C++: библиотека программиста

 
243 
логических объектов внутри него — одни являются переменными класса, а другие — базовыми 
классами. Как правило, адреса этих объектов отличны от того объекта, которому они принадлежат. 
Анализ экземпляров 
Алгоритмы сборки мусора обычно начинают свою работу с периметра. Для каждого объекта периметра 
составляется список объектов, которые он содержит и на которые ссылается. Затем для каждого такого 
объекта составляется новый список и т.д. Рекурсивный перебор продолжается до тех пор, пока удается 
находить новые объекты. Для этого нам понадобятся некоторые средства, которые позволяют для 
данного объекта найти все его внедренные объекты и указатели/ссылки. 
В SmallTalk и других динамических языках описание структуры экземпляра является задачей объекта 
класса. В С++ существует несколько вариантов. Первые два решения (см. ниже) вполне практичны, а 
третье — отчаянная мера, которая подходит только для профессиональных каскадеров на закрытых 
треках. 
Виртуальные функции 
Если все объекты происходят от одного общего базового класса, в этом базовом классе можно 
объявить виртуальную функцию для перечисления указателей и внедренных объектов. Эта функция 
переопределяется в каждом классе, который добавляет новые переменные или объединяет базовые 
классы посредством множественного наследования. 
Объекты классов 
Вы также можете создать свои собственные объекты классов, как было показано в предыдущих главах, 
и научить их перечислять внедренные объекты и указатели в экземплярах. 
Осведомленные указатели 
В крайнем случае можно воспользоваться умными указателями и обращаться к ним с просьбой описать 
объект. 
class Foo { 
private: 
Bar* 
bar; 
}; 
class PFoo { // Умный указатель на Foo 
private: 
Foo* 
foo; 
public: 
FunctionThatEnumeratesPointersInFoo(); 
}; 
Почему я называю этот случай крайним? Вы рискуете тем, что указатель неверно определит тип 
объекта, на который он ссылается. Конечно, если 
PFoo
— ведущий указатель, мы знаем, что foo 
действительно является 
Foo*
, но что делать с 
bar
? Как узнать, что это действительно 
Bar
, а не что-то 
производное от него? Если 
Bar
не имеет только что упоминавшейся самоописывающей виртуальной 
функции и не возвращает объект класса, остается одно — повсюду раскидать умные указатели и 
надеяться на лучшее. 
class Bar { 
}; 
class Pbar { // Умный указатель на Bar 
}; 
class Foo { 
private: 
Pbar 
bar; 
}; 

---

 244 
class PFoo { // Умный указатель на Foo 
private: 
Foo* 
foo; 
public: 
FunctionThatEnumeratesPointersInFoo(); 
}; 
Теперь мы начинаем с одного умного указателя, 
PFoo
, и рекурсивно находим другой, 
PBar
. Каждый из 
этих умных указателей разбирается в особенностях строения объекта, на который он ссылается. В этом 
они превзошли умные указатели, поэтому я называю их осведомленными (ingenious), хотя циник, 
вероятно, назвал бы их нерассуждающими. 
Перебор графа объектов 
В дальнейшем мы воспользуемся методикой виртуальных функций из приведенного выше списка, хотя 
материал с таким же успехом применим и к объектам классов. Перечисление реализуется двумя 
основными способами: с применением рекурсивных функций и функторов, а также с применением 
итераторов. 
Рекурсивные функции и функторы 
Первая естественная реакция: организовать механизм косвенного вызова, создать функцию или 
функтор, вызываемые для каждого доступного объекта, и подождать, пока закончится рекурсивный 
перебор. 
class Functor { 
// ‘Функция’ обратного вызова 
public: 
virtual void Apply(MotherOfAllClasses*) = 0; 
}; 
class MotherOfAllClasses { 
public: 
// 
Применить fn к каждому доступному объекту 
virtual void EachObject(Functor& fn); 
}; 
Функция 
EachObject()
вызывает 
fn.Apply(this)
, а затем вызывает 
EachObject()
для каждого 
внедренного объекта или объекта, на который указывает переменная класса. Кроме того, 
EachObject()
вызывает 
Base::EachObject()
для каждого базового класса, таким образом члены 
базового класса тоже включаются в перечисление. В зависимости от алгоритма в 
MotherOfAllClasses
можно включить бит признака, показывающий, что объект был рассмотрен 
ранее. Впрочем, как мы вскоре убедимся, иногда без этого можно обойтись. 
Итераторы 
Более удачное решение — организовать возвращение объектом итератора для всех внедренных 
объектов (включая базовые классы), в том числе и тех, на которые непосредственно ссылаются его 
переменные. 
class MOAOIterator { 
// “MotherOfAllObjectsIterator” 
public: 
virtual bool More() = 0; 
virtual MotherOfAllObjects* Next() = 0; 
}; 
class MotherOfAllObjects { 
public: 
virtual MOAOIterator* EachObject(); 
}; 

---