ID: 67280

Название работы: Перевантаження оператора «[]»

Категория: Лекция

Предметная область: Информатика, кибернетика и программирование

Описание: На додаток до традиційних перевантажених операторів мова програмування C++ дає змогу перевантажувати і оператор індексації елементів масиву "[]". У мові програмування C++ (з погляду механізму перевантаження) оператор "[]" вважається бінарним.

Язык: Украинкский

Дата добавления: 2014-09-06

Размер файла: 49 KB

Работу скачали: 1 чел.

Лекція № 12

Тема: Перевантаження оператора "[]"

   На додаток до традиційних перевантажених операторів мова програмування C++ дає змогу перевантажувати і оператор індексації елементів масиву "[]". У мові програмування C++ (з погляду механізму перевантаження) оператор "[]" вважається бінарним. Його можна перевантажувати тільки для класу і тільки з використанням функції-члена класу. Ось як виглядає загальний формат операторної функції-члена класу operator[]().

тип ім'я_класу::operator[](int індекс)

{

//...

}

    Формально параметр індекс необов'язково повинен мати тип int, але операторна функція operator[]() зазвичай використовують для забезпечення індексації елементів масивів, тому в загальному випадку як аргумент цієї функції передається цілочисельне значення.

    Припустимо, нехай створено об'єкт ObjA, тоді вираз ObjA[3] перетвориться в такий виклик операторної функції operator[]():

ObjA.operator[](3);

Іншими словами, значення виразу, що задається в операторі індексації елементів масиву "[]", передається операторній функції operator[]() як безпосередньо заданий аргумент. При цьому показник this вказуватиме на об'єкт ObjA, тобто об'єкт, який здійснює виклик цієї функції.

    У наведеному нижче коді програми в класі aClass оголошується масив для зберігання трьох int-значень. Його конструктор ініціалізує кожного члена цього масиву. Перевантажена операторна функція operator[]() повертає значення елемента, що задається його параметром.

Приклад1.  Демонстрація механізму перевантаження оператора індексації елементів

                   масиву "[]"

const int size = 3;

class aClass

{

int aMas[size];

public:

aClass() { for(int i=0; i<size; i++) aMas[i] = i*i; }

int operator[](int i) {return aMas[i]; }

};

void main()

{

aClass ObjA;

cout << "aMas[2]= " << ObjA[2] << endl;                   // Відображає число 4

cout << "Znachennja elementiv mas <A>:" << endl;

for(int i=0; i<3; i++)

 cout << "aMas[" << i << "]= " << ObjA[i] << endl;

}

   Внаслідок виконання ця програма відображає на екрані такі результати:

a[2]= 4

Значення елементів масиву <A>:

a[0]= 0

a[1]= 1

a[2]= 4

 

   Ініціалізація масиву aMas за допомогою конструктора (у цій і наступній програмах) здійснюється тільки з ілюстративною метою. У цьому коді програми функція operator[]() спочатку повертає значення 3-го елемента масиву aMas. Таким чином, вираз ObjA[2] повертає число 4, яке відображається настановою cout. Потім у иклі виводяться усі елементи масиву.

   Можна розробити операторну функцію operator[]() так, щоб оператор індексації елементів масиву "[]" можна було використовувати як зліва, так і праворуч від оператора присвоєння. Для цього достатньо вказати, що значення, що повертається операторною функцією operator[](), є посиланням. Цю можливість продемонстровано у наведеному нижче коді програми.

Приклад2.  Демонстрація механізму перевантаження оператора індексації елементів

                   масиву "[]" як зліва, так і праворуч від оператора присвоєння

const int size = 3;

 

class aClass

{

 int aMas[size];

public:

aClass() { for(int i=0; i<size; i++) aMas[i] = i*i; }

 int &operator[](int i) {return aMas[i]; }

};

 

int main()

{

  aClass ObjA;

  cout << "Znachennja elementiv mas <A>:" << endl;

  for(int i=0; i<3; i++)

 cout << "aMas[" << i << "]= " << ObjA[i] << endl;

 

  ObjA[2] = 25;       // Оператор "[]" знаходиться зліва від оператора

                            присвоєння "=".

 cout << endl << "aMas[2]= " << ObjA[2]; // Тепер відображається число 25.

}

   Внаслідок виконання ця програма відображає на екрані такі результати:

Значення елементів масиву <A>:

a[0]= 0

a[1]= 1

a[2]= 4

 

a[2]= 25

    Оскільки операторна функція operator[]() тепер повертає посилання на елемент масиву, що  індексується  параметром  i,  то  оператор  індексації  елементів  масиву "[]" можна використовувати зліва від оператора присвоєння, що дасть змогу модифікувати будь-який елемент масиву.

    Одна з наявних переваг перевантаження оператора індексації елементів масиву "[]" полягає у тому, що за допомогою нього ми можемо забезпечити реалізацію безпечної індексації елементів масиву. Як уже зазначалося вище, у мові програмування C++ можливий вихід за межі масиву у процесі виконання програми без відповідного повідомлення (тобто без генерування повідомлення про динамічну помилку). Але,  якщо  створити  клас,  який містить масив,  і надати  доступ  до цього масиву тільки через перевантажений оператор індексації елементів масиву "[]", то в процесі виконання програми можливе перехоплення індексу, значення якого вийшло  за  дозволені  межі.  Наприклад,  наведений  нижче  код  програми (в  основу якої покладений програмний код попередньої) оснащена  засобом контролю потрапляння індексу масиву в допустимий інтервал його перебування.

Приклад3.  Демонстрація прикладу організації безпечного масиву

const int size = 3;

 

class aClass

{  

 int aMas[size];

public:

aClass() { for(int i=0; i<size; i++) aMas[i] = i*i; }

 int &operator[](int i);

};

 

  // Забезпечення контролю потрапляння індексу масиву

  // в допустимий інтервал його перебування.

int &aClass::operator[](int i)

{

 if(i<0 || i> size-1)

{

 cout << endl << "Znachennja indeksy " << i <<

            " vuhodut za me*i dopystumogo intervaly" << endl;

 //getch(); exit(1);

}

 return aMas[i];

}

 

void main()

{

aClass ObjA;

cout << "Znachennja elementiv mas <A>:" << endl;

 for(int i=0; i<3; i++)

 cout << "aMas[" << i << "]= " << ObjA[i] << endl;

ObjA[2] = 25;           // Оператор "[]" знаходиться в лівій частині.

cout << endl << "aMas[2]= " << ObjA[2];   // Відображається число 25.

ObjA[3] = 44;      // Виникає помилка тривалості виконання, оскільки

             // значення індексу 3 виходить за межі допустимого інтервалу.

}

   Внаслідок виконання ця програма відображає на екрані такі результати:

Значення елементів масиву <A>:

a[0]= 0

a[1]= 1

a[2]= 4

 

a[2]= 25

Значення індексу 3 виходить за межі масиву.

   У процесі виконання настанови

ObjA[3] = 44;

операторною  функцією  operator[]()  перехоплюється  помилка  порушення  меж  допустимого інтервалу перебування індексу масиву, після чого програма відразу завершується, щоб не допустити потім ніяких потенційно можливих руйнувань.