С++ для начинающих |
719 |
class Window; class Screen {
//copy() - член класса Screen Screen& copy( Window & );
//...
};
class Window {
//Screen::copy() - друг класса Window friend Screen& Screen::copy( Window & );
//...
};
Screen& Screen::copy( Window & ) { /* ... */ }
Функция-член одного класса не может быть объявлена другом второго, пока компилятор не увидел определения ее собственного класса. Это не всегда возможно. Предположим, что Screen должен объявить некоторые функции-члены Window своими друзьями, а Window – объявить таким же образом некоторые функции-члена Screen. В таком случае
class Window; class Screen {
friend class Window; // ...
весь класс Window объявляется другом Screen:
};
К закрытым членам класса Screen теперь можно обращаться из любой функции-члена
Window.
Упражнение 15.6
Реализуйте операторы ввода и вывода, определенные для класса Screen в упражнении 15.5, в виде друзей и модифицируйте их определения так, чтобы они напрямую обращались к закрытым членам. Какая реализация лучше? Объясните почему.
15.3. Оператор =
Присваивание одного объекта другому объекту того же класса выполняется с помощью копирующего оператора присваивания. (Этот специальный случай был рассмотрен в разделе 14.7.)
Для класса могут быть определены и другие операторы присваивания. Если объектам класса надо присваивать значения типа, отличного от этого класса, то разрешается определить такие операторы, принимающие подобные параметры. Например, чтобы
String car ("Volks");
поддержать присваивание C-строки объекту String: car = "Studebaker";
С++ для начинающих |
720 |
мы предоставляем оператор, принимающий параметр типа const char*. Эта операция
class String { public:
//оператор присваивания для char* String& operator=( const char * );
//...
private:
int _size; char *string;
уже была объявлена в нашем классе:
};
Такой оператор реализуется следующим образом. Если объекту String присваивается нулевой указатель, он становится “пустым”. В противном случае ему присваивается
String& String::operator=( const char *sobj )
{
// sobj - нулевой указатель if (! sobj ) {
_size = 0; delete[] _string; _string = 0;
}
else {
_size = strlen( sobj ); delete[] _string;
_string = new char[ _size + 1 ]; strcpy( _string, sobj );
}
return *this;
копия C-строки:
}
_string ссылается на копию той C-строки, на которую указывает sobj. Почему на копию? Потому что непосредственно присвоить sobj члену _string нельзя:
_string = sobj; // ошибка: несоответствие типов
sobj – это указатель на const и, следовательно, не может быть присвоен указателю на “не-const” (см. раздел 3.5). Изменим определение оператора присваивания:
String& String::operator=( const *sobj ) { // ... }
Теперь _string прямо ссылается на C-строку, адресованную sobj. Однако при этом возникают другие проблемы. Напомним, что C-строка имеет тип const char*. Определение параметра как указателя на не-const делает присваивание невозможным:
car = "Studebaker"; // недопустимо с помощью operator=( char *) !
Итак, выбора нет. Чтобы присвоить C-строку объекту типа String, параметр должен иметь тип const char*.
С++ для начинающих |
721 |
Хранение в _string прямой ссылки на C-строку, адресуемую sobj, порождает и иные сложности. Мы не знаем, на что именно указывает sobj. Это может быть массив
char ia[] = |
{ |
'd', 'a', 'n', 'c', 'e', 'r' }; |
String trap |
= |
ia; // trap._string ссылается на ia |
символов, который модифицируется способом, неизвестным объекту String. Например:
ia[3] = 'g'; // а вот это нам не нужно:
// модифицируется и ia, и trap._string
Если trap._string напрямую ссылался на ia, то объект trap демонстрировал бы своеобразное поведение: его значение может изменяться без вызова функций-членов класса String. Поэтому мы полагаем, что выделение области памяти для хранения копии значения C-строки менее опасно.
Обратите внимание, что в операторе присваивания используется delete. Член _string содержит ссылку на массив символов, расположенный в хипе. Чтобы предотвратить утечку, память, выделенная под старую строку, освобождается с помощью delete до выделения памяти под новую. Поскольку _string адресует массив символов, следует использовать версию delete для массивов (см. раздел 8.4).
И последнее замечание об операторе присваивания. Тип возвращаемого им значения – это ссылка на класс String. Почему именно ссылка? Дело в том, что для встроенных
// сцепление операторов присваивания int iobj, jobj;
типов операторы присваивания можно сцеплять: iobj = jobj = 63;
Они ассоциируются справа налево, т.е. в предыдущем примере присваивания выполняются так:
iobj = (jobj = 63);
Это удобно и при работе с объектами класса String: поддерживается, к примеру,
String ver, noun;
следующая конструкция: verb = noun = "count";
При первом присваивании из этой цепочки вызывается определенный ранее оператор для const char*. Тип полученного результата должен быть таким, чтобы его можно было использовать как аргумент для копирующего оператора присваивания класса String. Поэтому, хотя параметр данного оператора имеет тип const char *, возвращается все же ссылка на String.
Операторы присваивания бывают перегруженными. Например, в нашем классе String есть такой набор:
С++ для начинающих |
722 |
// набор перегруженных операторов присваивания
String& operator=( const String & );
String& operator=( const char * );
Отдельный оператор присваивания может существовать для каждого типа, который разрешено присваивать объекту String. Однако все такие операторы должны быть определены как функции-члены класса.
15.4. Оператор взятия индекса
Оператор взятия индекса operator[]() можно определять для классов, представляющих абстракцию контейнера, из которого извлекаются отдельные элементы. Примерами таких контейнеров могут служить наш класс String, класс IntArray, представленный в главе 2, или шаблон класса vector, определенный в стандартной библиотеке C++. Оператор взятия индекса обязан быть функцией-членом класса.
У пользователей String должна иметься возможность чтения и записи отдельных символов члена _string. Мы хотим поддержать следующий способ применения объектов
String entry( "extravagant" );
String mycopy;
for ( int ix = 0; ix < entry.size(); ++ix )
данного класса:
mycopy[ ix ] = entry[ ix ];
Оператор взятия индекса может появляться как слева, так и справа от оператора присваивания. Чтобы быть в левой части, он должен возвращать l-значение
#include <cassert>
inine char&
String::operator[]( int elem ) const
{
assert( elem >= 0 && elem < _size ); return _string[ elem ];
индексируемого элемента. Для этого мы возвращаем ссылку:
}
String color( "violet" );
Вследующем фрагменте нулевому элементу массива color присваивается символ 'V': color[ 0 ] = 'V';
Обратите внимание, что в определении оператора проверяется выход индекса за границы массива. Для этого используется библиотечная C-функция assert(). Можно также возбудить исключение, показывающее, что значение elem меньше 0 или больше длины C-