C++: библиотека программиста

 
187 
до полного вычисления самого большого вмещающего выражения. Если ваш компилятор следует 
этому правилу, то строку 
{ return *(new Integer(&(value + i.value)); } 
можно записать в виде 
{ return Integer(value + i.value); } 
Аналогично создается и 
PNumber
. Возвращаемое значение будет оставаться действительным внутри 
вычисляемого выражения. Любая ссылка, которая может существовать за пределами вмещающего 
выражения, должна быть получена вызовом функции 
makeClone()
. Эта функция создает 
PNumber
в 
куче или присваивает другой 
Number
виртуальным оператором 
=
для невидимых ведущих указателей, 
о которых говорилось выше. Чтобы ликвидировать эти раздражающие мелкие утечки памяти, можно 
воспользоваться приемами уплотнения и сборки мусора, рассмотренными в части 4. 
Самомодификация и переходимость 
Невидимый ведущий указатель, как и любой умный указатель, может интерпретироваться как 
переходный тип. Если просто заменить указываемый объект каким-нибудь производным классом, вы 
фактически изменяете тип всей видимой клиенту комбинации. На этом основано решение проблемы 
оператора 
+=
, которая требует самомодификации левого операнда, а также возможного оперативного 
изменения типа «на ходу». Если правый операнд 
Complex
складывается с левым операндом 
Integer
, 
тип левого операнда приходится менять. 
// В файле number.h 
class NBase; // Клиентам об этом ничего знать не нужно 
class Number { 
protected: 
Number(const Number&) {} 
Number() 
{} 
public: 
virtual NBase& AddTo(const NBase&) = 0; 
virtual Number& operator+(const Number&) = 0; 
// 
И т.д. 
}; 
// В файле number.cpp 
class Integer; 
class Real; 
class PNumber : public Number { 
private: 
NBase* 
number; 
protected: 
virtual NBase& AddTo(const NBase& n) const 
{ return number->AddTo(n); } 
// #2 
public: 
PNumber(NBase* n) : number(n) {} 
virtual Number& operator+(const Number& n) const 
{ 
number = &(n.AddTo(*number)); 
// #1 - замена 
return 
*this; 
} 
}; 
class NBase : public Number { 
// Промежуточный базовый класс 

---

 188 
// Традиционная двойная передача в NBase 
public: 
virtual NBase& operator+=(const Integer&) const = 0; 
virtual NBase& operator+=(const Real&) const = 0; 
// 
И т.д. 
virtual NBase& AddTo(const NBase&) const = 0; 
virtual Number& operator+(const Number& n) const 
{ return Integer(0); } 
// Заглушка не вызывается 
}; 
class Integer : public NBase { 
private: 
int 
value; 
protected: 
virtual NBase& operator+=(const Integer& i) const 
{ 
if (value + i.value достаточно мало) { 
value 
+= 
i.value; 
return 
*this; 
} 
else 
{ 
ArbitraryPrecisionInteger 
api(value); 
api 
+= 
i.value; 
delete 
this; 
return 
api; 
} 
public: 
Integer(int i) : value(i) {} 
virtual NBase& AddTo(const NBase& n) const 
{ return n + *this; } 
// 
#3 
}; 
class Real : public NBase { ... }; 
Все как и раньше, разве что операторы 
+
превратились в 
+=
, а двойная передача теперь проходит через 
+=(левый, правый)
и 
AddTo(правый, левый)
, чтобы мы могли различать два порядка аргументов. 
Это важно, поскольку в конечном счете мы хотим заменить указываемый объект левого операнда 
новым. Это происходит в двух местах: 
1. Операторная функция 
PNumber::operator+=(const Number&)
автоматически заменяет 
число полученным новым значением. 
2. Операторная функция 
Integer::operator+=(const Integer&)
возвращает управление, 
если ей не приходится изменять тип; в противном случае после удаления своего объекта она 
возвращает новый объект другого типа. 
По вполне понятным причинам я назову вторую из этих функций заменяющей. Заменяющие функции 
обладают одной экзотической (если не выразиться сильнее) особенностью: нельзя рассчитывать, что 
адрес объекта перед вызовом остается действительным и после вызова. Разумеется, пользоваться этим 
обстоятельством можно лишь в том случае, если эту логику удастся запрятать в самую глубокую и 
темную дыру, чтобы никто в нее не сунулся, но если это удается сделать, хлопотные алгоритмы 
невероятно упрощаются. 
Показанный пример надежно работает, пока 
PNumber
действует как ведущий указатель и пока можно 
гарантировать, что ни один объект, производный от 
NBase
, не будет существовать без ссылающегося 
на него 
PNumber
. В нашем случае, когда все прячется в файле .cpp, дело обстоит именно так. 

---