Albert Makhmutov - Идиомы и стили С++

А можно еще потолковать о распределенных приложениях. Или архитектурных решениях. Блин, надо же подняться как-то над WinAPIи RAS, они же и в MSDNесть. Ну ладно, будет с этим. Конец лирического отступления. Вернемся к нашим баранам, то бишь указателям.

Давайте подумаем, какой интерфейс есть у класса. Его объявление? Верно. Но не все. Интерфейс - это то, что видит клиент. А видят разные клиенты разное. Отношения дружбы, наследования, модификаторы доступа сами по себе изменяют интерфейс. Как мы можем приобрести почти неограниченный контроль над интерфейсом? Ранее рассмотренные ведущие указатели не позволяют изменять интерфейс, ибо перегруженный оператор -›действительно позволяет осуществлять доступ к настоящему интерфейсу, а значит, информация о нем должна быть доступна. Ну и не будем его перегружать. Ничего не мешает просто скопировать нужную часть его интерфейса в определение указателя, и вызывать нужные функции объекта в одноименных функциях указателя. Если нас интересует секретность, то делаем все функции не-подстановочными (то есть определяем их вне объявления класса и без модификатора inline). Вот код:

// Это находится в заголовочном файле.

class Cthat;

class CPthat {

private:

Cthat* t; // обычный указатель на объект

public:

CPthat ();

CPthat (const CPthat&);

~CPthat ();

CPthat& operator=(const CPthat&);

// Новый интерфейс - дубликат

void funct1(void);

void funct2(void);

};

// Это все содержится в cpp-файле.

// и первое - определение указываемого объекта

class Cthat {

friend class CPthat;

private:

protected:

Cthat();

public:

// Родной интерфейс.

void funct1(void);

void funct2(void);

};

//Реализация членов-функций класса указателя.

CPthat::CPthat ():t(new Cthat) {}

CPthat::CPthat (const CPthat& _cp):t(new Cthat(*(_cp.t))) {}

CPthat::~CPthat (){ delete t; }

CPthat& CPthat::operator=(const CPthat& _cp) {

if (this != &_cp) {

delete t;

t = new Cthat(*(_cp.t));

}

return *this;

}

void CPthat::funct1(void) { t-›funct1(); }

void CPthat::funct2(void) { t-›funct2(); }

// Реализация членов-функций класса объекта

Cthat::Cthat() {}

void Cthat::funct1(void) {}

void Cthat::funct2(void) {}

Все, приплыли. От класса указываемых объектов остался только перископ в виде class Cthat;, а более ничего. CPthatдействует вместо него. Он сам стал им. Класс CPthatявляется классом интерфейсного указателя.

Теперь можете идти за пивом. Вы властелин вселенной. Вы можете превратить кого угодно во что угодно. Имея на вооружении идиомы умных, ведущих и интерфейсных указателей, сочетая их в любых комбинациях, Вы можете превратить в урода любой класс на выбор. Или в красавца. Ваше желание - закон, господин. Мне кажется, Вы уже знаете, о чем будет следующий шаг. Но я не могу подобрать нормального термина этому. Слово "интерфейс" заездили до последней степени. Скоро руль и педали назовут интерфейсом автомобиля к шоферу, а вилка, ложка и нож будут универсальным интерфейсом еды. И конечно, Мелкомякг именно это слово применил для следующей идеи. А еще это называют "suite" - комплект, или "facet" - грань. В общем, следующий шаг - о множественных интерфейсных указателях на объект.

Пока праздники не начались и не кончились, пока работает интернет и библиотека, снова займемся любимым делом - статистикой класса. Мы уже говорили о ней, и уяснили, что здесь неплохо работает идиома ведущих указателей. Но на плюсах работает в течение 20 лет сотни тысяч программеров, и было бы неверно предположить, что они за это время не изобрели иных приличных способов реализовать статистику. Так… что же они там навыдумывали?

Мысль о классе, ответственном за статистику, приходит быстро. Да, это работает, но как только иерархия классов разрастается, увеличивается количество геморроя. Наследование становится множественным, потом виртуальным, статические члены сохраняются в классах мертвым грузом… ну в небольших иерархиях работает, но я не для этого взялся за шаг.

Изящную идиому предложил Коплин в 1995 году, а Мейерс развил ее в 2000. Правда, она предполагает вмешательство в код класса, но это не мешает быть очаровательно красивой. Основана она на том, что мы определяем шаблон класса счетчика и втыкаем его наблюдаемый класс статическим членом или наследованием. Шаблон расширяется ровно один раз для каждого класса, и это гарантирует нам наличие ровно одного экземпляра статистики. Код лучше объяснит.

// Это шаблон класса, ответственного за статистику.

template ‹class T›

class CCounter {

public:

CCounter() { ++m_iCount; }

CCounter(const CCounter&) { ++m_iCount; }

~CCounter() { --m_iCount; }

static int GetCount() { return m_iCount; }

private:

static int m_iCount;

};

// Парашютики, парашютики берем не забываем!

// Инициализируем статическую мембер-переменную.

template ‹class T› int CCounter‹T›::m_iCount = 0;

// Использование статистики.

class CClass {

public:

static int GetCount() { return CCounter‹CClass>::GetCount(); };

private:

CCounter‹CClass› cInstance;

};

Нор убавить нейзер прибавить, сказать нечего, разве вместо неуместного intпоставьте size_t. Это макрос, он расширяется в зависимости от модели памяти или в intили в long. Я уж чтоб народ не смущать, в конце концов сайт называется "Первые Шаги", а не Последний Путь. Можно применить наследование, но не советую. Мейерс нашел какие-то преимущества, но меня не убедил.

Да еще это КРАЙНЕ важно - модификатор constв объявлении функций - не гнушайтесь его юзать! Если функция не изменяет ничего в классе, ставьте не ленясь. Если кто-то захочет позже использовать ее в константной функции, то не сможет - без вмешательства в код, а это надо? Шансы на то, что этот кто-то будете Вы, но более опытный, крайне велики. Трудно набирать? Купите себе кривую клаву и потренируйтесь месячишко стучать вслепую. Эта инвестиция окупится, уверяю Вас как специалист по фондовому рынку. То же с аргументами, передаваемыми в функцию. Не забывайте, что constизменяет сигнатуру функции.

Вполне возможно, что Вы работаете с действительно крупным проектом, иерархия классов развилась до огромных размеров, а каждый класс (особенно внизу иерархии) обладает десятками или сотнями открытых функций. Конечно, неплохо задаться вопросом "Насколько разумно это?". Еще лучше, если этот вопрос задать до начала написания кода. Тогда можно вовремя почитать Гради Буча, установить на компьютер " Rational Rose" или сходную CASE-систему, и более чем тщательно спроектировать иерархию классов. К сожалению, вопросы объектного анализа и проектирования выходят далеко за рамки данного Шага и моих способностей. Но на всякий случай сообщу, что Microsoftсерьезнейшим образом почистила библиотеку своих классов при выпуске версии для карманных компьютеров, и только в результате такой меры ЭТО стало вообще работать в каких-то разумных пределах и объемах; ошибки этапа моделирования вообще обходятся очень дорого впоследствии, особенно если система развивается.