас ночью. Но вообще… должны быть очень серьезные причины для того, чтобы деструктор не был виртуальным, если вы наследуете свой класс или собираетесь от него наследовать.

Кстати, пока я нахожусь в этой теме, хочу заметить, понятия "конструктор по умолчанию", "конструктор без аргументов" и "конструктор, генерируемый компилятором" легко спутать, если сразу не уяснить их отношения. Конструктор по умолчанию - это конструктор, который может быть вызван без указания агрументов. Он может иметь аргументы, но все они имеют значения по умолчанию. Конструктор без аргументов - тот, у которого аргументы вообще не определены. Конструкторы, генерируемые компилятором - два конструктора - без аргументов и копии - создаются только в том случае, если Вы не определили других конструкторов.

Вернемся же однако к коду. Я определил два конструктора без аргументов и один закомментировал. Оставленный конструктор меня больше устраивает, но он не годится для преобразования кода в шаблон. Поэтому в шаблоне используется первый. Оператор присваивания проверяет, не происходит ли присвоение самому себе. Это всегда важно, поскольку если не проверить, то следующим шагом мы уничтожим содержимое, так и не оставив себе ничего на память. Поскольку все вроде нормально, рисуем шаблон.

template ‹class T›

class MP {

private:

T* t;

public:

MP():t (new T) {}

MP(const MP‹T›& mp):t(new T((*mp.t))) {}

~MP() {delete t;}

MP‹T›& operator= (const MP‹T›& mp) {

if (this != &mp) {

delete t;

t = new T(*(mp.t));

}

return *this;

}

};

Чувствуете ли Вы, что идеология умных указателей близка к идеологии COM? Если еще нет, то готовьтесь - сходство явится самое ближайшее время. IUnknown, QueryInterface, ClassFactoryи интерфейсы объектов - все полностью взято из идиоматики умных указателей.

Применение ведущих указателям таково: Вы можете изменять поведение указываемого класса без применения наследования и не изменяя его код, и его новое поведение не будет отражаться на субклассах. Не обязательно СУЩЕСТВЕННО изменять поведение. Можно вести статистику класса или объекта, или сделать объект "только на чтение", поставив модификаторы constна сам оператор -›и возвращаемое значение:

const T* operator-›() const;

И вовсе не надо изменять код класса. Это совсем немаловажно, если у Вас, к примеру, коммерческая библиотека классов.

А еще можно сделать умный указатель на ведущий указатель. Или ведущий указатель на ведущий указатель. Вам не стало еще плохо? Если нет, то alors, en route!

Извините, тут лирическое отступление. Если хотите пропустить - нажмите PageDown.

2001, март, 5 число. Вот уже седьмой шаг. Я ухлопал на эти шаги весь свой законный Курбан-Байрам, и не соблюдаю намаз. Одако не забываю добавлять коньяк в кофе, что придает определенный колорит… шагам. Остановлюсь на некоторое время. Посмотрим, что получится. Честно говоря, мне нужна обратная связь. Я не Толстой, и не Буч, и не совсем уверен, что эти шаги нужны человечеству. Поэтому я прошу Вас сообщить мне, насколько Вам интересны темы, затронутые мною, и если Вас это не затрудняет - несколько слов о том, кто Вы и какой Ваш опыт работы (я хочу выяснить, в какую аудиторию я попадаю, и куда ввязываюсь), буквально пару строк. У меня есть материал примерно еще на 20-30 шагов по идиоматике, а потом можно будет поковырять объектный анализ. Про анализ замечу: софт девелоперу за бугром предлагается 55-70 тонн баксов в год, а аналисту 90-120. Есть разница? Да и вообще, зачем разбирать идиоматику C++, если потом нарисовать диалоговое окно, положить в него одну кнопку, а на OnClickповесить обработчик одного сообщения, весом в 20 тысяч строк. Ну это личное дело каждого. Я сам так делаю. На дельфях и фокспре.