Инкремент и декремент
Если мы додумались до "хитрых указателей", то логично попробовать переопределить операции инкремента ++ и декремента -- , чтобы получить для классов те возможности, которые эти операции дают для встроенных типов. Такая задача особенно естественна и необходима, если ставится цель заменить тип обычных указателей на тип "хитрых указателей", для которого семантика остается прежней, но появляются некоторые действия динамического контроля. Пусть есть программа с распространенной ошибкой:
void f1(T a) // традиционное использование { T v[200]; T* p = &v[10]; p--; *p = a; // Приехали: `p' настроен вне массива, // и это не обнаружено ++p; *p = a; // нормально }
Естественно желание заменить указатель p на объект класса CheckedPtrToT, по которому косвенное обращение возможно только при условии, что он действительно указывает на объект. Применять инкремент и декремент к такому указателю будет можно только в том случае, что указатель настроен на объект в границах массива и в результате этих операций получится объект в границах того же массива:
class CheckedPtrToT { // ... };
void f2(T a) // вариант с контролем { T v[200]; CheckedPtrToT p(&v[0],v,200); p--; *p = a; // динамическая ошибка: // `p' вышел за границы массива ++p; *p = a; // нормально }
Инкремент и декремент являются единственными операциями в С++, которые можно использовать как постфиксные и префиксные операции. Следовательно, в определении класса CheckedPtrToT мы должны предусмотреть отдельные функции для префиксных и постфиксных операций инкремента и декремента:
class CheckedPtrToT { T* p; T* array; int size; public: // начальное значение `p' // связываем с массивом `a' размера `s' CheckedPtrToT(T* p, T* a, int s); // начальное значение `p' // связываем с одиночным объектом CheckedPtrToT(T* p);
T* operator++(); // префиксная T* operator++(int); // постфиксная
T* operator--(); // префиксная T* operator--(int); // постфиксная
T& operator*(); // префиксная };
Параметр типа int служит указанием, что функция будет вызываться для постфиксной операции. На самом деле этот параметр является искусственным и никогда не используется, а служит только для различия постфиксной и префиксной операции. Чтобы запомнить, какая версия функции operator++ используется как префиксная операция, достаточно помнить, что префиксной является версия без искусственного параметра, что верно и для всех других унарных арифметических и логических операций. Искусственный параметр используется только для "особых" постфиксных операций ++ и --.
С помощью класса CheckedPtrToT пример можно записать так:
void f3(T a) // вариант с контролем { T v[200]; CheckedPtrToT p(&v[0],v,200); p.operator--(1); p.operator*() = a; // динамическая ошибка: // `p' вышел за границы массива p.operator++(); p.operator*() = a; // нормально }
В упражнении §7.14 [19] предлагается завершить определение класса CheckedPtrToT, а другим упражнением (§9.10[2]) является преобразование его в шаблон типа, в котором для сообщений о динамических ошибках используются особые ситуации. Примеры использования операций ++ и -- для итераций можно найти в §8.8.
