Читать онлайн «Справочное руководство по C++». Страница 29

R.13.4.2 Бинарные операции

Бинарную операцию можно задать с помощью нестатической функции-члена (§R.9.3), имеющей один параметр, или с помощью функции, не являющейся членом, с двумя параметрами. Таким образом, для всякой бинарной операции @ выражение [email protected] может интерпретироваться как [email protected](y) или как [email protected](x,y). Если описаны функции-операторы обоих видов, то какая из них будет использоваться при вызове, определяется правилами сопоставления параметров (§R.13.2).

Функция присваивания operator=() должна быть нестатической функцией-членом. Она не наследуется (§R.12.8). Более того, если пользователь не определил для класса X функцию operator=, то используется стандартная функция operator=, которая определяется как присваивание по членам для класса X.

X& X::operator=(const X& from)

{

 // копирование по членам X

}

Вызов функции есть конструкция вида:

первичное-выражение ( список-выражений opt )

Она считается бинарной операцией, в которой первичное-выражение представляет первый операнд, а список-выражений (возможно пустой), - второй операнд. Именем, задающим функцию, служит operator(), и вызов x(arg1,arg2,arg3) для объекта класса x интерпретируется как x.operator()(arg1,arg2,arg3). Функция operator() должна быть нестатической функцией-членом класса x.

Индексация, определяемая как:

первичное-выражение [ выражение ]

считается бинарной операцией. Выражение с индексацией x[y] для объекта класса x интерпретируется как x.operator[](y). Функция operator[] должна быть нестатической функцией-членом класса x.

Доступ к члену класса определяется с помощью операции -›:

первичное-выражение -› первичное-выражение

Он считается унарной операцией. Для объекта класса x выражение x-›m интерпретируется как (x.operator-›())-›m. Отсюда следует, что функция operator-›() должна возвращать или указатель на класс, или ссылку на класс, или объект класса, для которого определена функция operator-›(). Она должна быть нестатической функцией-членом класса.

Функция с именем operator++ и с одним параметром задает для объектов некоторого класса операцию префиксного инкремента ++. Функция с именем operator++ и с двумя параметрами задает для объектов некоторого класса операцию постфиксного инкремента ++. Для постфиксной операции ++ второй параметр должен быть типа int, и, когда в выражении встречается операция постфиксного инкремента, функция operator++ вызывается со вторым параметром, равным нулю. Приведем пример:

class X {

public:

 X operator++(); // префиксная ++a

 X operator++(int) // постфиксная a++

};

void f(X a)

{

 ++a; // a.operator++();

 a++; // a.operator++(0);

 a.operator++(); // явный вызов: действует как ++a;

 a.operator++(0); // явный вызов: действует как a++;

}

Префиксные и постфиксные операции декремента - определяются аналогичным образом.

Шаблон типа определяет целое семейство типов или функций.

описание-шаблона-типа:

 template ‹ список-параметров-шаблона-типа › описание

список-параметров-шаблона-типа:

 параметр-шаблона-типа

 список-параметров-шаблона-типа , параметр-шаблона-типа

параметр-шаблона-типа:

 параметр-типа

 описание-параметра

параметр-типа:

 class идентификатор

Конструкция описание в описании-шаблона-типа должна содержать описание или определение функции или класса.

В конструкции параметр-типа идентификатор определяется как имя-типа в области видимости описания шаблона типа.

Имена шаблонов типа подчиняются обычным правилам для областей видимости и контроля доступа. Конструкция описание-шаблона-типа считается описанием. Она может присутствовать в программе только как глобальное описание.

Шаблон типа для класса определяет как будут строиться классы, подобно тому, как описание класса определяет как будут строиться объекты этого класса. Шаблон типа для класса vector можно описать следующим образом:

template‹class T› class vector {

 T* v;

 int sz;

public:

 vector(int);

 T& operator[](int);

 T& elem(int i) { return v[i]; }

 //…

};

Префикс template‹class T› показывает, что описывается шаблон типа, и что в этом описании используется имя-типа T, иными словами, vector - это параметризованный тип с параметром T.

