
- •Содержание
- •Благодарности
- •Как читать эту книгу
- •Несколько слов о стиле программирования
- •Переменные и константы
- •const
- •Стековые и динамические объекты
- •Области действия и функции
- •Области действия
- •Перегрузка
- •Видимость
- •Типы и операторы
- •Конструкторы
- •Деструкторы
- •Присваивание
- •Перегрузка операторов
- •Что такое шаблоны и зачем они нужны?
- •Проблемы
- •Обходные решения
- •Синтаксис шаблонов
- •Параметризованные типы
- •Параметризованные функции
- •Параметризованные функции классов
- •Передача параметра
- •Шаблоны с несколькими параметрами
- •Долой вложенные параметризованные типы!
- •Наследование
- •Комбинации простых и параметризованных типов
- •Небезопасные типы в открытых базовых классах
- •Небезопасные типы в закрытых базовых классах
- •Небезопасные типы в переменных класса
- •Глава 4. Исключения
- •Обработка исключений в стандарте ANSI
- •Синтаксис инициирования исключений
- •Синтаксис перехвата исключений
- •Конструкторы и деструкторы
- •Нестандартная обработка исключений
- •Условные обозначения
- •Глава 5. Умные указатели
- •Глупые указатели
- •Умные указатели как идиома
- •Оператор ->
- •Параметризованные умные указатели
- •Иерархия умных указателей
- •Арифметические операции с указателями
- •Во что обходится умный указатель?
- •Применения
- •Разыменование значения NULL
- •Отладка и трассировка
- •Кэширование
- •Семантика ведущих указателей
- •Конструирование
- •Уничтожение
- •Копирование
- •Присваивание
- •Прототип шаблона ведущего указателя
- •Дескрипторы в C++
- •Что же получается?
- •Подсчет объектов
- •Указатели только для чтения
- •Указатели для чтения/записи
- •Интерфейсные указатели
- •Дублирование интерфейса
- •Маскировка указываемого объекта
- •Изменение интерфейса
- •Грани
- •Преобразование указываемого объекта в грань
- •Кристаллы
- •Вариации на тему граней
- •Инкапсуляция указываемого объекта
- •Проверка граней
- •Обеспечение согласованности
- •Грани и ведущие указатели
- •Переходные типы
- •Полиморфные указываемые объекты
- •Выбор типа указываемого объекта во время конструирования
- •Изменение указываемого объекта во время выполнения программы
- •Посредники
- •Функторы
- •Массивы и оператор []
- •Проверка границ и присваивание
- •Оператор [] с нецелыми аргументами
- •Имитация многомерных массивов
- •Множественные перегрузки оператора []
- •Виртуальный оператор []
- •Курсоры
- •Простой класс разреженного массива
- •Курсоры и разреженные массивы
- •Операторы преобразования и оператор ->
- •Итераторы
- •Активные итераторы
- •Пассивные итераторы
- •Что лучше?
- •Убогие, но распространенные варианты
- •Лучшие варианты
- •Итератор абстрактного массива
- •Операторы коллекций
- •Мудрые курсоры и надежность итераторов
- •Частные копии коллекций
- •Внутренние и внешние итераторы
- •Временная пометка
- •Пример
- •Тернистые пути дизайна
- •Транзакции
- •Отмена
- •Хватит?
- •Образы и указатели
- •Простой указатель образов
- •Стеки образов
- •Образы автоматических объектов
- •Образы указателей
- •Комбинации и вариации
- •Транзакции и отмена
- •Транзакции и блокировки
- •Класс ConstPtr
- •Класс LockPtr
- •Создание и уничтожение объектов
- •Упрощенное создание объектов
- •Отмена
- •Варианты
- •Вложенные блокировки
- •Взаимные блокировки и очереди
- •Многоуровневая отмена
- •Оптимизация объема
- •Несколько прощальных слов
- •Часть 3. Снова о типах
- •Гомоморфные иерархии классов
- •Взаимозаменяемость производных классов
- •Нормальное наследование
- •Инкапсуляция производных классов
- •Множественная передача
- •Двойная передача
- •Гетероморфная двойная передача
- •Передача более высокого порядка
- •Группировка передач и преобразования
- •Производящие функции
- •make-функции
- •Символические классы и перегруженные make-функции
- •Оптимизация с применением производящих функций
- •Локализованное использование производящих функций
- •Уничтожающие функции
- •Снова о двойной передаче: промежуточные базовые классы
- •Объекты классов
- •Информация о классе
- •Еще несколько слов об уничтожающих функциях
- •Определение класса по объекту
- •Представители
- •Основные концепции
- •Инкапсуляция указателей и указываемых объектов
- •Производящие функции
- •Ссылки на указатели
- •Неведущие указатели
- •Ведущие указатели
- •Снова о двойной передаче
- •Удвоенная двойная передача
- •Самомодификация и переходимость
- •Множественная двойная передача
- •Применение невидимых указателей
- •Кэширование
- •Распределенные объекты и посредники
- •Нетривиальные распределенные архитектуры
- •Часть 4. Управление памятью
- •Перегрузка операторов new и delete
- •Простой список свободной памяти
- •Наследование операторов new и delete
- •Аргументы оператора new
- •Конструирование с разделением фаз
- •Уничтожение с разделением фаз
- •Кто управляет выделением памяти?
