Создание ограниченного массива
Ссылочный тип в качестве типа значения, возвращаемого функцией, можно с успехом применить для создания ограниченного массива. Как вы знаете, при выполнении С++‑кода проверка нарушения границ при индексировании массивов не предусмотрена. Это означает, что может произойти выход за границы области памяти, выделенной для массива. Другими словами, может быть задан индекс, превышающий размер массива. Однако путем создания ограниченного , или безопасного , массива выход за его границы можно предотвратить. При работе с таким массивом любой выходящий за установленные границы индекс не допускается для индексирования массива.
Один из способов создания ограниченного массива иллюстрируется в следующей программе.
Результат, полученный при выполнении этой программы, выглядит так.
В этой программе создается безопасный массив, предназначенный для хранения десяти целочисленных значений. Чтобы поместить в него значение, используйте функцию put() , а чтобы прочитать нужный элемент массива, вызовите функцию get() . При использовании обеих функций индекс интересующего вас элемента задается в виде аргумента. Как видно из текста программы, функции get() и put() не допускают выход за границы области памяти, выделенной для массива. Обратите внимание на то, что функция put() возвращает ссылку на заданный элемент и поэтому законно используется в левой части инструкции присваивания.
|
|
|
Несмотря на то что метод реализации безопасного массива, представленный в предыдущей программе, вполне корректен, возможен более удачный вариант. Как будет показано ниже в этой книге (при рассмотрении темы перегрузки операторов), программист может создать собственный безопасный массив, при работе с которым достаточно использовать стандартную систему обозначений.
Независимые ссылки
Понятие ссылки включено в C++ главным образом для поддержки способа передачи параметров "по ссылке" и для использования в качестве ссылочного типа значения, возвращаемого функцией. Несмотря на это, можно объявить независимую переменную ссылочного типа, которая и называется независимой ссылкой . Однако, справедливости ради, необходимо сказать, что эти независимые ссылочные переменные используются довольно редко, поскольку они могут "сбить с пути истинного" вашу программу. Сделав (для очистки совести) эти замечания, мы все же можем уделить независимым ссылкам некоторое внимание.
Независимая ссылка – это просто еще одно название для переменных некоторого иного типа.
Независимая ссылка должна указывать на некоторый объект. Следовательно, независимая ссылка должна быть инициализирована при ее объявлении. В общем случае это означает, что ей будет присвоен адрес некоторой ранее объявленной переменной. После этого имя такой ссылочной переменной можно применять везде, где может быть использована переменная, на которую она ссылается. И в самом деле, между ссылкой и переменной, на которую она ссылается, практически нет никакой разницы. Рассмотрим, например, следующую программу.
|
|
|
При выполнении эта программа выводит следующие результаты.
Адрес, который содержит ссылочная переменная, фиксирован и его нельзя изменить. Следовательно, при выполнении инструкции i = k в переменную j (адресуемую ссылкой i ) копируется значение переменной k , а не ее адрес. В качестве еще одного примера отметим, что после выполнения инструкции i++ ссылочная переменная i не станет содержать новый адрес, как можно было бы предположить. В данном случае на 1 увеличится содержимое переменной j .
Как было отмечено выше, независимые ссылки лучше не использовать, поскольку чаще всего им можно найти замену, а их неаккуратное применение может исказить ваш код. Согласитесь: наличие двух имен для одной и той же переменной, по сути, уже создает ситуацию, потенциально порождающую недоразумения.
|
|
|
Ограничения при использовании ссылок
На применение ссылочных переменных накладывается ряд следующих ограничений.
■ Нельзя ссылаться на ссылочную переменную.
■ Нельзя создавать массивы ссылок.
■ Нельзя создавать указатель на ссылку, т.е. нельзя к ссылке применять оператор "&"
■ Ссылки не разрешено использовать для битовых полей структур. (Битовые поля рассматриваются ниже в этой книге.)
Перегрузка функций
Перегрузка функций – это механизм, который позволяет двум родственным функциям иметь одинаковые имена.
