|
173
};
// В файле grandpa.cpp
class RealGrandpa : public Grandpa {
// Промежуточный гомоморфный базовый класс
protected:
//
Функции двойной передачи
};
class Dad : public RealGrandpa { ... };
class AuntieEm : public RealGrandpa { ... };
Наличие производящих функций означает, что производные классы можно скрыть. Добавляя
промежуточный базовый класс
RealGrandpa
, мы полностью прячем все жуткие подробности двойной
передачи в файле .cpp. Никаких защищенных функций в файле .h!
Нет — конструкторам копий и оператору =!
Предполагается, что
Grandpa
— чисто гомоморфный базовый класс, содержащий хотя бы одну чисто
виртуальную функцию. Это предотвращает непосредственное создание экземпляров
Grandpa
клиентом. Если вы используете производящую функцию для класса с возможностью создания
экземпляров, конструкторы следует сделать защищенными, чтобы экземпляры могли создаваться
только производящей функцией.
Раз уж мы заговорили на эту тему, после непродолжительных размышлений становится ясно, что
клиент гомоморфного базового класса не должен использовать конструктор копий или оператор
=
.
Если кто-нибудь захочет подублировать экземпляр, создайте специальную версию make-функции для
копирования
this
.
class Grandpa {
public:
virtual Grandpa* makeClone() = 0;
};
Эта функция не объявляется статической, поскольку в каждом производном классе она должна решать
специализированную задачу. С присвоением дело обстоит сложнее. Если переопределить оператор
=
для левого операнда, непонятно, что же тогда делать с правым операндом, тип которого неизвестен.
Первое практическое решение — полностью запретить присваивание в таких ситуациях и сделать
оператор
=
закрытым. Второе — использовать вариацию на тему двойной передачи: сделать оператор
=
виртуальным и в каждом производном классе вызывать виртуальную функцию
AssignTo()
,
перегружаемую для кажого производного класса. Смотрится уродливо, но работает.
Объекты классов
Объектом класса называется объект, предназначенный для создания экземпляров представляемого им
типа. В нашей терминологии объект класса представляет собой объект, основные функции которого
являются производящими. Позднее мы возложим на объекты классов и другие обязанности (например,
описание структуры экземпляра), а пока рассмотрим практический пример.
class GrandpaClass {
// Объект класса для Grandpa
public:
Grandpa*
make();
//
Создает экземпляры Grandpa
};
class Grandpa { ... };
Все сказанное о производящих функциях относится и к объектам классов, включая спрятанные
инкапсулированные производные классы, оптимизацию и прозрачность локализации. «Хорошо, —
скажете вы, — но зачем это нужно?» Во-первых, мы избавляемся от некрасивых статических функций
и переходим к более чистому, объектно-ориентированному варианту, при котором все происходит
174
посредством отправки сообщений объекту. Во-вторых, мы получаем удобную возможность следить за
другими характеристиками экземпляров и классов.
Информация о классе
В объектах класса удобно хранить сведения о самом классе. Для этого лучше всего создать
гомоморфный базовый класс для объектов классов.
class Class {
protected:
Collection
base_classes;
Collection
derived_classes;
String
class_name;
Class()
{};
//
Класс становится абстрактным базовым
public:
//
Функции доступа для получения имени и т.д.
};
Состав хранимой информации в огромной степени зависит от потребностей приложения и от того,
насколько увлеченно вы занимались SmallTalk на этой неделе.
Имя класса и создание экземпляров по имени
Базовая информация, которую может сообщить объект класса, — имя класса в виде некоторой
символьной строки. Кроме того, можно хранить словарь всех объектов классов, индексируемый по
имени класса. Если добавить к этому универсальный интерфейс к производящей функции, вам удастся
реализовать возможность, которая не поддерживается в С++ напрямую — создание экземпляров по
имени (instantiate by name).
// Где-то в клиентской программе
Class* c = gClasses.Find(“Grandpa”);
???* g = (Grandpa*)c->make(???);
Как видите, практическая польза такого подхода ограничивается некоторыми проблемами. Если мы
уже знаем, что создается экземпляр
Grandpa
, то создание экземпляра по имени выглядит неразумно —
нам будет трудно определить, к какому классу выполняется преобразование. Вдобавок данная схема не
позволяет предоставить отдельные сигнатуры для производящих функций производных классов. Тем
не менее, в некоторых ситуациях такая методика оказывается чрезвычайно полезной. Предположим, вы
сохранили объект в виде потока байтов и теперь загружаете его. Если первые
n
байт содержит имя
класса в виде символьной строки, вы сможете найти нужный объект класса для создания экземпляра.
Как правило, реализация заканчивается созданием во всех классах
Class
функции
make(istream&)
или ее эквивалента. Программа приобретает следующий вид:
// В коде чтения потока
cin << className;
Class* c = gClasses.Find(className);
BasClass* obj = c->make(cin);
Иерархия классов
Сведения об иерархии классов можно хранить по разному, но в конечном счете все сводится к
структурам данных с экземплярами
Class
. Выше был представлен один из вариантов: вести в каждом
Class
две коллекции, по одной для базовых и производных классов. Конечно, это следует понимать
условно — речь идет об иерархии не объектов
Class
, а представленных ими классов. Необходимость
различать понятия
Class
и «класс» наверняка вызовет у вас головную боль, но у поклонников
SmallTalk и Lisp это считается хорошим развлечением и признаком мастерства. Другой способ —
ввести одну глобальную структуру данных с парами (базовый, производный), индексируемую в обоих
направлениях. В некоторых ситуациях вместо пар используются триплеты (базовый, производный,
порядок), чтобы базовые классы перечислялись в порядке их объявления в соответствующем классе.
Do'stlaringiz bilan baham: |
