18.6.3. Класс массива с множественным наследованием

18.6.3. Класс массива с множественным наследованием

Определим отсортированный массив с контролем выхода за границы. Для этого можно применить множественное наследование от Array_RC и Array_Sort. Вот как выглядит наша реализация (напомним еще раз, что мы ограничились тремя конструкторами и оператором взятия индекса). Определение находится в заголовочном файле Array_RC_S.h:

#ifndef ARRAY_RC_S_H

#define ARRAY_RC_S_H

#include "Array_S.C"

#include "Array_RC.C"

template class Type

class Array_RC_S : public Array_RCType,

public Array_SortType

{

public:

Array_RC_S( int sz = ArrayType::ArraySize )

: ArrayType( sz )

{ clear_bit(); }

Array_RC_S( const Array_RC_S &rca )

: ArrayType( rca )

{ sort( 0,ArrayType::_size-1 ); clear_bit(); }

Array_RC_S( const Type* arr, int sz )

: ArrayType( arr, sz )

{ sort( 0,ArrayType::_size-1 ); clear_bit(); }

Type& operator[]( int index )

{

set_bit();

return Array_RCType::operator[]( index );

}

};

#endif

Этот класс наследует две реализации каждой интерфейсной функции Array: из Array_Sort и из виртуального базового класса Array через Array_RC (за исключением оператора взятия индекса, для которого из обоих базовых классов наследуется замещенный экземпляр). При невиртуальном наследовании вызов find() был бы помечен компилятором как неоднозначный, поскольку он не знает, какой из унаследованных экземпляров мы имели в виду. В нашем случае замещенным в Array_Sort экземплярам отдается предпочтение по сравнению с экземплярами, унаследованными из виртуального базового класса через Array_RC (см. раздел 18.5.4). Таким образом, при виртуальном наследовании неквалифицированный вызов find() разрешается в пользу экземпляра, унаследованного из класса Array_Sort.

Оператор взятия индекса переопределен в классах Array_RC и Array_Sort, и обе реализации имеют равный приоритет. Поэтому внутри Array_RC_S неквалифицированное обращение к оператору взятия индекса неоднозначно. Класс Array_RC_S должен предоставить собственную реализацию, иначе пользователи не смогут напрямую применять такой оператор к объектам этого класса. Но какова семантика его вызова в Array_RC_S? При учете отсортированности массива он должен установить в true унаследованный член dirty_bit. А чтобы учесть наследование от класса с контролем выхода за границы массива – проверить указанный индекс. После этого можно возвращать элемент массива с данным индексом. Последние два шага выполняет унаследованный из Array_RC оператор взятия индекса. При обращении

return Array_RCType::operator[]( index );

он вызывается явно, и механизм виртуализации не применяется. Поскольку это встроенная функция, то при статическом вызове компилятор подставляет ее код в место вызова.

Теперь протестируем нашу реализацию с помощью функции try_array(), передавая ей по очереди классы, конкретизированные из шаблона Array_RC_S типами int и string:

#include "Array_RC_S.h"

#include "try_array.C"

#include string

int main()

{

static int ia[ 10 ] = { 12,7,14,9,128,17,6,3,27,5 };

static string sa[ 7 ] = {

"Eeyore", "Pooh", "Tigger",

"Piglet", "Owl", "Gopher", "Heffalump"

};

Array_RC_Sint iA( ia,10 );

Array_RC_Sstring SA( sa,7 );

cout "eiie?aoecaoey eeanna Array_RC_Sint"

endl;

try_array( iA );

cout "eiie?aoecaoey eeanna Array_RC_S"string"

endl;

try_array( SA );

return 0;

}

Вот что печатает программа для класса, конкретизированного типом string (теперь ошибка выхода за границы массива перехватывается):

конкретизация класса Array_Sortstring

try_array: начальные значения массива

( 7 ) Eeyore, Gopher, Heffalump, Owl, Piglet, Pooh

Tigger

try_array: после присваиваний

( 7 ) Eeyore, Gopher, Owl, Piglet, Pooh, Pooh

Pooh

try_array: почленная инициализация

( 7 ) Eeyore, Gopher, Owl, Piglet, Pooh, Pooh

Pooh

try_array: после почленного копирования

( 7 ) Eeyore, Piglet, Owl, Piglet, Pooh, Pooh

Pooh

try_array: после вызова grow

( 7 ) empty, empty, empty, empty, Eeyore, Owl

Piglet, Piglet, Pooh, Pooh, Pooh

искомое значение: Tigger возвращенный индекс: -1

Assertion failed: ix = 0 && ix & size

Представленная в этой главе реализация иерархии класса Array иллюстрирует применение множественного и виртуального наследования. Детально проектирование класса массива описано в [NACKMAN94]. Однако, как правило, достаточно класса vector из стандартной библиотеки.

Упражнение 18.16

Добавьте в Array функцию-член spy(). Она запоминает операции, примененные к объекту класса: число доступов по индексу; количество вызовов каждого члена; какой элемент искали с помощью find() и сколько было успешных поисков. Поясните свои проектные решения. Модифицируйте все подтипы Array так, чтобы spy() можно было использовать и для них тоже.

Упражнение 18.17

Стандартный библиотечный класс map (отображение) называют еще ассоциативным массивом, поскольку он поддерживает индексирование значением ключа. Как вы думаете, является ли ассоциативный массив кандидатом на роль подтипа нашего класса Array? Почему?

Упражнение 18.18

Перепишите иерархию Array, пользуясь контейнерными классами из стандартной библиотеки и применяя обобщенные алгоритмы.