
- •Глава 2 Описания и Константы 48
- •Глава 3 Выражения и Операторы 78
- •Глава 4 Функции и Файлы 109
- •Глава 5 Классы 130
- •Глава 6 Перегрузка Операций 164
- •Глава 7 Производные Классы 186
- •Глава 8 Потоки 219
- •Предисловие
- •Заметки для Читателя
- •Структура Этой Книги
- •Замечания по Реализации
- •Упражнения
- •Замечания по Проекту Языка
- •Исторические Замечания
- •Эффективность и Структура
- •Философские Замечания
- •Правила Правой Руки*
- •Замечания для Программистов на c
- •Библиографические Ссылки
- •1.1 Введение
- •1.1.1 Вывод
- •1.1.2 Компиляция
- •1.1.3 Ввод
- •1.2 Комментарии
- •1.3 Типы и Описания
- •1.3.1 Основные Типы
- •1.3.2 Производные Типы
- •1.4 Выражения и Операторы
- •1.4.1 Выражения
- •1.4.6 Операторы switch
- •1.4.7 Оператор while
- •1.4.8 Оператор for
- •1.4.9 Описания
- •1.5 Функции
- •1.6 Структура программы
- •1.7 Классы
- •1.8 Перегрузка операций
- •1.9 Ссылки
- •1.10 Конструкторы
- •1.11 Вектора
- •1.12 Inline-подстановка
- •1.13 Производные классы
- •1.14 Еще об операциях
- •1.15 Друзья (friend)
- •1.16 Обобщенные Вектора
- •1.17 Полиморфные Вектора
- •1.18 Виртуальные Функции
- •Глава 2 Описания и Константы
- •2.1 Описания
- •2.1.1 Область Видимости
- •2.1.2 Объекты и Адреса (Lvalue)
- •2.1.3 Время Жизни
- •2.2 Имена
- •2.3 Типы
- •2.3.1 Основные Типы
- •2.3.2 Неявное Преобразование Типа
- •2.3.3 Производные Типы
- •2.3.5 Указатели
- •2.3.6 Вектора
- •2.3.7 Указатели и Вектора
- •2.3.8 Структуры
- •2.3.9 Эквивалентность типов
- •2.3.10 Ссылки
- •2.3.11 Регистры
- •2.4 Константы
- •2.4.1 Целые Константы
- •2.4.2 Константы с Плавающей Точкой
- •2.4.3 Символьные Константы
- •2.4.4 Строки
- •2.4.5 Ноль
- •2.4.7 Перечисления
- •2.5 Экономия Пространства
- •2.5.1 Поля
- •2.5.2 Объединения
- •2.6 Упражнения
- •Глава 3 Выражения и Операторы
- •3.1 Настольный калькулятор
- •3.1.1 Программа синтаксического разбора
- •3.1.2 Функция ввода
- •3.1.3 Таблица имен
- •3.1.4 Обработка ошибок
- •3.1.5 Драйвер
- •3.1.6 Параметры командной строки
- •3.2 Краткая сводка операций
- •3.2.1 Круглые скобки
- •3.2.2 Порядок вычисления
- •3.2.3 Увеличение и уменьшение*
- •3.2.4 Побитовые логические операции
- •3.2.5 Преобразование типа
- •3.2.6 Свободная память
- •3.3 Сводка операторов
- •3.3.1 Проверки
- •3.4 Комментарии и Выравнивание
- •3.5 Упражнения
- •Глава 4 Функции и Файлы
- •4.1 Введение
- •4.2 Компоновка
- •4.3 Заголовочные Файлы
- •4.3.1 Один Заголовочный Файл
- •4.3.2 Множественные Заголовочные Файлы
- •4.3.3 Сокрытие Данных
- •4.4 Файлы как Модули
- •4.5 Как Создать Библиотеку
- •4.6 Функции
- •4.6.1 Описания Функций
- •4.6.2 Определения Функций
- •4.6.3 Передача Параметров
- •4.6.4 Возврат Значения
- •4.6.5 Векторные Параметры
- •Void compute1(int* vec_ptr, int vec_size); // один способ
- •4.6.6 Параметры по Умолчанию
- •4.6.7 Перегрузка Имен Функций
- •4.6.8 Незаданное Число Параметров
- •Глава 5 Классы
- •5.1 Знакомство и Краткий Обзор
- •5.2 Классы и Члены
- •5.2.1 Функции Члены
- •5.2.2 Классы
- •5.2.3 Ссылки на Себя
- •5.2.4 Инициализация
- •5.2.5 Очистка
- •5.3 Интерфейсы и Реализации
- •5.3.1 Альтернативные Реализации
- •5.3.2 Законченный Класс
- •5.4 Друзья и Объединения
- •5.4.1 Друзья
- •5.4.2 Уточнение* Имени Члена
- •5.4.3 Вложенные Классы
- •5.4.4 Статические Члены
- •5.4.5 Указатели на Члены
- •5.4.6 Структуры и Объединения
- •5.5 Конструкторы и Деструкторы
- •5.5.1 Предостережение
