Cobj.foo("Cobj");
return 0;
}
В этом примере вводятся три класса - A, B и C - образующих линейную иерархию наследования. В классе A объявляется виртуальная функция foo(char).
Класс B объявляет свою версию виртуальной функции foo(char), но, кроме того, в классе B объявляются невиртуальные перегруженные функции foo(const char*) и foo(int). Класс C объявляет свою версию виртуальной функции foo(char) и невиртуальные перегруженные функции foo(const char*) и foo(double). Обратите внимание на то, что в классе C приходится заново объявлять функцию foo(const char*), поскольку в данном случае функция-элемент B::foo(const char*) не наследуется. Таким образом, в С++ схема наследования отличается от обычной для случая виртуальной и перегруженных функций с одинаковым именем. В функции main объявляются объекты для всех трех классов и вызываются различные версии функции-элемента foo.
Дружественные функции
В С++ функции-элементы имеют доступ ко всем данным-элементам своего класса. Кроме этого, С++ предусматривает такую возможность еще и для дружественных функций. Объявление дружественной функции производится в объявлении класса и начинается с ключевого слова friend. Кроме наличия спецификатора friend, объявление дружественной функции совпадает с объявлением функции-элемента, однако прямого доступа к классу дружественная функция не имеет, поскольку для этого необходим скрытый указатель this, который ей недоступен. Но если вы передаете такой функции указатель на объект дружественного класса, функция будет иметь доступ к его элементам. Когда вы определяете дружественную функцию вне объявления дружественного ей класса, вам не нужно в определении указывать имя класса. Дружественной называется обычная функция, которой открыт доступ ко всем элементам-данным одного или нескольких классов.
Общий вид (синтаксис) объявления дружественной функции следующий:
class className
{
public:
className();
// другие конструкторы
friend returnType friendFunction(<список параметров>);
};
Пример 9:
class String
{
protected:
char *str;
int len;
public:
String();
~String();
// другие функции-элементы
friend String& append(String &str1, String &str2);
friend String& append(const char* str1, String &str2);
friend String& append(String &str1, const char* str2);
};
Дружественные функции могут решать задачи, которые при помощи функций-элементов решаются с трудом, неуклюже или не могут быть решены вообще.
Рассмотрим простой пример использования дружественных функций.
Текст программы FRIEND.CPP представлен в листинге 8.5. Программа следит за памятью, отведенной для хранения массива символов. Эта программа - первый шаг к созданию класса string.
Операции и дружественные операции
Последняя программа использовала функции-элементы и дружественную функцию, которые реализовали действия, выполняемые в стандартных типах с помощью операций вроде = и +. Подход типичен для языков C и Pascal, потому что эти языки не поддерживают определяемые пользователем операции. В отличии от них C++ позволяет вам объявлять операции и дружественные операции. Эти операции включают в себя: +, -, *, /, %, ==, !=, <=, <, >=, >, +=, -=, *=, /=, %=, [], (), << и >>. Обратитесь к описанию языка C++, где обсуждаются детали определения этих операций. С++ трактует операции и дружественные операции как специальный тип функций-элементов и дружественных функций.
Общий синтаксис для объявления операций и дружественных операций:
class className
{
public:
// конструкторы и деструктор
// функции-элементы
// унарная операция
returnType operator operatorSymbol();
// бинарная операция
returnType operator operatorSymbol(operand);
// унарная дружественная операция
friend returnType operator operatorSymbol(operand);
// бинарная дружественная операция
friend returnType operator operatorSymbol(firstOperand, secondOperand);
};
Пример 10:
class String
{
protected:
char *str;
int num;
public:
String();
~String();
// другие функции-элементы
// операция присваивания
String& operator =(String& s);
String& operator +=(String& s);
// операции конкатенации
friend String& operator +(String& s1, String& s2);
friend String& operator +(const char* s1, String& s2);
friend String& operator +(String& s1, const char* s2);
// операции отношения
friend int operator >(String& s1, String& s2);
friend int operator =>(String& s1, String& s2);
friend int operator <(String& sl, String& s2);
friend int operator <=(String& sl, String& s2);
friend int operator ==(String& s1, String& s2);
friend int operator !=(String& sl, String& s2);
};
Код, который вы пишете, будет использовать операции и дружественные операции точно так же, как и предопределенные операции. Следовательно, вы можете создавать операции, чтобы поддерживать действия над классами, моделирующими, например, комплексные числа, строки, векторы и матрицы.
Эти операции дают возможность вам записывать выражения в более привычной форме, чем использование вызовов функций.
(Листинг 8.1. исходный текст программы RECT.CPP
// Программа C++, иллюстрирующая использование класса.
// Программа моделирует прямоугольник.)
// Листинг 8.2. Исходный текст программы ARRAY.CPP
// Программа демонстрируюет использование конструкторов и деструкторов:
// - создает динамический массив (объект),
// - присваивает значения элементам динамического массива,
// - выводит значения элементов динамического массива,
// - удаляет динамический массив.
