Эффективное использование C++. 55 верных способов улучшить структуру и код ваших программ

Предположим, что нам нужно написать программу, которая будет посылать сообщения нескольким компаниям. Сообщения должны отправляться как в зашифрованной форме, так и в форме открытого текста. Если во время компиляции у нас достаточно информации для определения того, какие сообщения должны быть отправлены каким компаниям, то мы можем прибегнуть к решению, основанному на шаблонах:

class CompanyA {

public:

...

void sendClearText(const std::string msg);

void sendEncryptedText(const std::string msg);

...

};

class CompanyB{

public:

...

void sendClearText(const std::string msg);

void sendEncryptedText(const std::string msg);

...

};

... // классы для других компаний

class MsgInfo {...}; // класс, содержащий информацию,

// используемую для создания

// сообщения

templatetypename Company

class MsgSender {

public:

... // конструктор, деструктор и т. п.

void sendClear(const MsgInfo info)

{

std::string msg;

создать msg из info

Company c;

c.sendClearText(msg);

}

void sendSecret(const MsgInfo info) // аналогично sendClear, но вызывает

{...} // c.sendEncrypted

};

Эта программа будет работать. Но предположим, что иногда мы хотим протоколировать некоторую информацию при отправке сообщений. Такую возможность легко добавить, написав производный класс, и, на первый взгляд, разумно это сделать следующим образом:

template typename Company

class LoggingMsgSender: public MsgSenderCompany {

public:

...

void sendClearMsg(const MsgInfo info)

{

записать в протокол перед отправкой;

sendClear(info); // вызвать функцию из базового класса

// этот код не будет компилироваться!

записать в протокол после отправки;

}

...

};

Отметим, что функция, отправляющая сообщение, в производном классе называется иначе (sendClearMsg), чем в базовом (sendClear). Это хорошее решение, потому что таким образом мы обходим проблему сокрытия унаследованных имен (см. правило 33), а равно сложности, возникающие при переопределении наследуемых невиртуальных функций (см. правило 36). Но этот код не будет компилироваться, по крайней мере, компилятором, совместимым со стандартом. Такой компилятор решит, что функции sendClear не существует. Мы видим, что эта функция определена в базовом классе, но компилятор не станет искать ее там. Попытаемся понять – почему.

Проблема в том, что когда компилятор встречает определение шаблона класса LoggingMsgSender, он не знает, какому классу тот наследует. Понятно, что классу MsgSenderCompany, но Company – параметр шаблона, который не известен до момента конкретизации LoggingMsgSender. Не зная, что такое Company, невозможно понять, как выглядит класс MsgSenderCompany. В частности, не существует способа узнать, есть ли в нем функция sendClear.

Чтобы яснее почувствовать, в чем сложность, предположим, что у нас есть класс CompanyZ, описывающий компанию, которая настаивает на том, чтобы все сообщения шифровались:

class CompanyZ { // этот класс не представляет

public: // функции sendCleartext

...

void sendEncrypted(const std::string msg);

...

};

Общий шаблон MsgSender не подходит для CompanyZ, потому что в нем определена функция sendClear, которая для объектов класса CompanyZ не имеет смысла. Чтобы решить эту проблему, мы можем создать специализированную версию MsgSender для CompanyZ:

template // полная специализация MsgSender;

class MsgSender CompanyZ { // отличается от общего шаблона

public: // только отсутствием функции

... // sendCleartext

void sendSecret(const MsgInfo info)

{...}

};