- •5.5.2 Статическая Память
- •5.5.3 Свободная Память
- •5.5.4 Объекты Класса как Члены
- •5.5.5 Вектора Объектов Класса
- •5.5.6 Небольшие Объекты
- •5.5.7 Предостережение
- •5.5.8 Объекты Переменного Размера
- •5.6 Упражнения
- •Глава 6 Перегрузка Операций
- •6.1 Введение
- •6.2 Функции Операции
- •6.2.1 Бинарные и Унарные Операции
- •6.2.2 Предопределенный Смысл Операций
- •6.2.3 Операции и Определяемые Пользователем Типы
- •6.3 Определяемое Пользователем Преобразование Типа
- •6.3.1 Конструкторы
- •6.3.2 Операции Преобразования
- •6.3.3 Неоднозначности
- •6.4 Константы
- •6.5 Большие Объекты
- •6.6 Присваивание и Инициализация
- •6.7 Индексирование
- •6.8 Вызов Функции
- •6.9 Класс String
- •6.10 Друзья и Члены
- •6.11 Предостережение
- •6.12 Упражнения
- •Глава 7 Производные Классы
- •7.1 Введение
- •7.2 Производные Классы
- •7.2.1 Построение Производного Класса
- •7.2.2 Функции Члены
- •7.2.3 Видимость
- •7.2.4 Указатели
- •7.2.5 Иерархия Типов
- •7.2.6 Конструкторы и Деструкторы
- •7.2.7 Поля Типа
- •7.2.8 Виртуальные Функции
- •7.3 Альтернативные Интерфейсы
- •7.3.1 Интерфейс
- •7.3.2 Реализация
- •7.3.3 Как Этим Пользоваться
- •7.3.4 Обработка Ошибок
- •7.3.5 Обобщенные Классы
- •7.3.6 Ограниченные Интерфейсы
- •7.4 Добавление к Классу
- •7.5 Неоднородные Списки
- •7.6 Законченная Программа
- •7.6.1 Администратор Экрана
- •7.6.2 Библиотека Фигур
- •Virtual point north() (*return point(0,0);*) // север
- •7.6.3 Прикладная Программа
- •7.7 Свободная Память
- •7.8 Упражнения
- •Глава 8 Потоки
- •8.1 Введение
- •8.2 Вывод
- •8.2.1 Вывод Встроенных Типов
- •8.2.2 Вывод Определяемых Пользователем Типов
- •8.2.3 Некоторые Подробности Разработки
- •8.2.4 Форматированный Вывод
- •8.2.5 Виртуальная Функция Вывода
- •8.3 Файлы и Потоки
- •8.3.1 Инициализация Потоков Вывода
- •8.3.2 Закрытие Потоков Вывода
- •8.3.3 Открытие Файлов
- •8.3.4 Копирование Потоков
- •8.4 Ввод
- •8.4.1 Ввод Встроенных Типов
- •8.4.2 Состояния Потока
- •8.4.3 Ввод Типов, Определяемых Пользователем
- •8.4.4 Инициализация Потоков Ввода
- •8.5 Работа со Строками
- •8.6 Буферизация
- •8.7 Эффективность
- •8.8 Упражнения
- •Справочное Руководство
- •1. Введение
- •2. Договоренности о Лексике
- •2.1 Комментарии
- •2.2 Идентификаторы (Имена)
- •2.3 Ключевые Слова
- •2.4 Константы
- •2.4.1 Целые Константы
- •2.4.2 Явно Заданные Длинные Константы
- •2.4.3 Символьные Константы
- •2.4.4 Константы с Плавающей Точкой
- •2.4.5 Перечислимые Константы
- •2.4.6 Описанные Константы
- •2.5 Строки
- •2.6 Харктеристики Аппаратного Обеспечения
- •3. Запись Синтаксиса
- •4. Имена и Типы
- •4.1 Область Видимости
- •4.2 Определения
- •4.3 Компоновка
- •4.4 Классы Памяти
- •4.5 Основные Типы
- •4.6 Производные Типы
- •5. Объекты и Lvalue (Адреса)
- •6. Преобразования
- •6.1 Символы и Целые
- •6.3 Плавающие и Целые
- •6.4 Указатели и Целые
- •6.6 Арифметические Преобразования
- •6.7 Преобразования Указателей
- •6.8 Преобразования Ссылок
- •7. Выражения
- •7.1 Основные Выражения
- •7.2 Унарные Операции
- •7.2.1 Увеличение и Уменьшение
- •7.2.3 Явное Преобразование Типа
- •7.2.4 Свободная Память
- •7.3 Мультипликативные Операции
- •7.4 Аддитивные Операции
- •7.5 Операции Сдвига
- •7.6 Операции Отношения
- •7.12 Операция Логическое или
- •7.13 Условная Операция
- •7.14 Операции Присваивания
- •7.15 Операция Запятая
- •7.16 Перегруженные Операции
- •7.16.1 Унарные Операции
