18.6.1. Порождение класса, контролирующего выход за границы массива

18.6.1. Порождение класса, контролирующего выход за границы массива

В функции try_array() из раздела 16.13, предназначенной для тестирования нашей предыдущей реализации шаблона класса Array, есть две инструкции:

int index = iA.find( find_val );

Type value = iA[ index ];

find() возвращает индекс первого вхождения значения find_val или -1, если значение в массиве не найдено. Этот код некорректен, поскольку в нем не проверяется, что не была возвращена -1. Поскольку -1 находится за границей массива, то каждая инициализация value может привести к ошибке. Поэтому мы создадим подтип Array, который будет контролировать выход за границы массива, – Array_RC и поместим его определение в заголовочный файл Array_RC.h:

#ifndef ARRAY_RC_H

#define ARRAY_RC_H

#include "Array.h"

template class Type

class Array_RC : public virtual ArrayType {

public:

Array_RC( int sz = ArraySize )

: Array Type( sz ) {}

Array_RC( const Array_RC& r );

Array_RC( const Type *ar, int sz );

Type& operator[]( int ix );

};

#endif

Внутри определения производного класса каждая ссылка на спецификатор типа шаблона базового должна быть квалифицирована списком формальных параметров:

Array_RC( int sz = ArraySize )

: ArrayType( sz ) {}

Такая запись неправильна:

// ошибка: Array - это не спецификатор типа

Array_RC( int sz = ArraySize ) : Array( sz ) {}

Единственное отличие поведения класса Array_RC от базового состоит в том, что оператор взятия индекса контролирует выход за границы массива. Во всех остальных отношениях можно воспользоваться уже имеющейся реализацией шаблона класса Array. Напомним, однако, что конструкторы не наследуются, поэтому в Array_RC определен собственный набор из трех конструкторов. Мы сделали класс Array_RC виртуальным наследником класса Array, поскольку предвидели необходимость множественного наследования.

Вот полная реализация функций-членов Array_RC, находящаяся в файле Array_RC.C (определения функций класса Array помещены в заголовочный файл Array.C, поскольку мы пользуемся моделью конкретизации шаблонов с включением, описанной в разделе 16.18):

#include "Array_RC.h"

#include "Array.C"

#include assert.h

template class Type

Array_RC Type ::Array_RC( const Array_RCType &r )

: Array Type( r ) {}

template class Type

Array_RC Type ::Array_RC( const Type *ar, int sz )

: Array Type( ar, sz ) {}

template class Type

Type &Array_RC &Type&::operator[]( int ix ) {

assert( ix = 0 && ix & Array &Type&::_size );

return ia[ ix ];

}

Мы квалифицировали обращения к членам базового класса Array, например к _size, чтобы предотвратить просмотр Array до момента конкретизации шаблона:

Array Type::_size;

Мы достигаем этого, включая в обращение параметр шаблона. Таким образом, имена в определении Array_RC разрешаются тогда, когда определяется шаблон (за исключением имен, явно зависящих от его параметра). Если встречается неквалифицированное имя _size, то компилятор должен найти его определение, если только это имя не зависит явно от параметра шаблона. Мы сделали имя _size зависящим от параметра шаблона, предварив его именем базового класса Array. Теперь компилятор не будет пытаться разрешить имя _size до момента конкретизации шаблона. (В определении класса Array_Sort мы приведем другие примеры использования подобных приемов.)

Каждая конкретизация Array_RC порождает экземпляр класса Array. Например:

Array_RCstring sa;

конкретизирует параметром string как шаблон Array_RC, так и шаблон Array. Приведенная ниже программа вызывает try_array() (реализацию см. в разделе 16.13), передавая ей объекты подтипа Array_RC. Если все сделано правильно, то выходы за границы массивы будут замечены:

#include "Array_RC.C"

#include "try_array.C"

int main()

{

static int ia[] = { 12,7,14,9,128,17,6,3,27,5 };

cout "конкретизация шаблона класса Array_RC int ";

try_array( iA );

return 0;

}

После компиляции и запуска программа печатает следующее:

конкретизация шаблона класса Array_RCint

try_array: начальные значения массива

( 10 ) 12, 7, 14, 9, 128, 17

6, 3, 27, 5

try_array: после присваиваний

( 10 ) 128, 7, 14, 9, 128, 128

6, 3, 27, 3

try_array: почленная инициализация

( 10 ) 12, 7, 14, 9, 128, 128

6, 3, 27, 3

try_array: после почленного копирования

( 10 ) 12, 7, 128, 9, 128, 128

6, 3, 27, 3

try_array: после вызова grow

( 10 ) 12, 7, 128, 9, 128, 128

6, 3, 27, 3, 0, 0

0, 0, 0, 0

искомое значение: 5 возвращенный индекс: -1

Assertion failed: ix = 0 && ix & _size