Передача объекта как значения
В листинге 15.3 показано, как создание одного объекта Employee приводит к вызову пяти конструкторов класса String. Листинг 15.4 — это еще один переписанный вариант программы. В нем нет дополнительных операторов вывода помимо представленных в листинге 15.1 (сейчас они разблокированы) и используется статическая переменная-член ConstructorCount, объявленная в классе String.
Как следует из объявления в листинге 15.1, значение переменной ConstructorCount увеличивается на единицу при каждом вызове конструктора класса String. В конце программы, представленной в листинге 15.4, объект Employee передается на печать сначала как ссылка, а затем как значение. Статическая переменная-член ConstructorCount отслеживает, сколько объектов класса String создается при разных способах передачи объекта Employee как параметра функции.
Примечание:Перед компиляцией этого листинга в программе листинга 15.1 дополнительно к тем строкам, которые были разблокированы для листинга 15.3, следует снять символы комментариев со строк 23, 39, 52, 64, 76 и 153.
Листинг 15.4. Передача объекта как значения
1: #include "String.hpp"
2:
3: class Employee
4: {
5:
6: public:
7: Employee();
8: Employee(char *, char *, char *, long);
9: ~Employee();
10: Employee(const Employee&);
11: Employee & operator= (const Employee &);
12:
13: const String & GetFirstName() const
14: { return itsFirstName; }
15: const String & GetLastName() const { return itsLastName; }
16: const String & GetAddress() const { return itsAddress;
17: long GetSalary() const { return itsSalary; }
18:
19: void SetFirstName(const String & fName)
20: { itsFirstName = fName; }
21: void SetLastName(const String & lName)
22: { itsLastName = lName; }
23: void SetAddress(const String & address)
24: { itsAddress = address; }
25: void SetSalary(long salary) { itsSalary = salary; }
26: private:
27: String itsFirstName;
28: String itsLastName;
29: String itsAddress;
30: long itsSalary;
31: };
32:
33: Employee::Employee();
34: itsFirstName(""),
35: itsLastName(""),
36: itsAddress(""),
37: itsSalary(0)
38: { }
39:
40: Employee::Employee(char * firstName, char * lastName,
41: char * address, long salary):
42: itsFirstName(firstName),
43: itsLastName(lastName),
44: itsAddress(address),
45: itsSalary(salary)
46: { }
47:
48: Employee::Employee(const Employee & rhs):
49: itsFirstName(rhs.GetFi rstName()),
50: itsLastName(rhs.GetLastName()),
51: itsAddress(rhs.GetAddress()),
52: itsSalary(rhs.GetSalary())
53: { }
54:
55: Employee::~Employee() { }
56:
57: Employee & Employee::operator= (const Employee & rhs)
58: {
59: if (this == &rhs)
60: return *this;
61:
62: itsFirstName = rhs.GetFirstName();
63: itsLastName = rhs.GetLastName();
64: itsAddress = rhs.GetAddress();
65: itsSalary = rhs.GetSalary();
66:
67: return *this;
68: }
69:
70: void PrintFunc(Employee);
71: void rPrintFuno(const Employee&):
72:
73: int main()
74: {
75: Employee Edie("Jane","Doe","1461 Shore Parkway", 20000);
76: Edie.SetSalary(20000);
77: Edie.SetFirstName("Edythe");
78: String LastName("Levine");
79: Edie.SetLastName(LastName); 80:
81: cout << "Constructor count: " ;
82: cout << String;:ConstruotorCount << endl;
83: rPrintFunc(Edie);
84: cout << "Constructor count: ";
85: cout << String::ConstructorCount << endl;
86: PrintFunc(Edie);
87: cout << "Constructor count: ";
88: cout << String::ConstructorCount << endl;
89: return 0;
90: }
91: void PrintFunc (Employee Edie)
92: {
93:
94: cout << "Name: ";
95: cout << Edie.GetFirstName().GetString();
96: cout << " " << Edie.GetLastName().GetString();
97: cout << ".nAddress: ";
98: cout << Edie.GetAddress().GetString();
99: cout << ".nSalary: " ;
100: cout << Edie.GetSalary();
101: cout << endl;
102:
103: }
104:
105: void rPrintFunc (const Employee& Edie)
106: {
107: cout << "Name: ";
108: cout << Edie.GetFirstName().GetString();
109: cout << " " << Edie.GetLastName().GetString();
110: cout << "nAddress: ";
111: cout << Edie.GetAddress().GetString();
112: cout << "nSalary: " ;
113: cout << Edie.GetSalary();
114: cout << endl;
115: }
Результат:
String(char*) constructor
String(char*) constructor
String(char*) constructor
String(char*) constructor
String destructor
String(char*) constructor
Constructor count: 5
Name: Edythe Levine
Address: 1461 Shore Parkway
Salary: 20000
Constructor count; 5
String(String&) constructor
String(String&) constructor
String(String&) constructor
Name: Edythe Levine
Address: 1461 Shore Parkway
Salary: 20000
String destructor
String destructor
String destructor
Constructor count: 8
String destructor
String destructor
String destructor
String destructor
Анализ: Как видно по данным, выводимым программой, в процессе создания одного объекта Employee создается пять объектов класса String. Когда объект Employee передается в функцию rPrintFunc() как ссылка, дополнительные объекты Employee не создаются. Соответственно не создаются и дополнительные объекты String. (Все они, кстати, также автоматически передаются как ссылки.)