- •7.16.2 Бинарные Операции
- •7.16.3 Особые Операции
- •8. Описания
- •8.1 Спецификаторы Класса Памяти
- •8.2 Спецификаторы Типа
- •8.3 Описатели
- •8.4 Смысл описателей
- •8.4.1 Примеры
- •8.4.2 Массивы, Указатели и Индексирование
- •8.5 Описания Классов
- •8.5.1 Статические Члены
- •8.5.2 Функции Члены
- •8.5.3 Производные Классы
- •8.5.4 Виртуальные Функции
- •8.5.5 Конструкторы
- •8.5.6 Преобразования
- •8.5.7 Деструкторы
- •8.5.8 Свободная Память
- •8.5.9 Видимость Имен Членов
- •8.5.10 Друзья
- •8.5.11 Функция Операция
- •8.5.12 Структуры
- •8.5.13 Объединения
- •8.5.14 Поля Бит
- •8.5.15 Вложенные Классы
- •8.6 Инициализация
- •8.6.1 Список Инициализаторов
- •8.6.2 Объекты Классов
- •8.6.3 Ссылки
- •8.6.4 Массивы Символов
- •8.7 Имена Типов
- •8.8 Typedef - Определение Типа
- •8.9 Перегруженные Имена Функций
- •8.10 Описания Перечислений
- •9.4 Оператор While
- •9.5 Оператор Do
- •9.6 Оператор For
- •9.7 Оператор Switch
- •9.8 Оператор Break
- •9.9 Оператор Continue
- •9.10 Оператор Return
- •10. Определения Функций
- •11. Командные Строки Компилятора
- •11.1 Замена Лексем
- •11.2 Включение Файлов
- •11.3 Условная Компиляция
- •11.4 Управление Строкой
- •12. Константные Выражения
- •13. Соображения Мобильности
- •14. Краткое Изложение Синтаксиса
- •14.1 Выражения
- •14.2 Описания
- •14.3 Операторы
- •14.4 Внешние определения
- •14.5 Препроцессор
- •15. Отличия от c
- •15.1 Расширения
- •15.2 Сводка Несовместимостей
- •15.3 Анахронизмы
7.3.3 Как Этим Пользоваться
Фактически класс slist в написанном виде бесполезен. В конечном счете, зачем можно использовать список указателей void*? Штука в том, чтобы вывести класс из slist и получить список тех объектов, которые представляют интерес в конкретной программе. Представим компилятор языка вроде С++. В нем широко будут использоваться списки имен; имя name - это нечто вроде
struct name (*
char* string;
// ...
*);
В список будут помещаться указатели на имена, а не сами объекты имена. Это позволяет использовать небольшое информационное поле e slist'а, и дает возможность имени находиться одновременно более чем в одном списке. Вот определение класса nlist, который очень просто выводится из класса slist:
#include "slist.h"
#include "name.h"
struct nlist : slist (*
void insert(name* a) (* slist::insert(a); *)
void append(name* a) (* slist::append(a); *)
name* get() (**)
nlist(name* a) : (a) (**)
*);
Функции нового класса или наследуются от slist непосредственно, или ничего не делают кроме преобразования типа. Класс nlist - это ничто иное, как альтернативный интерфейс класса slist. Так как на самом деле тип ent есть void*, нет необходимости явно преобразовывать указатели name*, которые используются в качестве фактических параметров (#2.3.4).
Списки имен можно использовать в классе, который представляет определение класса:
struct classdef (*
nlist friends;
nlist constructors;
nlist destructors;
nlist members;
nlist operators;
nlist virtuals;
// ...
void add_name(name*);
classdef();
~classdef();
*);
и имена могут добавляться к этим спискам приблизительно так:
void classdef::add_name(name* n)
(*
if (n->is_friend()) (*
if (find(&friends,n))
error("friend redeclared");
// friend переописан
else if (find(&members,n))
error("friend redeclared as member");
// friend переописан как member
else
friends.append(n);
*)
if (n->is_operator()) operators.append(n);
// ...
