Решение с помощью ptr cast ($$13.5) более короткое, к тому же здесь явная и безусловная операция приведения отделена от проверки в операторе if, значит появляется возможность ошибки, неэффективности и даже неверного результата. Неверный результат может возникнуть в тех редких случаях, когда система динамической идентификации типа распознает, что один тип является производным от другого, но транслятору этот факт неизвестен, например:

class D; class B;

void g(B* pb)

if (is base(pb,D)) {

D* pb = (D*)pb;

...

...

Если транслятору пока неизвестно следующее описание класса D:

class D : public A, public B { ...

то возникает ошибка, т.к. правильное приведение указателя pb к D* требует изменения значения указателя. Решение с операцией ptr cast() не сталкивается с этой трудностью, поскольку эта операция применима только при условии, что в области видимости находятся описания обеих ее параметров. Приведенный пример показывает, что операция приведения для неописанных классов по сути своей ненадежна, но запрещение ее существенно ухудшает совместимость с языком С.

13.6 Обширный интерфейс

Когда обсуждались абстрактные типы ($$1 3.3) и узловые классы ($$1 3.4), было подчеркнуто, что все функции базового класса реализуются в самом базовом или в производном классе. Но существует и другой способ построения классов. Рассмотрим, например, списки, массивы, ассоциативные массивы, деревья и т.д. Естественно желание для всех этих типов, часто называемых контейнерами, создать обобщающий их класс, который можно использовать в качестве интерфейса с любым из перечисленных типов. Очевидно, что пользователь не должен знать детали, касающиеся конкретного контейнера. Но задача определения интерфейса для обобщенного контейнера нетривиальна. Предположим, что такой контейнер будет определен как абстрактный тип, тогда какие операции он должен предоставлять? Можно предоставить только те операции, которые есть в каждом контейнере, т.е. пересечение множеств операций, но такой интерфейс будет слишком узким. На самом деле, во многих, имеющих

вращать круг (Circle) нет смысла, но для объекта, представляющего производный класс, это может потребоваться). Опыт показывает, что программистам, воспитанным на таких языках как С или Паскаль, трудно избежать этой ловушки. Стиль программирования этих языков требует меньше предусмотрительности, а при создании библиотеки такой стиль можно просто считать небрежностью.

Может возникнуть вопрос, почему в интерфейс с системой динамической информации о типе включена условная операция приведения ptr cast(), а не операция is base(), которая непосредственно определяется с помощью операции has base() из класса Type info. Рассмотрим такой пример:

void f(dialog box& db)

if (is base(&db,dbox w str)) { является ли db базов1м

для dbox w-str? dbox w str* dbws = (dbox w str*) &db; ...

смысл случаях такое пересечение пусто. В качестве альтернативного решения можно предоставить объединение всех множеств операций и предусмотреть динамическую ошибку, когда в этом интерфейсе к объекту применяется несуществующая операция. Объединение интерфейсов классов, представляющих множество понятий, называется обширным интерфейсом. Опишем общий контейнер объектов типа T:

class container { public:

struct Bad operation { класс особых ситуаций const char* p;

Bad operation(const char* pp) : p(pp) { }

virtual void put(const T*)

{ throw Bad operation( container::put ); } virtual T* get()

{ throw Bad operation( container::get ); } virtual T*& operator[](int)

{ throw Bad operation( container::[](int) ); } virtual T*& operator[](const char*)

{ throw Bad operation( container::[](char*) ); } ...

Все-таки существует мало реализаций, где удачно представлены как индексирование, так и операции типа списочных, и, возможно, не стоит совмещать их в одном классе.

Отметим такое различие: для гарантии проверки на этапе трансляции в абстрактном типе используются чистые виртуальные функции, а для обнаружения ошибок на этапе выполнения используются функции обширного интерфейса, запускающие особые ситуации.

Можно следующим образом описать контейнер, реализованный как простой список с односторонней связью:

class slist container : public container, private slist { public:

void put(const T*);

T* get();

T*& operator[](int)

{ throw Bad operation( slist::[](int) ); } T*& operator[](const* char)

{ throw Bad operation( slist::[](char*) ); } ...

Чтобы упростить обработку динамических ошибок для списка введены операции индексирования. Можно было не вводить эти нереализованные для списка операции и ограничиться менее полной информацией, которую предоставляют особые ситуации, запущенные в классе container:

class vector container : public container, private vector { public:

T*& operator[](int); T*& operator[](const char*); ...

Если быть осторожным, то все работает нормально:

void f()

slist container sc; vector container vc; ...

void user(container& c1, containers c2)

T* p1 = c1.get();

T* p2 = c2[3];

нельзя использовать c2.get() или c1[3]

...

Все же для избежания ошибок при выполнении программы часто приходится использовать динамическую информацию о типе ($$1 3.5) или особые ситуации ($$9). Приведем пример:

void user2(container& c1, containers c2)

обнаружение ошибки просто, восстановление - трудная задача

try {

T* p1 = c1.get(); T* p2 = c2[3]; ...

catch(container::Bad operation& bad) { Приехали! А что теперь делать?

или другой пример:

void user3(container& c1, containers c2)

обнаружение ошибки непросто, а восстановление по прежнему трудная задача

*/ {

slist* sl = ptr cast(slist container,&c1); vector* v = ptr cast(vector container, &c2); if (sl && v) {

T* p1 = c1.get();

T* p2 = c2[3];

else {

Приехали! А что теперь делать?

Оба способа обнаружения ошибки, показанные на этих примерах, приводят к программе с раздутым кодом и низкой скоростью выполнения. Поэтому обычно просто игнорируют возможные ошибки в надежде, что пользователь на них не натолкнется. Но задача от этого не упрощается, ведь полное тестирование затруднительно и требует многих усилий.

Поэтому, если целью является программа с хорошими характеристиками, или требуются высокие гарантии корректности программы, или, вообще, есть хорошая альтернатива, лучше не использовать обширные интерфейсы. Кроме того, использование обширного интерфейса нарушает взаимнооднозначное соответствие между классами и понятиями, и тогда начинают вводить новые производные классы просто для удобства реализации.