Вызов объекта

Часто мы хотим, чтобы для какой-то задачи можно было применить и функцию, и объект заранее заданного класса. Например, в алгоритме STL std::for_each вызывается одна и та же функция для всех объектов контейнера. Мы хотим иметь возможность:

1. Вызвать для каждого элемента контейнера функцию с одним параметром, передав в качестве параметра элемент (самый простой вариант).

2. Вызвать для каждого элемента контейнера функцию с несколькими параметрами, передав в качестве одного из них элемент, а в качестве других – фиксированные значения.

3. Вызвать для каждого элемента контейнера метод его класса (возможно, с передачей дополнительных параметров). Хочется иметь возможность применить этот метод и для контейнера указателей, и для контейнера объектов.

4. Вызвать для каждого элемента контейнера метод объекта определенного класса (возможно, с передачей дополнительных параметров).

Это действительно возможно сделать. Дело в том, что шаблон std::for_each выглядит примерно так:

template <class IterType,

class FunctionType> inline

FunctionType for_each(IterType _First, IterType _Last, FunctionType _Func)

{

for ( IterType iter = _First ; iter!= _Last ; ++iter)

_Func( *iter );

return (_Func);

}

И в роли _Func может быть объект любого типа FunctionType – лишь бы этот объект можно было скопировать внутрь функции и вызвать, передав ему в качестве параметра *iter.

Соответственно, _Func может быть как указателем на функцию, принимающую тип элемента контейнера, так и объектом класса, имеющего метод:

void operator()( ElementType& )

Этого достаточно. Например, если хочется вызвать функцию с несколькими параметрами, мы можем написать код:

class Printer

{

public:

Printer( std::istream& stream )

:Stream(stream)

{

}

void operator()(int a )

{

Print( Stream , a );

}

private:

std::istream& Stream;

};

Printer printer( stream1 );

std::for_each( int_vector.begin() , int_vector.end() , printer );

Для каждого элемента контейнера будет вызван operator() класса Printer и, как следствие, функция Print с двумя параметрами – в качестве первого будет передан stream1, в качестве второго – элемент контейнера.

Реализация компараторов

Техника вызова объекта позволяет нам реализовать специальные объекты, отвечающие, например, за сравнение элементов контейнера. Часто мы хотим отделить знание о способе сравнения от типа элемента. Для этого нам достаточно передавать контейнеру специальный объект – компаратор. Контейнер при необходимости сравнить элементы будет вызывать метод operator() объекта-компаратора (или функцию сравнения). Метод (или функция) должны принимать два объекта заданного типа и возвращать bool (результат сравнения). Подробнее см. [2, разд. 4.3].

Техника traits

Некоторые сложные контейнеры (например, строки) предъявляют большие требования к своим элементам. Для символов требуется и возможность сравнения, и наличие спецсимволов для конца строки и конца файла, и многое другое.

В то же время хочется иметь возможность применять эти контейнеры для разных типов символов (например, Unicode строк). Знание об алгоритмах сравнения символов, символе конца строки, символе конца файла и других необходимо отделить от конкретного типа символов (чтобы мы могли использовать в контейнере даже тот тип символа, автор которого об этой возможности не думал).

Для этого создается специальный тип, определяющий для другого типа некоторый набор применяемых к нему операций. Этот тип похож на тип компаратора, но отвечает не только за сравнение, но и за многое другое. Он обеспечивает все операции, необходимые другому типу (например, для того, чтобы быть элементом сложного контейнера).

Например, тип char_traits обеспечивает для другого типа все операции, необходимые для того, чтобы быть символом (элементом строки и значением, читаемым из потока). Мы можем определить для любого типа элемента тип traits с тем же набором методов, что и у char_traits, и использовать этот тип элемента в роли символа.