Язык программирования C++ для профессионалов



Операции преобразования


Конструктор удобно использовать для преобразования типа, но возможны нежелательные последствия:

  1. Неявные преобразования от пользовательского типа к основному невозможны (поскольку основные типы не являются классами).
  2. Нельзя задать преобразование из нового типа в старый, не изменяя описания старого типа.
  3. Нельзя определить конструктор с одним параметром, не определив тем самым и преобразование типа.

Последнее не является большой проблемой, а первые две можно преодолеть, если определить операторную функцию преобразования для исходного типа. Функция-член X::operator T(), где T - имя типа, определяет преобразование типа X в T. Например, можно определить тип tiny (крошечный), значения которого находятся в диапазоне 0..63, и этот тип может в арифметических операциях практически свободно смешиваться с целыми:

class tiny { char v; void assign(int i) { if (i>63) { error("выход из диапазона"); v=i&~63; } v=i; } public: tiny(int i) { assign(i) } tiny(const tiny& t) { v = t.v; } tiny& operator=(const tiny& t) { v = t.v; return *this; } tiny& operator=(int i) { assign(i); return *this; } operator int() { return v; } };

Попадание в диапазон проверяется как при инициализации объекта tiny, так и в присваивании ему int. Один объект tiny можно присвоить другому без контроля диапазона. Для выполнения обычных операций с целыми для переменных типа tiny определяется функция tiny::operator int(), производящая неявное преобразование типа из tiny в int. Там, где требуется int, а задана переменная типа tiny, используется преобразованное к int значение:

void main() { tiny c1 = 2; tiny c2 = 62; tiny c3 = c2 -c1; // c3 = 60 tiny c4 = c3; // контроля диапазона нет (он не нужен) int i = c1 + c2; // i = 64 c1 = c2 + 2 * c1; // выход из диапазона: c1 = 0 (а не 66) c2 = c1 - i; // выход из диапазона: c2 = 0 c3 = c2; // контроля диапазона нет (он не нужен) }

Более полезным может оказаться вектор из объектов tiny, поскольку он позволяет экономить память. Чтобы такой тип было удобно использовать, можно воспользоваться операцией индексации [].

Пользовательские операции преобразования типа могут пригодиться для работы с типами, реализующими нестандартные представления чисел (арифметика с основанием 100, арифметика чисел с фиксированной точкой, представление в двоично-десятичной записи и т.д.). При этом обычно приходится переопределять такие операции, как + и *.

Особенно полезными функции преобразования типа оказываются для работы с такими структурами данных, для которых чтение (реализованное как операция преобразования) является тривиальным, а присваивание и инициализация существенно более сложные операции.

Функции преобразования нужны для типов istream и ostream, чтобы стали возможными, например, такие операторы:

while (cin>>x) cout<<x;

Операция ввода cin>>x возвращает значение istream&. Оно неявно преобразуется в значение, показывающее состояние потока cin, которое затем проверяется в операторе while (см. §10.3.2). Но все-таки определять неявное преобразование типа, при котором можно потерять преобразуемое значение, как правило, плохое решение.

Избыток таких операций может вызывать большое число неоднозначностей.

Транслятор обнаруживает эти неоднозначности, но разрешить их может быть совсем непросто. Возможно вначале лучше для преобразований использовать поименованные функции, например, X::intof(), и только после того, как такую функцию как следуют опробуют, и явное преобразование типа будет сочтено неэлегантным решением, можно заменить операторной функцией преобразования X::operator int().




Содержание  Назад  Вперед