Класс можно задать с помощью конструкции имя-шаблонного-класса:

имя-шаблонного-класса:

 имя-шаблона-типа ‹ список-парам-шаблона-типа ›

список-парам-шаблона-типа:

 парам-шаблона-типа

 список-парам-шаблона-типа , парам-шаблона-типа

парам-шаблона:

 выражение

 имя-типа

Конструкция имя-шаблонного-класса является именем-класса (§R.9).

Класс, который порождается шаблоном типа для класса, называется шаблонным классом и эквивалентен обычному классу, определенному со специальным именем - именем-шаблонного-класса, см. §R.14.5.

Если в конструкции имя-шаблонного-класса имя-шаблона-типа не определено,то она обозначает неопределенный класс.

Имя шаблонного класса должно быть уникальным в программе и в своей области видимости оно не может обозначать другой шаблон типа, класс, функцию, объект, значение или тип.

Типы, указанные в списке-парам-шаблона-типа из имени-шаблонного-класса, должны соответствовать типам, заданным в списке-параметров-шаблона-типа из шаблона-типа. (Можно сказать, что первые являются фактическими параметрами шаблона типа, а вторые - формальными.)

Кроме типов в списке-парам-шаблона-типа могут быть: выражения-константы, адреса объектов или функций, подлежащих внешнему связыванию, статические члены классов. Для параметров, не являющихся типами, требуется точное соответствие (§R.13.2).

Приведем примеры использования классов шаблона типа vector:

vector‹int› v1(20);

vector‹complex› v2(30);

typedef vector‹complex› cvec; // cvec становится синонимом

 // vector‹complex›

cvec v3(40); // v2 и v3 одного типа

v1[3] = 7;

v2[3] = v3.elem(4) = complex(7,8);

Здесь vector‹int› и vector‹complex› являются шаблонными классами, и их определения берутся по умолчанию из шаблона типа vector.

Поскольку шаблонное-имя-класса является именем-класса, то оно может использоваться там, где допустимо имя-класса, например:

class vector‹Shape*›;

vector‹Window›* current_window;

class svector: public vector‹Shape*› {/*… */};

Определение функции-члена шаблонного класса дано в §R.14.6.

Две конструкции шаблонное-имя-класса обозначают один и тот же класс, если в них совпадают имена шаблонов типа и значения указанных параметров. Например, в следующих описаниях x и y одного типа, который отличен от типа z:

template‹class E, int size› class buffer;

buffer‹char, 2*512› x;

buffer‹char,1024› y;

buffer‹char,512› z;

Ниже приведены описания, в которых одинаковый тип имеют x2 и x3. Он отличается от типов x1 и x4:

template‹class T, void(*err_fct)()›

class list {/*… */};

list‹int,&error_handler1› x1;

list‹int,&error_handler2› x2;

list‹int,&error_handler2› x3;

list‹char,&error_handler2› x4;

Шаблон типа для функции определяет как будет строиться функция. Например, семейство функций sort можно описать следующим образом:

template‹class T› void sort(vector‹T›);

Шаблон типа для функции порождает неограниченное множество перегруженных функций. Функция, порождаемая шаблоном типа для функций, называется шаблонной функцией. Она эквивалентна функции, в описании которой указан тип, соответствующий шаблону, см. §R.14.5.

При вызове шаблонной функции параметры шаблона типа не задаются явно, вместо этого применяется правило разрешения неопределенности перегруженных функций. Рассмотрим пример:

vector‹complex› cv(100);

vector‹int› ci(200);

void f(vector‹complex›& cv, vector‹int›& ci)

{

 sort(cv); // вызывается sort(vector‹complex›)

 sort(ci); // вызывается sort(vector‹int›)

}

Шаблонная функция может быть перегружена как обычными, так и шаблонными функциями с тем же именем. Для разрешения неопределенности шаблонных и обычных функций с одним и тем же именем надо последовательно пройти три шага: