12.3. Объекты-функции
12.3. Объекты-функции
Наша функция min() дает хороший пример как возможностей, так и ограничений механизма шаблонов:
template typename Type
const Type&
min( const Type *p, int size )
{
Type minval = p[ 0 ];
for ( int ix = 1; ix size; ++ix )
if ( p[ ix ] minval )
minval = p[ ix ];
return minval;
}
Достоинство этого механизма – возможность определить единственный шаблон min(), который конкретизируется для бесконечного множества типов. Ограничение же заключается в том, что даже при такой конкретизации min() будет работать не со всеми.
Это ограничение вызвано использованием оператора "меньше": в некоторых случаях базовый тип его не поддерживает. Так, класс изображения Image может и не предоставлять реализации такого оператора, но мы об этом не знаем и пытаемся найти минимальный кадр анимации в данном массиве изображений. Однако попытка конкретизировать min() для такого массива приведет к ошибке компиляции:
error: invalid types applied to the
Возможна и другая ситуация: оператор "меньше" существует, но имеет неподходящую
семантику. Например, если мы хотим найти наименьшую строку, но при этом принимать во
внимание только буквы, не учитывая регистр, то такой реализованный в классе оператор
не даст нужного результата.
Традиционное решение состоит в том, чтобы параметризовать оператор сравнения. В данном
случае это можно сделать, объявив указатель на функцию, принимающую два аргумента и
возвращающую значение типа bool:
template typename Type,
bool (*Comp)(const Type&, const Type&)&
const Type&
min( const Type *p, int size, Comp comp )
{
Type minval = p[ 0 ];
for ( int ix = 1; ix size; ++ix )
if ( Comp( p[ ix ] minval ))
minval = p[ ix ];
return minval;
}
Такое решение вместе с нашей первой реализацией на основе встроенного оператора "меньше" обеспечивает универсальную поддержку для любого типа, включая и класс Image, если только мы придумаем подходящую семантику для сравнения двух изображений. Основной недостаток указателя на функцию связан с низкой эффективностью, так как косвенный вызов не дает воспользоваться преимуществами встроенных функций.
Альтернативная стратегия параметризации заключается в применении объекта-функции вместо указателя (примеры мы видели в предыдущем разделе). Объект-функция – это класс, перегружающий оператор вызова (operator()). Такой оператор инкапсулирует семантику обычного вызова функции. Объект-функция, как правило, передается обобщенному алгоритму в качестве аргумента, хотя можно определять и независимые объекты-функции. Например, если бы был определен объект-функция AddImages, который принимает два изображения, объединяет их некоторым образом и возвращает новое изображение, то мы могли бы объявить его следующим образом:
AddImages AI;
Чтобы объект-функция удовлетворял нашим требованиям, мы применяем оператор вызова, предоставляя необходимые операнды в виде объектов класса Image:
Image im1("foreground.tiff"), im2("background.tiff");
// ...
// вызывает Image AddImages::operator()(const Image1&, const Image2&);
Image new_image = AI (im1, im2 );
У объекта-функции есть два преимущества по сравнению с указателем на функцию. Во-первых, если перегруженный оператор вызова – это встроенная функция, то компилятор может выполнить ее подстановку, обеспечивая значительный выигрыш в производительности. Во-вторых, объект-функция способен содержать произвольное количество дополнительных данных, например кэш или информацию, полезную для выполнения текущей операции.
Ниже приведена измененная реализация шаблона min() (отметим, что это объявление допускает также и передачу указателя на функцию, но без проверки прототипа):
template typename Type,
typename Comp
const Type&
min( const Type *p, int size, Comp comp )
{
Type minval = p[ 0 ];
for ( int ix = 1; ix size; ++ix )
if ( Comp( p[ ix ] minval ))
minval = p[ ix ];
return minval;
}
Как правило, обобщенные алгоритмы поддерживают обе формы применения операции: как использование встроенного (или перегруженного) оператора, так и применение указателя на функцию либо объекта-функции.
Есть три источника появления объектов-функций:
из набора предопределенных арифметических, сравнительных и логических объектов-функций стандартной библиотеки; из набора предопределенных адаптеров функций, позволяющих специализировать или расширять предопределенные (или любые другие) объекты-функции; определенные нами собственные объекты-функции для передачи обобщенным алгоритмам. К ним можно применять и адаптеры функций. В этом разделе мы рассмотрим все три источника объектов-функций.
12.3.1. Предопределенные объекты-функции
Предопределенные объекты-функции подразделяются на арифметические, логические и сравнительные. Каждый объект – это шаблон класса, параметризованный типами операндов. Для использования любого из них необходимо включить заголовочный файл:
#include functional
Например, объект-функция, поддерживающий сложение, – это шаблон класса с именем plus. Для определения экземпляра, способного складывать два целых числа, нужно
#include functional
написать:
plus int intAdd;
Для выполнения операции сложения мы применяем перегруженный оператор вызова к intAdd точно так же, как и к классу AddImage в предыдущем разделе:
int ival1 = 10, ival2 = 20;
// эквивалентно int sum = ival1 + ival2;
int sum = intAdd( ival1, ival2 );
Реализация шаблона класса plus вызывает оператор сложения, ассоциированный с типом своего параметра – int. Этот и другие предопределенные объекты-функции применяются прежде всего в качестве аргументов обобщенных алгоритмов и обычно замещают подразумеваемую по умолчанию операцию. Например, по умолчанию алгоритм sort() располагает элементы контейнера в порядке возрастания с помощью оператора "меньше" базового типа. Для сортировки по убыванию мы передаем
vector string svec;
// ...