Когда объект Employee передается в функцию PrintFunc() как значение, создается копия объекта Employee вместе с тремя объектами класса String (для этого используется конструктор-копировщик).
Различные пути передачи функциональности классу
В некоторых случаях одному классу необходимо передать некоторые свойства другого. Предположим, например, что вам необходимо создать класс каталога деталей PartsCatalog. На основе класса PartsCatalog предполагается создать коллекцию объектов, представляющую различные запчасти с уникальными номерами. В базе данных на основе класса PartsCatalog запрещается дублирование объектов, а для доступа к объекту необходимо указать его идентификационный номер.
Ранее, в обзоре за вторую неделю, уже был объявлен и детально проанализирован класс PartsList. Чтобы не начинать работу с нуля, можно взять этот класс за основу при объявлении класса PartsCatalog. Для этого можно вложить класс PartsList в класс PartsCatalog, чтобы затем делегировать классу PartsCatalog ответственность за поддержание связанного списка в класс PartsList.
Существует альтернативный путь. Можно произвести класс PartsCatalog от класса PartsList, таким образом унаследовав все свойства последнего. Помните однако, что открытое наследование (со спецификатором public) предполагает логическую принадлежность производного класса более общему базовому классу. Действительно ли в нашем случае класс PartsCatalog является частным проявлением класса PartList? Чтобы разобраться в этом, попробуйте ответить на ряд вопросов.
1. Содержит ли базовый класс PartsList методы, не применимые в классе PartsCatalog? Если да, то, вероятно, от открытого наследования лучше отказаться.
2. Будет ли один объект класса PartsCatalog соответствовать одному объекту класса PartsList? Если для создания объекта требуется не менее двух объектов PartsList, то, безусловно, необходимо применять вложение.
3. Обеспечит ли наследование от базового класса преимущества в работе благодаря использованию виртуальных функций или методов доступа к защищенным членам базового класса? В случае положительного ответа имеет смысл воспользоваться открытым или закрытым наследованием.
Ответив на приведенные выше вопросы, вы должны принять решение, использовать ли вам в программе открытое наследование, закрытое наследование (см. далее в этом занятии) или вложение. Познакомимся с некоторыми терминами, которые потребуются нам при дальнейшем обсуждении этой темы.
• Вложение — объект, относящийся к другому классу, используется в текущий класс.
• Делегирование — передача ответственности за выполнение специальных функций вложенному классу.
• Выполнение средствами класса — реализация специальных функций в классе за счет другого класса без использования открытого наследования.
Делегирование
Почему же класс PartsCatalog нельзя произвести от PartsList? Дело в том, что класс PartsCatalog должен обладать совершенно иными свойствами и ero невозможно представить как частную реализацию класса PartsList. Посмотрите, класс PartsList — это коллекция объектов, упорядоченная по возрастанию номеров, элементы которой могут повторяться. Класс PartsCatalog представляет неупорядоченную коллекцию уникальных объектов.
Конечно, при желании можно произвести класс PartsList от класса PartsList со спецификатором public, после чего соответствующим образом заместить функцию Insert() и оператор индексирования ([]). Однако такие действия крайне нелогичны и противоречат самой сути наследования. Вместо этого следует создать новый класс PartsCatalog, в котором нет оператора индексирования, не разрешается дублирование записей и перегружается operator+ для суммирования наборов записей. Функцию управления связанным списком оставим классу PartsList.
Попробуем сначала решить эту задачу путем вложения одного класса в другой с делегированием ответственности от класса классу, как показано в листинге 15.5.
