68937

Перевантаження операторів „«“ і „»“

Лекция

Информатика, кибернетика и программирование

Оператор виведення називається оператором вставки insertion opertor тому що він вставляє символи в потік. Функції що перенавантажують оператори вставки і витягання називаються функціями вставки inserters і витягання extrctors відповідно. Створення власних функцій вставки...

Украинкский

2014-09-27

45 KB

0 чел.

Лекція № 29

Тема: Перевантаження операторів "«"і "»"

План

  1.  Створення власних функцій вставки
  2.  Створення власних функцій витягнення

Як відомо, оператори "«" і "»" в мові С+ + перевантажені і дозволяють вводити і виводити дані вбудованих типів. Крім того, оператори "«" і "»" можна перенавантажувати так, щоб вони виводили об'єкти класів, визначених користувачем.

Оператор виведення "«" називається оператором вставки (insertion operator), тому що він вставляє символи в потік. Аналогічно оператор введення "»" називається оператором витягання (extraction operator), тому що він витягує символи з потоку. Функції, що перенавантажують оператори вставки і витягання, називаються функціями вставки (inserters) і витягання (extractors) відповідно.

Створення власних функцій вставки

Створення власних функцій вставки не викликає особливих труднощів. Всі вони мають наступний вигляд.

ostream &operator»  (ostream &stream,  клас obj)

{

// Тіло функції вставки

}

Зверніть увагу на те, що функція повертає посилання на потік типу ostream. (Нагадаємо, що клас ostream є похідним від класу ios.) Крім того, перший параметр функції є посиланням на потік виводу. Другим параметром є об'єкт, що підлягає вставці. (Другий параметр може бути також посиланням на цей об'єкт.) Перш ніж закінчити свою роботу, функція вставки повинна повернути покажчик на потік. Це дозволяє використовувати функції вставки усередині складних виразів.

Усередині функції вставки можна виконувати будь-які операції. Власне, саме вони визначають суть функції. Проте функцію вставки не слід дуже ускладнювати. Наприклад, абсолютно недоцільно примушувати функцію вставки попутно обчислювати число "пі" з точністю до ЗО десяткових цифр!

Продемонструємо функцію вставки на прикладі об'єктів класу phonebook.

class phonebook {

public:

char name[80];

int areacode;

int prefix;

int num;

phonebook(char *n,   int a,   int p,   int nm)

{

strcpy(name,  n); areacode = a; prefix = p; num = nm;

}

};

У цьому класі зберігаються імена і номери телефонів. Подивимося, як виглядає функція вставки для цього класу.

// Вивести на екран ім'я і номер телефону,

ostream &operator»(ostream Sstream,  phonebook о)

{

stream « о.name « "  ";

stream « "(" « o.areacode « ")   ";

stream « o.prefix « "-" « о.num « "\n";

return stream;

// Функція повинна повертати посилання на потік

}

Нижче приведена коротка програма, що ілюструє застосування функції для вставки об'єктів класу phonebook в потік виводу.

int main ()   

{

phonebook а("Тед",   111,   555,   1234);

phonebook Ь("Аліса",  312,  555,  5768);

phonebook с("Том",  212,   555,   9991);

cout « а « b « с;

return 0;

}

Результати роботи цієї програми такі.

Тед  (111)   555-1234

Аліса   (312)   555-5768

Том  (212)   555-9991

Зверніть увагу на те, що функція вставки не є членом класу phonebook. На перший погляд, це здається дивним, проте причину легко зрозуміти. Якщо операторна функція є членом класу, її лівим операндом (неявно передаваним за допомогою покажчика this) є зухвалий об'єкт. Крім того, цей операнд є об'єктом класу, членом якого є сама операторна функція. Змінити цю ситуацію неможливо. Отже, якщо перевантажена операторна функція є членом класу, її лівий операнд є потоком, а правий — об'єктом даного класу. Отже, перевантажені функції вставки не можуть бути членами класу, для якого вони перевантажуються. Змінні name, areacode, prefix і num в попередній програмі є відкритими, тому функція вставки має до них доступ.

Те, що перевантажені функції вставки не можуть бути членами класу, для якого вони визначаються, здається серйозним недоліком. Якщо функція вставки не належить класу, як вона може звертатися до його закритих членів? У попередній програмі всі члени класи були відкритими. Проте інкапсуляція є одним з основних принципів об'єктно-орієнтованого програмування, отже, не можна вимагати, щоб всі члени класу завжди були відкритими. На щастя, ця дилема має рішення: необхідно зробити функцію вставки дружньою по відношенню до вказаного класу. В цьому випадку перший аргумент перевантаженої функції вставки може залишатися потоком, а сама функція дістане доступ до закритих членів класу, для якого вона визначена.

class phonebook  {

friend ostream &operator»(ostream &streara,  phonebook o);

};

Визначаючи тіло функції вставки, прагніть зробити його якомога більш універсальним. Наприклад, функцію вставки з попереднього прикладу можна застосовувати до будь-якого потоку, оскільки вона направляє дані в об'єкт stream, що є потоком, що викликає функцію вставки. Можна було б написати операторів

stream « о.name « "  " ;

cout « о.name « " " ;

Проте в цьому випадку потік виводу виявився б дуже жорстко заданим. Початкова версія програми працює з будь-яким потоком, включаючи потік, пов'язаний з файлом. Хоча в деяких ситуаціях, наприклад, при виводі на спеціальний пристрій у програміста немає вибору, і він може "зашити" потік в програму, в більшості випадків це не так. Чим універсальніша функція вставки, тим вона цінніша.

