Программирование. Принципы и практика использования C++ Исправленное издание

Что делать, если мы хотим обрабатывать коллекцию объектов класса Circle как коллекцию класса Shape, т.е. если действительно хотим, чтобы функция better() (представляющая собой вариант нашей старой знакомой функции draw_all(); см. разделы 19.3.2 и 22.1.3) реализовала полиморфизм? По существу, мы не можем этого сделать. В разделах 19.3.3 и 25.4.2 показано, что система типов имеет веские основания отказаться воспринимать тип vector как vector. По той же причине она отказывается принимать тип Array_ref как Array_ref. Если вы не помните, почему, то перечитайте раздел 19.3.3, поскольку данный момент очень важен, даже если это кажется неудобным.

  Более того, для того чтобы сохранить динамический полиморфизм, мы должны манипулировать нашими полиморфными объектами с помощью указателей (или ссылок): точка в выражении a[i].draw() в функции better() противоречит этому требованию. Когда мы видим в этом выражении точку, а не стрелку (–>), следует ожидать проблем с полиморфизмом

Что нам делать? Во-первых, мы должны работать с указателями (или ссылками), а не с самими объектами, поэтому следует попытаться использовать классы Array_ref, Array_ref и тому подобные, а не Array_ref, Array_ref и т.п.

Однако мы по-прежнему не можем конвертировать класс Array_ref в класс Array_ref, поскольку нам потом может потребоваться поместить в контейнер Array_ref элементы, которые не имеют типа Circle*. Правда, существует одна лазейка.

• Мы не хотим модифицировать наш объект класса Array_ref; мы просто хотим рисовать объекты класса Shape! Это интересный и совершенно особый случай: наш аргумент против преобразования типа Array_ref в Array_ref не относится к ситуациям, в которых мы не хотим модифицировать класс Array_ref.

• Все массивы указателей имеют одну и ту же схему (независимо от объектов, на которые они ссылаются), поэтому нас не должна волновать проблема, упомянутая в разделе 25.4.2.

  Иначе говоря, не произойдет ничего плохого, если объект класса Array_ref будет интерпретироваться как неизменяемый объект класса Array_ref. Итак, нам достаточно просто найти способ это сделать. Рассмотрим пример

Нет никаких логических препятствий интерпретировать данный массив указателей типа Circle* как неизменяемый массив указателей типа Shape* (из контейнера Array_ref).

  Похоже, что мы забрели на территорию экспертов. Эта проблема очень сложная, и ее невозможно устранить с помощью рассмотренных ранее средств. Однако, устранив ее, мы можем предложить почти идеальную альтернативу дисфункциональному, но все еще весьма популярному интерфейсу (указатель плюс количество элементов; см. раздел 25.4.2). Пожалуйста, запомните: никогда не заходите на территорию экспертов, просто чтобы продемонстрировать, какой вы умный. В большинстве случаев намного лучше найти библиотеку, которую некие эксперты уже спроектировали, реализовали и протестировали для вас. Во-первых, мы переделаем функцию better() так, чтобы она использовала указатели и гарантировала, что мы ничего не напутаем с аргументами контейнера.

void better2(const Array_ref a)

{

  for (int i = 0; i

    if (a[i])

      a[i]–>draw();

}

Теперь мы работаем с указателями, поэтому должны предусмотреть проверку нулевого показателя. Для того чтобы гарантировать, что функция better2() не модифицирует наш массив и векторы находятся под защитой контейнера Array_ref, мы добавили несколько квалификаторов const. Первый квалификатор const гарантирует, что мы не применим к объекту класса Array_ref модифицирующие операции, такие как assign() и reset(). Второй квалификатор const размещен после звездочки (*). Это значит, что мы хотим иметь константный указатель (а не указатель на константы); иначе говоря, мы не хотим модифицировать указатели на элементы, даже если у нас есть операции, позволяющие это сделать.

Далее, мы должны устранить главную проблему: как выразить идею, что объект класса Array_ref можно конвертировать

• в нечто подобное объекту класса Array_ref (который можно использовать в функции better2());

• но только если объект класса Array_ref является неизменяемым.

Это можно сделать, добавив в класс Array_ref оператор преобразования.

template

class Array_ref {

public:

  // как прежде

  template

  operator const Array_ref()

  {

  // проверка неявного преобразования элементов:

  static_cast(*static_cast(0));

  // приведение класса Array_ref:

  return Array_ref(reinterpret_cast(p),sz);

  }

  // как прежде

};

Это похоже на головоломку, но все же перечислим ее основные моменты.