В этом разделе мы узнаем об одной из самых удивительных возможностей языка C++ – перегрузке функций. В C++ несколько функций могут иметь одинаковые имена, но при условии, что их параметры будут различными. Такую ситуацию называют перегрузкой функций (function overloading), а функции, которые в ней задействованы, – перегруженными (overloaded). Перегрузка функций – один из способов реализации полиморфизма в C++.
Рассмотрим простой пример перегрузки функций.
При выполнении эта программа генерирует следующие результаты.
Как видите, функция f() перегружается три раза. Первая версия принимает один целочисленный параметр, вторая – два целочисленных параметра, а третья – один double‑параметр. Поскольку списки параметров для всех трех версий различны, компилятор обладает достаточной информацией, чтобы вызвать правильную версию каждой функции. В общем случае для создания перегрузки некоторой функции достаточно объявить различные ее версии.
|
|
|
Для определения того, какую версию перегруженной функции вызвать, компилятор использует тип и/или количество аргументов . Таким образом, перегруженные функции должны отличаться типами и/или числом параметров . Несмотря на то что перегруженные методы могут отличаться и типами возвращаемых значений, этого вида информации недостаточно для C++, чтобы во всех случаях компилятор мог решить, какую именно функцию нужно вызвать.
Чтобы лучше понять выигрыш от перегрузки функций, рассмотрим три функции из стандартной библиотеки: abs() , labs() и fabs() . Они были впервые определены в языке С, а затем ради совместимости включены в C++. Функция abs() возвращает абсолютное значение (модуль) целого числа, функция labs() возвращает модуль длинного целочисленного значения (типа long ), a fabs() – модуль значения с плавающей точкой (типа double ). Поскольку язык С не поддерживает перегрузку функций, каждая функция должна иметь собственное имя, несмотря на то, что все три функции выполняют, по сути, одно и то же действие. Это делает ситуацию сложнее, чем она есть на самом деле. Другими словами, при одних и тех же действиях программисту необходимо помнить имена всех трех (в данном случае) функций вместо одного. Но в C++, как показано в следующем примере, можно использовать только одно имя для всех трех функций.
Результаты выполнения этой программы таковы.
При выполнении эта программа создает три похожие, но все же различные функции, вызываемые с использованием "общего" (одного на всех) имени myabs . Каждая из них возвращает абсолютное значение своего аргумента. Во всех ситуациях вызова компилятор "знает", какую именно функцию ему использовать. Для принятия решения ему достаточно "взглянуть" на тип аргумента, передаваемого функции. Принципиальная значимость перегрузки состоит в том, что она позволяет обращаться к связанным функциям посредством одного, общего для всех, имени. Следовательно, имя myabs представляет общее действие, которое выполняется во всех случаях. Компилятору остается правильно выбрать конкретную версию при конкретных обстоятельствах. Благодаря полиморфизму программисту нужно помнить не три различных имени, а только одно. Несмотря на простоту приведенного примера, он позволяет понять, насколько перегрузка способна упростить процесс программирования.
Каждая версия перегруженной функции может выполнять любые действия. Другими словами, не существует правила, которое бы обязывало программиста связывать перегруженные функции общими действиями. Однако с точки зрения стилистики перегрузка функций все‑таки подразумевает определенное "родство" его версий. Таким образом, несмотря на то, что одно и то же имя можно использовать для перегрузки не связанных общими действиями функций, этого делать не стоит. Например, в принципе можно использовать имя sqr для создания функции, которая возвращает квадрат целого числа, и функции, которая возвращает значение квадратного корня из вещественного числа (типа double). Но, поскольку эти операции фундаментально различны, применение механизма перегрузки методов в этом случае сводит на нет его первоначальную цель. (Такой стиль программирования, наверное, подошел бы лишь для того, чтобы ввести в заблуждение конкурента.) На практике перегружать имеет смысл только тесно связанные операции.
Дата добавления: 2018-09-22; просмотров: 341; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!