Стенли Липпман - Язык программирования C++. Пятое издание

• Название: Язык программирования C++. Пятое издание
• Автор: Стенли Липпман
• Издательство: Издательский дом "Вильямс"
• Жанр: Программирование
• Год: 2014
• ISBN: 978-5-8459-1839-0

Лучшее руководство по программированию и справочник по языку, полностью пересмотренное и обновленное под стандарт С++11!

Вы держите в руках новое издание популярного и исчерпывающего бестселлера по языку программирования С++, которое было полностью пересмотрено и обновлено под стандарт С++11. Оно поможет вам быстро изучить язык и использовать его весьма эффективными и передовыми способами. В соответствии с самыми передовыми и современными методиками изложения материала авторы демонстрируют использование базового языка и его стандартной библиотеки для разработки эффективного, читабельного и мощного кода.

С самого начала этой книги читатель знакомится со стандартной библиотекой С++, ее самыми популярными функциями и средствами, что позволяет сразу же приступить к написанию полезных программ, еще не овладев всеми нюансами языка. Большинство примеров из книги было пересмотрено так, чтобы использовать новые средства языка и продемонстрировать их наилучшие способы применения. Эта книга — не только проверенное руководство для новичков в С++, она содержит также авторитетное обсуждение базовых концепций и методик языка С++ и является ценным ресурсом для опытных программистов, особенно желающих побыстрей узнать об усовершенствованиях С++11.

Стенли Б. Липпман работал старшим консультантом в Jet Propulsion Laboratory, архитектором группы Visual С++ корпорации Microsoft, техническим сотрудником Bell Laboratories и главным инженером- программистом по анимации в кинокомпаниях Disney, DreamWorks, Pixar и PDI.

Жози Лажойе, работающий ныне в кинокомпании Pixar, был членом канадской группы разработчиков компилятора C/C++ корпорации IBM, а также возглавлял рабочую группу базового языка С++ в составе международной организации по стандартизации ANSI/ISO.

Барбара Э. Му имеет почти тридцатилетний опыт программирования. На протяжении пятнадцати лет она работала в компании AT&T, сотрудничая с Бьярне Страуструпом, автором языка С++, и несколько лет руководила группой разработчиков С++.

• Узнайте, как использовать новые средства языка С++11 и стандартной библиотеки для быстрого создания надежных программ, а также ознакомьтесь с высокоуровневым программированием

• Учитесь на примерах, в которых показаны передовые стили программирования и методики проектирования

• Изучите принципы и узнайте почему язык С++11 работает именно так

• Воспользуйтесь множеством перекрестных ссылок, способных помочь вам объединить взаимосвязанные концепции и проникнуть в суть

• Ознакомьтесь с современными методиками обучения и извлеките пользу из упражнений, в которых подчеркиваются ключевые моменты, позволяющие избежать проблем

• Освойте лучшие методики программирования и закрепите на практике изученный материал

Исходный код примеров можно загрузить с веб-страницы книги на сайте издательства по адресу: http://www.williamspublishing.com

---

Когда происходит вызов функции print(), компилятор ищет сначала объявление этого имени. Он находит локальное объявление функции print(), получающей один параметр типа int. Как только имя найдено, компилятор игнорирует такое же имя в любой внешней области видимости. Он полагает данное объявление единственно доступным для использования. Остается лишь удостовериться в допустимости использования этого имени.

В языке С++ поиск имени осуществляется до проверки соответствия типов.

Первый вызов передает функции print() строковый литерал, но единственное ее объявление, находящееся в области видимости, имеет параметр типа int. Строковый литерал не может быть преобразован в тип int, поэтому вызов ошибочен. Функция print(const string&), которая соответствовала бы этому вызову, скрыта и не рассматривается.

Когда происходит вызов функции print() с передачей аргумента типа double(), процесс повторяется. Компилятор находит локальное определение функции print(int). Но аргумент типа double может быть преобразован в значение типа int, поэтому вызов корректен.

Если бы объявление print(int) находилось в той же области видимости, что и объявления других версий функции print(), это была бы еще одна ее перегруженная версия. В этом случае вызовы распознавались бы по-другому, поскольку компилятор видел бы все три функции:

void print(const string &);

void print(double); // перегружает функцию print

void print(int);    // еще один экземпляр перегрузки

void fooBar2(int ival) {

 print("Value: "); // вызов print(const string &)

 print(ival);      // вызов print(int)

 print(3.14);      // вызов print(double)

}

6.5. Специальные средства

В этом разделе рассматриваются три связанных с функциями средства, которые полезны во многих, но не во всех программах: аргументы по умолчанию, встраиваемые функции и функции constexpr, а также некоторые другие средства, обычно используемые во время отладки.

6.5.1. Аргументы по умолчанию

Параметры некоторых функций могут обладать конкретными значениями, используемыми в большинстве, но не во всех вызовах. Такие обычно используемые значения называют аргументом по умолчанию (default argument). Функции с аргументами по умолчанию могут быть вызваны с ними или без них.