*)
где is_operator() и is_friend() являются функциями членами класса name. Функцию find() можно написать так:
int find(nlist* ll, name* n)
(*
slist_iterator ff(*(slist*)ll);
ent p;
while ( p=ff() ) if (p==n) return 1;
return 0;
*)
Здесь применяется явное преобразование типа, чтобы применить slist_iterator к nlist. Более хорошее решение, сделать итератор для nlist'ов, приведено в #7.3.5. Печатать nlist может, например, такая функция:
void print_list(nlist* ll, char* list_name)
(*
slist_iterator count(*(slist*)ll);
name* p;
int n = 0;
while ( count() ) n++;
cout << list_name << "\n" << n << "members\n";
slist_iterator print(*(slist*)ll);
while ( p=(name*)print() ) cout << p->string << "\n"; *)
7.3.4 Обработка Ошибок
Есть четыре подхода к проблеме, что же делать, когда во время выполнения универсальное средство вроде slist сталкивается с ошибкой (в С++ нет никаких специальных средств языка для обработки ошибок):
[1] Возвращать недопустимое значение и позволить пользователю его проверять
[2] Возвращать дополнительное значение состояния и разрешить пользователю проверять его
[3] Вызывать функцию ошибок, заданную как часть класса
slist или
[4] Вызывать функцию ошибок, которую предположительно
предоставляет пользователь.
Для небольшой программы, написанной ее единственным пользователем, нет фактически никаких особенных причин предпочесть одно из этих решений другим. Для средства общего назначения ситуация совершенно иная.
Первый подход, возвращать недопустимое значение, неосуществим. Нет совершенно никакого способа узнать, что некоторое конкретное значение будет недопустимым во всех применениях slist.
Второй подход, возвращать значение состояния, можно использовать в некоторых классах (один из вариантов этого плана применяется в стандартных потоках ввода/вывода istream и ostream; как - объясняется в #8.4.2). Здесь, однако, имеется серьезная проблема, вдруг пользователь не позаботится проверить значение состояния, если средство не слишком часто подводит. Кроме того, средство может использоваться в сотнях или даже тысячах мест программы. Проверка значения в каждом месте сильно затруднит чтение программы.
Третьему подходу, предоставлять функцию ошибок, недостает гибкости. Тот, кто реализует универсальное средство, не может узнать, как пользователи захотят, чтобы обрабатывались ошибки. Например, пользователь может предпочитать сообщения на датском или венгерском.
Четвертый подход, позволить пользователю задавать функцию ошибок, имеет некоторую привлекательность при условии, что разработчик предоставляет класс в виде библиотеки (#4.5), в которой содержатся стандартные функции обработки ошибок.
Решения 3 и 4 можно сделать более гибкими (и по сути эквивалентными), задав указатель на функцию, а не саму функцию. Это позволит разработчику такого средства, как slist, предоставить функцию ошибок, действующую по умолчанию, и при этом программистам, которые будут использовать списки, будет легко задать свои собственные функции ошибок, когда нужно, и там, где нужно. Например:
typedef void (*PFC)(char*); // указатель на тип функция
extern PFC slist_handler;
extern PFC set_slist_handler(PFC);
Функция set_slist_hanlder() позволяет пользователю заменить стандартную функцию. Общепринятая реализация предоставляет действующую по умолчанию функцию обработки ошибок, которая сначала пишет сообщение об ошибке в cerr, после чего завершает программу с помощью exit():
#include "slist.h"
#include <stream.h>
void default_error(char* s)
(*
cerr << s << "\n";
exit(1);
*)
Она описывает также указатель на функцию ошибок и, для удобства записи, функцию для ее установки:
PFC slist_handler = default_error;
PFC set_slist_handler(PFC handler);
(*
PFC rr = slist_handler; slist_handler = handler; return rr;
*)
Обратите внимание, как set_slist_hanlder() возвращает предыдущий slist_hanlder(). Это делает удобным установку и переустановку обработчиков ошибок на манер стека. В основном это может быть полезным в больших программах, в которых slist может использоваться в нескольких разных ситуациях, в каждой из которых могут, таким образом, задаваться свои собственные подпрограммы обработки ошибок. Например:
(*
PFC old = set_slist_handler(my_handler);
// код, в котором в случае ошибок в slist
// будет использоваться мой обработчик my_handler
set_slist_handler(old); // восстановление
*)
Чтобы сделать управление более изящным, slist_hanlder мог бы быть сделан членом класса slist, что позволило бы различным спискам иметь одновременно разные обработчики.