Программирование. Принципы и практика использования C++ Исправленное издание

Страуструп Бьерн

Line ln(Point(100,200),Point(300,400));

Mark m(Point(100,200),'x'); // отображает отдельную точку

// в виде буквы "x"

Circle c(Point(200,200),250);

Все функции, работающие с точками, используют класс

Point

. Это очевидно, но многие библиотеки смешивают стили. Например, представим себе функцию, рисующую линию. Мы можем использовать два стиля.

void draw_line(Point p1,Point p2); // от p1 до p2 (наш стиль)

void draw_line(int x1,int y1,int x2,int y2); //

от (x1,y1)

// до (x2,y2)

Можно было бы допустить оба стиля, но для обеспечения логичности, улучшения проверки типов и повышения читабельности будем пользоваться исключительно первым. Последовательное использование класса

Point

позволит также избежать путаницы между парами координат и другими парами целых чисел: шириной и высотой. Рассмотрим пример.

draw_rectangle(Point(100,200),300,400); // наш стиль

draw_rectangle (100,200,300,400); // альтернатива

При первом вызове функция рисует прямоугольник по заданной точке, ширине и высоте. Это легко угадать. А что можно сказать о втором вызове? Имеется в виду прямоугольник, определенный точками (100,200) и (300,400)? Или прямоугольник, определенный точкой (100,200), шириной 300 и высотой 400? А может быть, программист имел в виду нечто совершенно другое (хотя и разумное)? Последовательно используя класс

Point

, мы можем избежать таких недоразумений.

Иногда, когда функция требует ширину и высоту, они передаются ей именно в таком порядке (как, например, координату x всегда указывают до координаты y). Последовательное соблюдение таких условностей удивительно облегчает работу с программой и позволяет избежать ошибок во время ее выполнения.

Логически идентичные операции называются одинаково. Например, каждая функция, которая добавляет точки, линии и так далее к любой фигуре, называется

add

, а любая функция, рисующая линии, называется

draw_lines

. Такое единообразие позволяет нам помнить (или вспомнить по некоторым признакам), что делает функция, и облегчает разработку новых классов (по аналогии). Иногда это позволяет даже написать код, работающий с разными типами, поскольку операции над этими типами имеют общий шаблон.

Такие коды называют обобщенными (generic); подробно мы рассмотрим их в главах 19–21.

14.1.3. Именование

Логически разные операции имеют разные имена. И опять-таки, несмотря на то, что это очевидно, существуют вопросы: почему мы связываем объект класса

Shape

с объектом класса

Window

, но добавляем объект класса

Line

к объекту класса

Shape

? В обоих случаях мы “помещаем нечто во что-то”, так почему бы не назвать такие операции одинаково? Нет. За этой схожестью кроется фундаментальная разница. Рассмотрим пример.

Open_polyline opl;

opl.add(Point(100,100));

opl.add(Point(150,200));

opl.add(Point(250,250));

Здесь мы копируем три точки в объект

opl

. Фигуре

opl

безразлично,

что будет с нашими точками после вызова функции

add

; она хранит свои собственные копии этих точек. На самом деле мы редко храним копии точек, а просто передаем их фигуре. С другой стороны, посмотрим на следующую инструкцию:

win.attach(opl);

Здесь мы создаем связь между окном win и нашей фигурой

opl

; объект

win

не создает копию объекта

opl

, а вместо этого хранит ссылку на него. Итак, мы должны обеспечить корректность объекта

opl

, поскольку объект

win

использует его. Иначе говоря, когда окно

win

использует фигуру

opl

, оно должно находиться в ее области видимости. Мы можем обновить объект

opl

, и в следующий раз объект

win

будет рисовать фигуру

opl

с изменениями. Разницу между функциями

attach

и

add

можно изобразить графически.

Функция

add

использует механизм передачи параметров по значению (копии), а функция

attach

— механизм передачи параметров по ссылке (использует общий объект). Мы могли бы решить копировать графические объекты в объекты класса

Window

. Однако это была бы совсем другая модель программирования, которая определяется выбором функции

add

, а не

attach

. Мы решили просто связать графический объект с объектом класса

Window

. Это решение имеет важные последствия. Например, мы не можем создать объект, связать его, позволить его уничтожить и ожидать, что программа продолжит работать.

void f(Simple_window& w)

{

Rectangle r(Point(100,200),50,30);

w.attach(r);

} // Ой, объекта r больше нет

int main

{

Simple_window win(Point(100,100),600,400,"Мое окно");

// ...

f(win); // возникают проблемы

// ...

win.wait_for_button;

}

Пока мы выходили из функции

f

и входили в функцию

wait_for_button

, объект

r

для объекта win перестал существовать и соответственно выводиться на экран. В главе 17 мы покажем, как создать объект в функции и сохранить его между ее вызовами, а пока должны избежать связывания с объектом, который исчез до вызова функции

wait_for_button

. Для этого можно использовать класс

Vector_ref

, который рассматривается в разделах 14.10 и Г.4.