Например, для представления содержимого окна можно было бы использовать тип string. Мы могли бы хотеть, чтобы по умолчанию у окна была определенная высота, ширина и фоновый символ. Но мы могли бы также захотеть позволить пользователям использовать собственные значения, кроме значений по умолчанию. Чтобы приспособить и значение по умолчанию, и определяемое пользователем, мы объявили бы функцию, представляющую окно, следующим образом:

typedef string::size_type sz; // typedef см. p. 2.5.1

string screen(sz ht = 24, sz wid = 80, char backgrnd = ' ');

Здесь мы предоставили для каждого параметра значение по умолчанию. Аргумент по умолчанию определяется как инициализатор параметра в списке параметров. Значения по умолчанию можно определить как для одного, так и для нескольких параметров. Но если у параметра есть аргумент по умолчанию, то все параметры, следующие за ним, также должны иметь аргументы по умолчанию.

Вызов функции с аргументами по умолчанию

Если необходимо использовать аргумент по умолчанию, его значение при вызове функции пропускают. Поскольку функция screen() предоставляет значения по умолчанию для всех параметров, мы можем вызвать ее без аргументов, с одним, двумя или тремя аргументами:

string window;

window = screen();             // эквивалент screen(24, 80, ' ')

window = screen(66);           // эквивалент screen(66, 80, ' ')

window = screen(66, 256);      // screen(66, 256, ' ')

window = screen(66, 256, '#'); // screen(66, 256, '#')

Аргументы в вызове распознаются по позиции. Значения по умолчанию используются для аргументов, крайних справа. Например, чтобы переопределить значение по умолчанию параметра background, следует поставить также аргументы для параметров height и width:

window = screen(, , '?'); // ошибка: можно пропустить аргументы только

                          // крайние справа

window = screen('?');     // вызов screen('?', 80, ' ')

Обратите внимание, что второй вызов, передающий одно символьное значение, вполне допустим. Несмотря на допустимость, это вряд ли то, что ожидалось. Вызов допустим потому, что символ '?' имеет тип char, а он может быть преобразован в тип крайнего левого параметра. Это параметр типа string::size_type, который является целочисленным беззнаковым типом. В этом вызове аргумент типа char неявно преобразуется в тип string::size_type и передается как аргумент параметру height. На машине авторов символ '?' имеет шестнадцатеричное значение 0x3F, соответствующее десятичному 63. Таким образом, этот вызов присваивает параметру height значение 63.

Одной из задач при разработке функции с аргументами по умолчанию является упорядочивание параметров так, чтобы те из них, для которых использование значения по умолчанию вероятней всего, располагались последними.

Объявление аргумента по умолчанию

Хотя вполне обычной практикой является объявление функции однажды в заголовке, вполне допустимо многократно объявлять ее повторно. Однако у каждого параметра может быть свое значение по умолчанию, определенное только однажды в данной области видимости. Таким образом, любое последующее объявление может добавить значение по умолчанию только для того параметра, у которого ранее не было определено значение по умолчанию. Как обычно, значения по умолчанию могут быть определены, только если у всех параметров справа уже есть значения по умолчанию. Рассмотрим следующий пример:

// у параметров height и width нет значений по умолчанию

string screen(sz, sz, char = ' ');

Нельзя изменить уже заявленное значение по умолчанию:

string screen(sz, sz, char = '*'); // ошибка: переобъявление

Но можно добавить аргумент по умолчанию следующим образом:

string screen(sz = 24, sz = 80, char); // ok: добавление аргументов

                                       // по умолчанию

Обычно аргументы по умолчанию определяют при объявлении функции в соответствующем заголовке.

Инициализация аргумента по умолчанию

Локальные переменные не могут использоваться как аргумент по умолчанию. За исключением этого ограничения, аргумент по умолчанию может быть любым выражением, тип которого приводим к типу параметра:

// объявления wd, def и ht должны располагаться вне функции

sz wd = 80;

char def = ' ';

sz ht();

string screen(sz = ht(), sz = wd, char = def);

string window = screen(); // вызов screen(ht(), 80, ' ')

Поиск имен, используемых для аргументов по умолчанию, осуществляется в пределах объявления функции. Значения, представляемые этими именами, вычисляются во время вызова:

void f2() {

 def = '*';   // изменение значения аргумента по умолчанию

 sz wd = 100; // скрывает внешнее определение wd, но не изменяет

              // значение по умолчанию

 window = screen(); // вызов screen(ht(), 80, '*')

}

В функции f2() было изменено значение def. Вызов функции screen передает это измененное значение. Эта функция также объявляет локальную переменную, которая скрывает внешнюю переменную wd. Однако локальное имя wd никак не связано с аргументом по умолчанию, переданным функции screen().

Упражнения раздела 6.5.1

Упражнение 6.40. Какое из следующих объявлений (если оно есть) содержит ошибку? Почему?

(a) int ff(int a, int b = 0, int с = 0);

(b) char *init(int ht = 24, int wd, char bckgrnd);

Упражнение 6.41. Какие из следующих вызовов (если они есть) недопустимы? Почему? Какие из них допустимы (если они есть), но, вероятно, не соответствуют намерениям разработчика? Почему?

char *init(int ht, int wd = 80, char bckgrnd = ' ');

(a) init(); (b) init(24,10); (c) init(14, '*');

Упражнение 6.42. Присвойте второму параметру функции make_plural() (см. раздел 6.3.2) аргумент по умолчанию 's'. Проверьте программу, выведя слова "success" и "failure" в единственном и множественном числе.

6.5.2. Встраиваемые функции и функции constexpr