предопределенный шаблон класса greater, который вызывает оператор "больше":
sort( svec.begin(), svec.end(), greaterstring() );
Предопределенные объекты-функции перечислены в следующих разделах и разбиты на категории: арифметические, логические и сравнительные. Применение каждого из них иллюстрируется как в качестве именованного, так и в качестве безымянного объекта, передаваемого функции. Мы пользуемся следующими определениями объектов, включая и определение простого класса (перегрузка операторов подробно рассматривается в главе
class Int {
public:
Int( int ival = 0 ) : _val( ival ) {}
int operator-() { return -_val; }
int operator%(int ival) { return -_val % ival; }
bool operator(int ival) { return -_val ival; }
bool operator!() { return -_val == 0; }
private:
int _val;
};
vector string svec;
string sval1, sval2, sres;
complex cval1, cval2, cres;
int ival1, ival2, ires;
Int Ival1, Ival2, Ires;
15):
double dval1, dval2, dres;
Кроме того, мы определяем два шаблона функций, которым передаем различные безымянные объекты-функции:
template class FuncObject, class Type
Type UnaryFunc( FuncObject fob, const Type &val )
{ return fob( val ); }
template class FuncObject, class Type
Type BinaryFunc( FuncObject fob,
const Type &val1, const Type &val2 )
{ return fob( val1, val2 ); }
Более 800 000 книг и аудиокниг! 📚
Получи 2 месяца Литрес Подписки в подарок и наслаждайся неограниченным чтением
ПОЛУЧИТЬ ПОДАРОКЧитайте также
8.1. Объекты
8.1. Объекты На диаграмме последовательности изображаются исключительно те объекты, которые непосредственно участвуют во взаимодействии и не показываются возможные статические ассоциации с другими объектами. Для диаграммы последовательности ключевым моментом
Объекты
Объекты Сетевые вычисления и Интернет сделали тему объектных технологий бестселлером компьютерных новостей. Распространение таких языков программирования, как Java и С++, заставляет разработчиков приложений изменить свое отношение к традициям и признать преимущества
Объекты OS/400 и системные объекты MI
Объекты OS/400 и системные объекты MI Несколько типов объектов имеются и в OS/400, и в MI. Типы объектов OS/400 перечислены в таблице 5.1. Для сравнения, в таблице 5.2 приведены системные объекты MI. Помните, что в каждой новой версии AS/400 добавляются новые функции и даже новые объекты.
88. В качестве аргументов алгоритмов и компараторов лучше использовать функциональные объекты, а не функции
88. В качестве аргументов алгоритмов и компараторов лучше использовать функциональные объекты, а не функции РезюмеПредпочтительно передавать алгоритмам функциональные объекты, а не функции, а компараторы ассоциативных контейнеров просто должны быть функциональными
99. Не используйте недействительные объекты и небезопасные функции
99. Не используйте недействительные объекты и небезопасные функции РезюмеВы же не используете просроченные лекарства? И недействительные объекты, и "антикварные", но небезопасные функции способны навредить здоровью ваших программ.ОбсуждениеИмеется три основные
Объекты DataSet с множеством таблиц и объекты DataRelation
Объекты DataSet с множеством таблиц и объекты DataRelation До этого момента во всех примерах данной главы объекты DataSet содержали по одному объекту DataTable. Однако вся мощь несвязного уровня ADO.NET проявляется тогда, когда DataSet содержит множество объектов DataTable. В этом случае вы можете
8.2. Глобальные объекты и функции
8.2. Глобальные объекты и функции Объявление функции в глобальной области видимости вводит глобальную функцию, а объявление переменной – глобальный объект. Глобальный объект существует на протяжении всего времени выполнения программы. Время жизни глобального
12.3.1. Предопределенные объекты-функции
12.3.1. Предопределенные объекты-функции Предопределенные объекты-функции подразделяются на арифметические, логические и сравнительные. Каждый объект – это шаблон класса, параметризованный типами операндов. Для использования любого из них необходимо включить
12.3.2. Арифметические объекты-функции
12.3.2. Арифметические объекты-функции Предопределенные арифметические объекты-функции поддерживают операции сложения, вычитания, умножения, деления, взятия остатка и вычисления противоположного по знаку значения. Вызываемый оператор – это экземпляр, ассоциированный с
12.3.3. Сравнительные объекты-функции
12.3.3. Сравнительные объекты-функции Сравнительные объекты-функции поддерживают операции равенства, неравенства, больше, больше или равно, меньше, меньше или равно.equal_tostring stringEqual;sres = stringEqual( sval1, sval2 );ires = count_if( svec.begin(), svec.end(),Равенство:equal_toType* equal_tostring(), sval1 );not_equal_tocomplex
12.3.4. Логические объекты-функции
12.3.4. Логические объекты-функции Логические объекты-функции поддерживают операции "логическое И" (возвращает true, если оба операнда равны true, – применяет оператор &&, аcсоциированный с типом Type), "логическое ИЛИ" (возвращает true, если хотя бы один из операндов равен true, –
19.2.4. Объекты-исключения и виртуальные функции
19.2.4. Объекты-исключения и виртуальные функции Если сгенерированный объект-исключение имеет тип производного класса, а обрабатывается catch-обработчиком для базового, то этот обработчик не может использовать особенности производного класса. Например, к функции-члену value(),
Объекты
Объекты Изучение объектных структур в данной лекции может служить весьма хорошим примером того, насколько неправильно отделять вопросы реализации от проблем будто бы "высокого" уровня. В процессе рассмотрения новых технических приемов, связанных с вопросами
Объекты
Объекты Итак, мы познакомились с типами данных, переменными, константами, операторами, действиями, простыми и сложными выражениями, функциями и массивами. Теперь настала пора узнать о самых сложных структурах данных ActionScript —