Сообщений 33    Оценка 525        Оценить  
Система Orphus

Свойства в С++

Автор: Денис Майдыковский

Версия текста: 1.1

Эта статья написана по материалам дискуссии в конференции RU.VISUAL.CPP сети FIDO. Основой примера шаблона свойства послужило письмо от "Vyacheslav V. Lanovets" от 6 декабря 2000г.

Развитие современных систем программирования в направлении объектно-ориентированного и компонентно-ориентированного, а также визуального программирования привело к тому, что многие распространённые и хорошо известные алгоритмические языки перестали соответствовать потребностям современного рынка средств разработки. Одним из таких "нововведений" стали свойства объекта. В общем случае, свойство это пара функций, одна из которых отвечает за установку некоторого значения, а другая за его считывание. Такое решение позволяет, во-первых, обеспечить инкапсуляцию данных и защиту их от неправомерного доступа, а во-вторых, обеспечить целостность данных. Необходимость использования свойств возникает тогда, когда при изменении некоторого параметра требуется произвести ещё некоторые действия.

В тех языках программирования, синтаксис которых находится под контролем создателей (таких как "Visual Basic" или "Delphi") концепция свойств реализована на уровне синтаксиса. В частности, обращение к свойствам объекта производится оператором присваивания, как при обращении к переменной-члену класса в C++. Однако, не стоит обольщаться по поводу простоты синтаксиса. Не стоит забывать, что в простейшем выражении типа

theObject.theProperty = theValue

производится неявный вызов функции.

К сожалению, строгий и стандартизированный язык C++ не позволяет добавлять в его синтаксис столь революционные новации. Какие же возможности предоставляет разработчику C++?

Наиболее простой и самый распространённый способ обеспечения инкапсуляции в C++ заключается в написании пары функций типа get_Value() и put_Value() для каждого параметра. Заметим, что именно так реализованы свойства в технологии Automation. При использовании этого способа можно написать примерно такой класс:

class CValue
{
private:
    int m_value;
public:
    int get_Value()
    {
        return m_value;    // Или более сложная логика
    }
    void put_Value(int value)
    {
        m_value = value;     // Или более сложная логика
    }
};

В этом случае для обращения к такому "свойству" программист должен написать вызов соответствующей функции.

Хорошо это или плохо, но современные средства разработки "приучили" многих к использованию свойств в операторах присваивания и вообще обращению с ними, как с переменными-членами. Учитывая это, разработчики Microsoft Visual C++ добавили в синтаксис языка несколько "Microsoft Specific" конструкций. В частности, модификатор __declspec получил дополнительный параметр "property". Теперь в классе можно объявить "виртуальную" переменную и связать её с соответствующими функциями. Теперь класс может выглядеть примерно так:

class CValue
{
private:
    int m_value;
public:
    __declspec(property(get=get_Value, put=put_Value)) int Value;
    int get_Value()
    {
        return m_value;     // Или более сложная логика
    }
    void put_Value(int value)
    {
        m_value = value;     // Или более сложная логика
    }
};

Строчка сразу за "public:" объявляет "виртуальную" переменную типа int, при обращении к которой фактически будут вызваться функции. С этим классом можно будет работать примерно так:

CValue val;
val.Value = 50;        // На самом деле вызов put_Value()
int z = val.Value;    // На самом деле вызов get_Value()

Чем не "настоящие" свойства? Однако следует заметить, что модификатор __declspec(property) был введён не для повседневного использования, а для встроенной в компилятор поддержки технологии СОМ. Дело в том, что директива импорта библиотеки типа (чтобы знать, что это такое, читайте книжки по COM) #import заставляет компилятор VC автоматически генерировать вспомогательные классы-обёртки для объектов СОМ. Вот в этих "автоматических" классах модификатор __declspec(property) используется достаточно широко для максимальной приближенности к синтаксису Visual Basic'а. Приближенность к синтаксису VB достигает такой степени, что свойства сделаны индексными. Для этого, достаточно поставить квадратные скобки после объявления "виртуальной переменной":

__declspec(property(get=get_Value, put=put_Value)) int Value [];

После такого объявления свойство "Value" может принимать один или несколько параметров-индексов, передаваемых в квадратных скобках. Так, например, вызов

Val.Value[f]["two"] = 10;

Будет преобразован в вызов функции

Val.put_Value(f, "two", 10);

Главным недостатком описанного выше способа использования свойств в C++ является его зависимость от компилятора, пресловутая "Microsoft Specific". Впрочем, другой, не менее известный компилятор "Borland C++ Builder" реализует концепцию свойств далёким от стандарта способом. В любом случае часто требуется (или хочется) достичь независимости от компилятора и соответствия кода программы стандарту C++. Что же делать? Оказывается язык C++ позволяет реализовать концепцию свойств в стиле Visual Basic'а. Для этого необходимо воспользоваться шаблонами и перекрыть операторы присваивания и приведения типа. Но для начала необходимо провести некоторую подготовительную работу:

// Базовый класс шаблона свойства.
template <typename proptype, typename propowner> class property
{
protected:
    typedef proptype (propowner::*getter)();
    typedef void (propowner::*setter)(proptype);
    propowner * m_owner;
    getter m_getter;
    setter m_setter;
public:
    // Оператор приведения типа. Реализует свойство для чтения.
    operator proptype()
    {
        // Здесь может быть проверка "m_owner" и "m_getter" на NULL
        return (m_owner->*m_getter)();
    }
    // Оператор присваивания. Реализует свойство для записи.
    void operator =(proptype data)
    {
        // Здесь может быть проверка "m_owner" и "m_setter" на NULL
        (m_owner->*m_setter)(data);
    }
    // Конструктор по умолчанию.
    property() :
        m_owner(NULL),
        m_getter(NULL),
        m_setter(NULL)
    {
    }
    //Конструктор инициализации.
    property(propowner * const owner, getter getmethod, setter setmethod) :
        m_owner(owner),
        m_getter(getmethod),
        m_setter(setmethod)
    {
    }
    // Инициализация
    void init(propowner * const owner, getter getmethod, setter setmethod)
    {
        m_owner = owner;
        m_getter = getmethod;
        m_setter = setmethod;
    }
};

Теперь класс, реализующий свойство можно написать так:

class CValue
{
private:
    int m_value;
    int get_Value()
    {
        return m_value;    // Или более сложная логика
    }
    void put_Value(int value)
    {
        m_value = value;     // Или более сложная логика
    }
public:
    property <int, CValue> Value;
    CValue()
    {
        Value.init(this, get_Value, put_Value);
    }
};

А вот код, использующий этот класс:

CValue val;

/*
Здесь вызывается оператор присваивания переменной-члена val.Value, 
и, следовательно, функция val.put_Value()
*/
val.Value = 50;

/*
Здесь вызывается оператор приведения типа переменной-члена val.Value, 
и, следовательно, функция val.get_Value()
*/
int z = val.Value;

Как можно видеть, получились "настоящие" свойства средствами только стандартного синтаксиса С++. Однако, описанный метод не лишен недостатков:


Любой из материалов, опубликованных на этом сервере, не может быть воспроизведен в какой бы то ни было форме и какими бы то ни было средствами без письменного разрешения владельцев авторских прав.
    Сообщений 33    Оценка 525        Оценить