- •Глобальное управление
- •Выделение и освобождение памяти в классах
- •Объекты классов и производящие функции
- •Управление памятью под руководством клиента
- •Управление памятью с применением ведущих указателей
- •Перспективы
- •Строительные блоки
- •Поблочное освобождение памяти
- •Скрытая информация
- •Подсчет ссылок
- •Базовый класс с подсчетом ссылок
- •Ведущие указатели с подсчетом ссылок
- •Дескрипторы с подсчетом ссылок
- •Трудности подсчета ссылок
- •Подсчет ссылок и ведущие указатели
- •Деление по классам
- •Деление по размеру
- •Деление по средствам доступа
- •Пространства стека и кучи
- •Поиск указателей
- •Мама, откуда берутся указатели?
- •Поиск указателей
- •Дескрипторы, повсюду дескрипторы
- •Общее описание архитектуры
- •Ведущие указатели
- •Вариации
- •Оптимизация в особых ситуациях
- •Алгоритм Бейкера
- •Пространства объектов
- •Последовательное копирование
- •Внешние объекты
- •Алгоритм Бейкера: уход и кормление в C++
- •Уплотнение на месте
- •Базовый класс VoidPtr
- •Пул ведущих указателей
- •Итератор ведущих указателей
- •Алгоритм уплотнения
- •Оптимизация
- •Перспективы
- •Глава 16. Сборка мусора
- •Доступность
- •Периметр
- •Внутри периметра
- •Анализ экземпляров
- •Перебор графа объектов
- •Сборка мусора по алгоритму Бейкера
- •Шаблон слабого дескриптора
- •Шаблон сильного дескриптора
- •Итераторы ведущих указателей
- •Перебор указателей
- •Оптимизация
- •Внешние объекты
- •Множественные пространства
- •Сборка мусора и уплотнение на месте
- •Нужно ли вызывать деструкторы?
- •Только для профессиональных каскадеров
- •Организация памяти
- •Поиск периметра
- •Перебор внутри периметра
- •Сборка мусора
- •Последовательная сборка мусора
- •Итоговые перспективы

177
class FooClass : public Class { public:
Foo* make()
{
Foo* f = new Foo; this->SetClass(f); return f;
}
};
Выглядит получше, поскольку производные от Object классы и не подозревают об этих фокусах… но так ли это? Недостаток этого подхода — в том, что он не работает для экземпляров Foo, объявленных в стеке или вложенных в другие классы в виде структур данных. Перед вами одна из ситуаций, в которых приходится принимать трудное решение: то ли ограничить класс только динамическими экземплярами, то ли искать более сложное решение и без того сложной проблемы.
Существует еще один вариант — управлять выделением памяти и хранить адеса объекта класса прямо над самим объектом в памяти вместо того, чтобы делать его переменной класса предка. Для этого нам понадобятся приемы управления памятью, описанные в части 4.
Внешние структуры данных
Как упоминалось выше, вы также можете создать глобальную коллекцию с парами экземпляр/Class. Все не так скверно, как выглядит на первый взгляд, особенно если информация Class нужна только в процессе отладки и будет исключена в рабочем режиме. Если соблюдать осторожность в реализации, решение также распространяется и на такие вложенные объекты, как стековые переменные или экземпляры, хотя для этого вам понадобится соответствующая поддержка со стороны конструктора и деструктора основного класса.
Нестандартные пространства памяти
Другое решение, рассматриваемое в главах 15 и 16 — физическое разделение объектов по различным пространствам памяти в соответствии с их классом. Оно отличается повышенной сложностью и попросту не работает для вложенных объектов, но зато обладает впечатляющим быстродействием и малым расходом памяти.
Представители
В книге «Advanced C++ Programming Styles and Idioms» Джеймс Коплин (James Coplien) выдвинул особую разновидность объекта класса, который он назвал представителем (exemplar). Представитель
— это объект класса, который является экземпляром представляемого им класса. Понятно? У меня от таких высказываний голова идет кругом.
class Exemplar {}; |
// Символический класс |
|
class Foo { |
|
|
private: |
|
|
Foo(); |
// И все остальные конструкторы, кроме одного |
|
public: |
|
|
Foo(Exemplar); |
// Конструктор представителя |
|
Foo* make(); |
// Производящие функции представителя |
|
}; |
|
|
extern Foo* foo; |
// Сам представитель |
Подробности несущественны. Важно то, что один экземпляр (на который ссылается переменная foo) выполняет функции объекта класса для класса Foo. В реализациях производящих функций необходимо убедиться, что this совпадает с представителем, поскольку производящая функция не должна вызываться для всех остальных экземпляров класса.

178
С представителями можно делать все то же самое, что и с объектами класса. При этом необходимо учитывать следующее:
•Для представителей не нужно создавать отдельный класс Class.
•С представителями не приходится объявлять друзей (обычно объект класса должен быть другом того класса, который он представляет).
•Настоящие объекты классов заметно упрощают моделирование иерархий классов.
•Настоящие объекты классов упрощают создание гомоморфного интерфейса для описанных выше сведений о классах.
•С объектами классов отличия между тем, что относится к объектам класса/представителям, и тем, что относится к реальным экземплярам, становятся более отчетливыми.
Вобщем и целом, объекты классов оказываются более гибкими при незначительно усложнении реализации по сравнению с экземплярами.