Программирование. Принципы и практика использования C++ Исправленное издание

Что можно сделать на языке С, если мы хотим использовать объектно-ориентированную технологию (см. разделы 14.2–14.4)? По существу, нам нужна какая-то альтернатива виртуальным функциям. Большинству людей в голову в первую очередь приходит мысль использовать структуру с “полем типа” (“type field”), описывающим, какой вид фигуры представляет данный объект. Рассмотрим пример.

struct Shape1 {

  enum Kind { circle, rectangle } kind;

  /* ... */

};

void draw(struct Shape1* p)

{

  switch (p–>kind) {

  case circle:

    /* рисуем окружность */

    break;

  case rectangle:

    /* рисуем прямоугольник */

    break;

  }

}

int f(struct Shape1* pp)

{

  draw(pp);

  /* ... */

}

Этот прием срабатывает. Однако есть две загвоздки.

• Для каждой псевдовиртуальной функции (такой как функция draw) мы должны написать новую инструкцию switch.

• Каждый раз, когда мы добавляем новую фигуру, мы должны модифицировать каждую псевдовиртуальную функцию (такую как функция draw), добавляя новый раздел case в инструкцию switch.

Вторая проблема носит довольно неприятный характер, поскольку мы не можем включить псевдовиртуальные функции ни в какие библиотеки, так как наши пользователи должны будут довольно часто модифицировать эти функции. Наиболее эффективной альтернативой является использование указателей на функции.

typedef void (*Pfct0)(struct Shape2*);

typedef void (*Pfct1int)(struct Shape2*,int);

struct Shape2 {

  Pfct0 draw;

  Pfct1int rotate;

  /* ... */

};

void draw(struct Shape2* p)

{

  (p–>draw)(p);

}

void rotate(struct Shape2* p, int d)

{

  (p–>rotate)(p,d);

}

Структуру Shape2 можно использовать точно так же, как структуру Shape1.

int f(struct Shape2* pp)

{

  draw(pp);

  /* ... */

}

Проделав небольшую дополнительную работу, мы можем добиться, чтобы объекту было не обязательно хранить указатель на каждую псевдовиртуальную функцию. Вместо этого можем хранить указатель на массив указателей на функции (это очень похоже на то, как реализованы виртуальные функции в языке С++). Основная проблема при использовании таких схем в реальных программах заключается в том, чтобы правильно инициализировать все эти указатели на функции.

27.3. Второстепенные языковые различия

В этом разделе приводятся примеры незначительных различий между языками С и С++, которые могут вызвать у читателей затруднения, если они впервые о них слышат. Некоторые из них оказывают серьезное влияние на программирование, поскольку их надо явным образом учитывать.

27.3.1. Дескриптор пространства имен struct

 В языке C имена структур (в нем нет ключевого слова class, а есть только слово struct) находятся в отдельном от остальных идентификаторов пространстве имен. Следовательно, имени каждой структуры (называемому дескриптором структуры (structure tag)) должно предшествовать ключевое слово struct. Рассмотрим пример.

struct pair { int x,y; };

pair p1;        /* ошибка: идентификатора pair не в области

                /* видимости */

struct pair p2; /* OK */

int pair = 7;   /* OK: дескриптора структуры pair нет в области

                /* видимости */

struct pair p3; /* OK: дескриптор структуры pair не маскируется

                /* типом int*/

pair = 8;       /* OK: идентификатор pair ссылается на число типа

                /* int */

Довольно интересно, что, применив обходной маневр, этот прием можно заставить работать и в языке С++. Присваивание переменным (и функциям) тех же имен, что и структурам, — весьма распространенный трюк, используемый в программах на языке С, хотя мы его не рекомендуем.

  Если вы не хотите писать ключевое слово struct перед именем каждой структуры, используйте оператор typedef (см. раздел 20.5). Широко распространена следующая идиома:

typedef struct { int x,y; } pair;

pair p1 = { 1, 2 };

В общем, оператор typedef используется чаще и является более полезным в программах на языке С, в которых у программиста нет возможности определять новые типы и связанные с ними операции.

  В языке C имена вложенных структур находятся в том же самом пространстве имен, что и имя структуры, в которую они вложены. Рассмотрим пример.

struct S {