В строке 101 объявляется функция IntFillFunction(), параметром которой является целочисленный массив. Обратите внимание, что эта функция не принадлежит шаблону, поэтому может принять только массив целочисленных значений. Аналогичным
образом в строке 102 объявляется функция AnimalFillFunction(), которая принимает массив объектов типа Animal.
Эти функции выполняются по-разному, поскольку заполнение массива целых чисел отличается от заполнения массива объектов Animal.
Специализированные функции
Если разблокировать выражения вывода на экран в конструкторах и деструкторе класса Animal (см. листинг 19.5), то обнаружится, что конструктор и деструктор объектов Animal вызываются значительно чаще, чем ожидалось.
При добавлении объекта в массив вызывается стандартный конструктор объекта. Однако конструктор класса Array также используется для присвоения нулевых значений каждому члену массива, как показано в строках 59 и 60 листинга 19.2.
В выражении someAnimal = (Animal) 0; вызывается стандартный оператор operator= для класса Animal. Это приводит к созданию временного объекта Animal с помощью конструктора, который принимает целое число (нуль). Этот временный объект выступает правым операндом в операции присваивания, после чего удаляется деструктором.
Такой подход крайне неэффективен, поскольку объект Animal уже инициализирован должным образом. Однако эту строку нельзя удалить, потому что при создании массива целочисленные значения не будут автоматически инициализироваться нулевыми значениями. Выход состоит в том, чтобы объявить в шаблоне дополнительный специализированный конструктор для создания массива объектов Animal.
Эта идея реализована в листинге 19.6 путем явного выполнения класса Animal.
Листинг 19.6. Специальные реализации шаблона
1: #include <iostream.h>
2:
3: const int DefaultSize = 3;
4:
5: // Обычный класс, из объектов которого создается массив
6: class Animal
7: {
8: public:
9: // конструкторы
10: Animal(int);
11: Animal();
12: ~Animal();
13:
14: // методы доступа
15: int GetWeight() const { return itsWeight; }
16: void SetWeight(int theWeight) { itsWeight = theWeight; }
17:
18: // дружественные операторы
19: friend ostream& operator<< (ostream&, const Animal&);
20:
21: private:
22: int itsWeight;
23: };
24:
25: // оператор вывода обьектов типа Animal
26: ostream& operator<<
27: (ostream& theStream, const Animal& theAnimal)
28: {
29: theStream << theAnimal.GetWeight();
30: return theStream;
31: }
32:
33: Animal::Animal(int weight):
34: itsWeight(weight)
35: {
36: cout << "animal(int) ";
37: }
38:
39: Animal::Animal():
40: itsWeight(0)
41: {
42: cout << "animal() ";
43: }
44:
45: Animal::~Animal()
46: {
47: cout << "Destroyed an animal...";
48: }
49:
50: template <class T> // обьявляем шаблон и параметр
51: class Array // параметризованный класс
52: {
53: public:
54: Array(int itsSize = DefaultSize);
55: Array(const Array &rhs);
56: ~Array() { delete [] pType; }
57:
58: // операторы
59: Array& operator=(const Array&);
60: T& operator[](int offSet) { return pType[offSet]; }
61: const T& operator[](int offSet) const
62: { return pType[offSet]; }
62:
63: // методы доступа
64: int GetSize() const { return itsSize; }
65:
66: // функция-друг
67: friend ostream& operator<< (ostream&, const Array<T>&);
68:
69: private:
70: T *pType;
71: int itsSize;
72: };
73:
74: template <class T>
75: Array<T>::Array(int size = DefaultSize):
76: itsSize(size)
77: {
78: pType = new T[size];
79: for (int i = 0; i<size; i++)
80: pType[i] = (T)0;
81: }
82:
83: template <class T>
84: Array<T>& Array<T>::operator=(const Array &rhs)
85: {
86: if (this == &rhs)
87: return *this;
88: delete [] pType;
89: itsSize = rhs.GetSize();
90: pType = new T[itsSize];
91: for (int i = 0; i<itsSize; i++)
92: pType[i] = rhs[i];
93: return *this;
94: }
95: template <class T>
96: Array<T>::Array(const Array &rhs)
97: {
98: itsSize = rhs.GetSize();
99: pType = new T[itsSize];
100: for (int i = 0; i<itsSize; i++)
101: pType[i] = rhs[i];
102: }
103:
104:
105: template <olass T>
106: ostream& operator<< (ostream& output, const Array<T>& theArray)
107: {
108: for (int i = 0; i<theArray.GetSize(); i++)
109; output << "[" << i << "] " << theArray[i] << endl;
110: return output;
