|
123
•
Инкапсулируйте
SparseArray::Iterator
, превратив его в абстрактный базовый класс, а
затем верните производный класс из скрытой реализации
NonEmpty()
(эта идея также хорошо
подходит для классов массива и курсора, поэтому мы разовьем ее в части 3).
•
Предоставьте дополнительные итераторы, которые включают как пустые, так и непустые
ячейки.
•
Гарантируйте определенный порядок перебора ячеек.
•
Возвращайте из
Next()
курсор, а не указатель, чтобы клиенты могли изменять содержимое
ячейки во время перебора. Если это будет сделано, индекс может храниться в курсоре, поэтому
отпадает необходимость возвращать его в виде отдельного ссылочного аргумента
Next()
.
Операторы коллекций
Многие коллекции индексируются одним или несколькими способами и хорошо соответствуют
оператору
[]
, однако в нашем обсуждении курсоров и итераторов нигде не выдвигалось требование
непременно использовать оператор
[]
или индексировать коллекцию. Курсор лишь определяет
некоторую внутреннюю позицию в коллекции; эта позиция не обязана быть чем-то понятным или
представляющим интерес для пользователя. Если убрать из функции
Next()
аргумент
Index&
,
описанный итератор можно будет с таким же успехом использовать не для массива, а для чего-то
совершенно иного.
В большинстве коллекций имеются общие операции. Как и в случае с оператором
[]
, операторы С++
обычно перегружаются для получения более понятного и удобочитаемого кода. Хотя не существует
повсеместного стандарта операторов коллекций, приведенный ниже перечень поможет вам начать
ваши собственные разработки. Во всех приведенных операторах сохраняется семантика
соответствующих операций с числами.
template
class Set {
public:
Set();
//
Пустое множество
Set(const
Set&);
//
Дублировать множество
Set(Element*);
//
Множество с одним исходным элементом
//
Бинарные операции и операции отношения (множество, множество)
//
(также варианты |=, &=, -=, <, <=)
Set operator|(const Set&) const;
// Объединение
// множеств
Set operator&(const Set&) const;
// Пересечение
Set operator-(const Set-) const;
// Разность
// множеств
bool operator>(const Set&) const; // Истинно, если this
//
является точным надмножеством аргумента
bool operator>=(const Set&) const; // Истинно, если this
//
является надмножеством аргумента
bool operator==(const Set&) const; // Истинно, если множества
//
имеют одинаковое содержимое
//
Бинарные операции и операции отношения (множество, элемент*)
//
(также варианты |=, -=)
Set
operator|(Element*); //
Добавить элемент в this
Set operator-(Element*);
// this минус элемент
bool operator>(const Element*) const; // Истинно, если элемент
//
принадлежит множеству, но не является единственным
124
bool operator>=(const Element*) const; // Истинно, если элемент
//
принадлежит множеству
bool operator==(const Element*) const; // Истинно, если элемент
//
является единственным элементом множества
};
Существует еще один вариант перегрузки оператора, о котором я вынужден упомянуть. Я так и не
привык к операторам
<<
и
>>
в качестве операторов «поразрядных сдвигов» в поток и из него, но
поскольку они прочно внедрились в культуру С++, эту идиому приходится использовать хотя бы как
базу для дальнейших расширений. Это приводит нас к дополнительному применению
<<
и
>>
в
контексте коллекций и итераторов:
•
Оператор
<<
может использоваться в итераторах как синоним функции
Next()
.
•
Оператор
>>
может использоваться как синоним более длинного оператора
Set&
operator|=(Element*)
для «сдвига» новых элементов в коллекцию.
В обоих идиомах оператор должен перегружаться в форме внешней функции, поскольку в левой части
оператора находится
Element*
, а не
Set
. Идиома
>>
выглядит наиболее естественно для коллекций,
сохраняющих исходный порядок вставки (например, списков).
Мы вернемся к этой теме в части 3 при обсуждении гомоморфных иерархий классов.
Мудрые курсоры и надежность итераторов
Курсор может использоваться для вставки объекта в некоторую позицию коллекции независимо от
того, отражена ли данная позиция во внутренних структурах данных коллекции. Именно этот принцип
бал заложен в основу перегрузки оператора
=
для курсоров. Его можно обобщить на другие операции с
курсорами. Ниже перечислены типичные расширенные операции с курсорами, выраженные в виде
функций класса курсора:
void InsertBefore(Foo* f); // Вставить f перед курсором
void InsertAfter(Foo* f);
// Вставить f после курсора
void RemoveAt();
// Удалить объект в текущей позиции курсора
Сказанное относится к широкому диапазону коллекций, в которых существует четко определенная
последовательность элементов. Перечисленные операции также могут обеспечиваться итераторами,
которые не возвращают курсор как значение функции
Next()
, а скрывают текущую позицию в
итераторе.
Эти операции усложняют соблюдение единой семантики перебора, а в худшем случае — порождают
серьезные недостатки дизайна, которые могут угробить вашу программу. Впрочем, проблемы могут
возникнуть и без расширенных операций, если изменения в коллекции могут происходить при наличии
активных курсоров и итераторов. Представьте себе, что некий фрагмент программы удаляет объект, на
который ссылается текущий активный курсор! Приходится особо заботиться, чтобы это не вызвало
катастрофических последствий. Главная проблема — сделать курсор надежным, чтобы они могли
пережить обновление своих базовых коллекций.
Для примера возьмем связанный список и его итератор.
A
B
Курсоры A и B используются для отслеживания текущей позиции двух разных итераторов в одном
списке. Все отлично работает, пока список остается без изменений. Но стоит клиенту одного из
итераторов воспользоваться курсором для обновления списка, как немедленно возникают проблемы:
Do'stlaringiz bilan baham: |