Створення власних функцій витягання

Функції витягання є антиподами функцій вставки. Вони мають наступний вигляд.

istream &operator»  (istream Sstream,  клас &obj)

{

// Тіло функції витягання

return stream;

}

Функція витягання повертає посилання на потік типу istream, тобто на потік введення. її першим параметром повинне бути посилання на потік типу istream. Зверніть увагу на те, що другим параметром повинне бути посилання на об'єкт класу, для якого перевантажена функція витягання. Це дозволяє модифікувати об'єкт при виконанні операції введення (витягання).

Продовжуючи удосконалювати клас phonebook, напишемо для нього функцію витягання.

istream &operator»(istream &stream,  phonebook &o)

{

cout « "Введіть ім'я:   ";

stream « о.name;

cout « "Введіть код міста:   ";

stream « о.areacode;

cout « "Введіть префікс:   ";

stream « о.prefix;

cout « "Введіть номер:   ";

stream « о.num;

cout « "\n";

return stream;

}

Хоча ця функція призначена для введення, при необхідності її можна застосовувати для виведення даних і виконання інших операцій. Проте краще керуватися здоровим глуздом і не використовувати її по прямому призначенню.

Розглянемо приклад використання функції витягання для класу phonebook.

int main()

{

phonebook a;

сіn » a;

cout « a;

return 0;

}

Фактично функція витягання для класу phonebook не дуже ефективна, оскільки оператори cout необхідні, тільки якщо потік введення пов'язаний з інтерактивним пристроєм, наприклад консоллю (тобто коли потоком введення є потік сіп). Наприклад, якщо функція витягання застосовується до потоку, пов'язаного з файлом, оператори cout стають непридатними. Забави ради можете спробувати відмінити виконання операторів cout, якщо потоком введення не є потік сіп. Наприклад, можна додати в програму операторів вигляду

if(stream == сіп)   cout « "Введіть ім'я:   ";

Тепер запрошення до введення з'явиться тільки в тому випадку, якщо пристроєм виводу є екран.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

11569. Определение коэффициента внутреннего трения и длины свободного пробега молекул воздуха 170.5 KB
  Лабораторная работа № 1 Определение коэффициента внутреннего трения и длины свободного пробега молекул воздуха Оборудование: аспиратор на штативе вставка с капилляром жидкостный манометр мерный цилиндр секундомер. Общие представления Внутреннее тр...
11570. Имитация броуновского движения, проверка закона Эйнштейна, термометрия в системе магнитных шариков 214 KB
  Лабораторная работа № 2 Имитация броуновского движения проверка закона Эйнштейна термометрия в системе магнитных шариков Оборудование: соленоид на регулируемой по высоте подставке прозрачная плоская коробка с прямоугольной шкалой магнитные шарики н...
11571. Определение показателя адиабаты методом Клемана и Дезорма 213.5 KB
  Лабораторная работа № 3 Определение показателя адиабаты методом Клемана и Дезорма Оборудование: стеклянный баллон поршневой насос жидкостный манометр сосуд для сбора спирта секундомер. Общие представления Отношение молярных теплоемкостей газа при пос
11572. Изучение кривой равновесия жидкости и её насыщенного пара 155.5 KB
  Лабораторная работа № 4 Изучение кривой равновесия жидкости и её насыщенного пара Оборудование: круглодонная колба с термометром; откачиваемая магистраль включающая рубашку охлаждения и балластные баллоны; мембранный манометр; насос Комовского; электроплитка н...
11573. Измерение коэффициента вязкости жидкости методом Стокса 146.5 KB
  Лабораторная работа № 5 Измерение коэффициента вязкости жидкости методом Стокса Оборудование: Стеклянные цилиндрические сосуды с исследуемой жидкостью мелкие шарики измерительный микроскоп аналитические весы пикнометр секундомер масштабная линейка. ...
11574. Изучение температурной зависимости коэффициента вязкости жидкости с помощью капиллярного вискозиметра 101 KB
  Лабораторная работа № 6 Изучение температурной зависимости коэффициента вязкости жидкости с помощью капиллярного вискозиметра Оборудование: капиллярный вискозиметр аспиратор стеклянный термостатирующий сосуд электродвигатель с мешалкой термометр электро
11575. Определение коэффициента поверхностного натяжения жидкости методом отрыва кольца 94.5 KB
  Лабораторная работа № 7 Определение коэффициента поверхностного натяжения жидкости методом отрыва кольца Оборудование: лабораторные весы тонкое алюминиевое кольцо на трифилярной подвеске станина с вертикально перемещаемым столиком и часовым индикатором пере...
11576. Изучение шифраторов, дешифраторов и преобразователей кодов 211.32 KB
  Изучение шифраторов дешифраторов и преобразователей кодов Цель работы. Изучить назначение принципы построения и структуры шифраторов дешифраторов и преобразователей кодов. 1 Краткие сведения из теории Дешифратором декодером называется устройство рас...
11577. Минимизация функций алгебры логики и построение дискретных схем с использованием логического конвертера программы электронная лаборатория 224.91 KB
  Минимизация функций алгебры логики и построение дискретных схем с использованием логического конвертера программы электронная лаборатория Цель работы. Научиться минимизировать функции алгебры логики ФАЛ получать совершенную дизъюнктивную нормальную форму С