111: }
112:
113:
114: Array<Animal>::Array(int AnimalArraySize):
115: itsSize(AnimalArraySize)
116: {
117: pType = new Animal[AnimalArraySize];
118: }
119:
120:
121: void IntFillFunction(Array<int>& theArray);
122: void AnimalFillFunction(Array<Animal>& theArray);
123:
124: int main()
125: {
126: Array<int> intArray;
127: Array<Animal> animalArray;
128: IntFillFunction(intArray);
129: AnimalFillFunction(animalArray);
130: cout << "intArray...n" << intArray;
131: cout << "nanimaiArray...n" << animalArray << endl;
132: return 0;
133: }
134:
135: void IntFillFunction(Array<int>& theArray)
136: {
137: bool Stop = false;
138: int offset, value;
139: while (!Stop)
140: {
141: cout << "Enter an offset (0-9) and a value, ";
142: cout << "(-1 to stop): ";
143: cin >> offset >> value;
144: if (offset < 0)
145: break;
146: if (offset > 9)
147: {
148: cout << "***Please use values between 0 and 9.***n";
149: continue;
150: }
151: theArray[offset] = value;
152: }
153: }
154:
155:
156: void AnimalFillFunction(Array<Animal>& theArr,
157: {
158: Animal * pAnimal;
159: for (int i = 0; i<theArray.GetSize(); i++)
160: {
161: pAnimal = new Animal(i*10);
162: theArray[i] = *pAnimal;
163: delete pAnimal;
164: }
165: }
Примечание:Для облегчения анализа в приведенные ниже результаты работы программы добавлены номера строк, но в действительности они не выводятся.
Результат:
1: animal() animal() animal() Enter an offset (0-9) and a value. (-1 to stop): 0 0
2: Enter an offset (0-9) and a value. (-1 to stop): 1 1
3: Enter an offset (0-9) and a value. (-1 to stop): 2 2
4: Enter an offset (0-9) and a value. (-1 to stop): 3 3
5: Enter an offset (0-9) and a value. (-1 to stop): -1 -1
6: animal(int) Destroyed an animal...animal(int) Destroyed an animal...animal(int) Destroyed an animal...initArray...
7: [0] 0
8: [1] 1
9: [2] 2
10:
11: animal array
12: [0] 0
13: [1] 10
14: [2] 20
15:
16: Destroyed an animal...Destroyed an animal...Destroyed an animal
17: <<< Second run >>>
18: animal(int) Destroyed an animal..
19: animal(int) Destroyed an animal..
20: animal(int) Destroyed an animal..
21: Enter an offset (0-9) and a value. (-1 to stop): 0 0
22: Enter an offset (0-9) and a value. (-1 to stop): 1 1
23: Enter an offset (0-9) and a value. (-1 to stop): 2 2
24: Enter an offset (0-9) and a value. (-1 to stop): 3 3
25: animal(int)
26: Destroyed an animal...
27: animal(int)
28: Destroyed an animal...
29: animal(int)
30: Destroyed an animal...
31: initArray. . .
32: [0] 0
33: [1] 1
34: [2] 2
35:
36: animal array
37: [0] 0
38: [1] 10
39: [2] 20
40:
41: Destroyed an animal...
42: Destroyed an animal...
43: Destroyed an animal...
Анализ: В листинге 19.6 оба класса воспроизведены во всей своей полноте, чтобы лучше наблюдать за созданием и удалением временных объектов Animal. Для упрощения результатов работы значение DefaultSize было уменьшено до 3.
Все конструкторы и деструкторы класса Animal (строки 33—48) выводят на экран сообщения, сигнализирующие об их вызове.
В строках 74-81 объявляется конструктор класса Array. В строках 114-118 показан специализированный конструктор Array для массива объектов типа Animal. Обратите внимание, что в этом специализированном конструкторе не делается никаких явных присвоений и исходные значения для каждого объекта Animal устанавливаются стандартным конструктором.
При первом выполнении этой программы на экран выводится ряд сообщений. В строке 1 результатов выполнения программы зафиксированы сообщения трех стандартных конструкторов, вызванных при создании массива. Затем пользователь вводит четыре числа, которые помещаются в массив целых чисел.
После этого управление передается функции AnimalFillFunction(). Здесь в области динамического обмена создается временный объект Animal (строка 161), а его значение используется для модификации объекта Animal в массиве (строка 162). В следующей же строке (с номером 163) временный объект Animal удаляется. Этот процесс повторяется для каждого члена массива и отражен в строке 6 результатов выполнения программы.
В конце программы созданные массивы удаляются, а при вызове их деструкторов также удаляются и все их объекты. Процесс удаления отражен в строке 16 результатов выполнения программы.