// Листинг 8.3. Исходный текст программы CIRCLE.CPP
// Простой пример иерархии классов.
// Листинг 8.4. Исходный текст программы VIRTUAL.CPP
// Программа демонстрирует использование виртуальных функций
// для моделирования квадратов и прямоугольников и вывода их
// размеров и площади
Что случится, если я объявлю конструктор по умолчанию, конструктор копии и другие конструкторы в защищенной области?
Программы, использующие ваш класс, не смогут создавать объекты этого класса. Однако они смогут объявлять классы-потомки с открытыми конструкторами.
Могу я задать цепочку вызовов функций-элементов ?
Да, можете, только если указанные в цепочке функции-элементы возвращают ссылку на тот же самый класс. Например, если в классе String объявлены следующие функции-элементы:
String& upperCase();
String& reverse();
Stringa mapChar(char find, char replace);
вы можете написать следующий оператор обработки объекта класса
String:
s.upperCase().reverse().mapChar(' ', '+');
Что может случиться, если класс полагается на конструктор копии, созданный компилятором, и при этом класс использует указатели в качестве элементов-данных?
Эти конструкторы выполняют побитовую копию объекта. Следовательно, соответствующие элементы-указатели в обоих объектах будут ссылаться на те же самые динамические данные. Этот способ создания копии объекта - верный путь к различным неприятностям.
Могу ли я создавать массив объектов?
Да, можете. Однако соответствующий класс должен иметь заданный по умолчанию конструктор. При создании массива используется ранее упомянутый конструктор.
Могу ли я использовать указатель при создании объекта класса?
Да, можете, но в этом случае вы должны использовать операции new и delete, чтобы распределять и освобождать память для данного объекта.
Вот пример, использующий класс Complex. Не забудьте, что для обращения к элементам классов или структур используется операция ->, если вы ссылаетесь на них при помощи указателей.
Complex *pC;
pC = new Complex;
// операции с объектом, к которому обращаются по указателю pC
delete pC;
или
Complex *pC = new Complex;
// операции с объектом, к которому обращаются по указателю pC
delete pC;
1. Найдите ошибку в следующем объявлении класса:
class String {
char *str;
unsigned len;
String ();
String(const String& s);
String(unsigned size, char = ' ');
String(unsigned size);
String& assign(String& s);
~String();
unsigned getLen() const;
char* getString();
// другие функции-элементы
};
2. Найдите ошибку в следующем объявлении класса:
class String {
protected:
char *str;
unsigned len;
public:
String();
String(const char* s);
String(const String& s);
String(unsigned size, char = ' ');
String(unsigned size);
~String();
// другие функции-элементы
3. Верно или нет? Следующий оператор, который создает объект s класса String, объявленного ранее, является правильным:
s = String("Hello Borland C++");
4. Если в программе OPERATOR.CPP вы следующим образом измените объявления объектов, будет ли программа компилироваться без ошибок?
String s1 = String("Kevin");
String s2 = String(" Нау");
String s3 = s1;
ФАЙЛОВЫЕ ОПЕРАЦИИ ВВОДА/ВЫВОДА
Сегодняшний урок посвящен файловым операциям ввода/вывода сиспользованием библиотеки управления потоками C++. У вас есть двевозможности: либо использовать функции файлового ввода/вывода, описанные взаголовочном файле STDIO.H, либо функции stream-библиотеки C++. Каждая изэтих библиотек имеет множество мощных и удобных функций. Сегодня будутпредставлены основные операторы, которые позволят вам читать и записыватьданные в файл. Вы изучите следующие темы:
Стандартные функции потоков ввода/вывода
Последовательный ввод/вывод потока с текстовой информацией
Последовательный ввод/вывод двоичных данных
Прямой доступ к потоку двоичных данных
Stream-библиотека (известная также как библиотека iostream) выполнена ввиде иерархии классов, которые описаны в нескольких заголовочных файлах. ФайлIOSTREAM.H, используемый до сих пор, - это только один из них. Другой,который будет интересен в этой главе, - FSTREAM.H. Файл IOSTREAM.Hподдерживает основные классы для ввода/вывода потока. Файл FSTREAM.Hсодержит определения для основных классов файлового ввода/вывода.
Существуют дополнительные файлы библиотеки ввода/вывода, в которыхимеются более специализированные функции ввода/вывода.
ОБЩИЕ ФУНКЦИИ ПОТОКОВОГО ВВОДА/ВЫВОДА
В этом разделе представлены функции-элементы ввода/вывода, являющиесяобщими как для последовательного, так и для прямого доступа. Эти функциивключают open, close, good и fail в дополнение к операции !.Функция open открывает файловый поток для ввода, вывода, добавления, атакже для ввода и вывода. Эта функция позволяет указывать тип данных, скоторыми вы собираетесь работать: двоичные или текстовые.