C++. Сборник рецептов - [114]

 cout << c.getCount() << endl;
}

Обсуждение

static — это способ C++ разрешить создание только одной копии чего-либо. Если переменную-член объявить как static, то будет создана только одна такая переменная вне зависимости от количества созданных объектов этого класса. Аналогично, если объявить как static переменную функции, она будет создана только один раз и будет хранить свое значение от одного вызова функции к другому. Однако в случае с переменными-членами, чтобы убедиться, что переменная создана правильно, требуется проделать несколько больше работы. Именно по этой причине в примере 8.5 показано три файла.

Во-первых, при объявлении переменной требуется использовать ключевое слово static. Это достаточно просто: добавьте это ключевое слово в заголовок класса, находящийся в заголовочном файле Static.h.

protected:
static int count;

После этого требуется определить эту переменную в исходном файле. При этом для нее будет выделена память. Это делается с помощью указания полного имени переменной и присвоения ей значения, как здесь.

int OneStatic::count = 0;

В примере 8.5 я поместил это определение в файл Static.cpp. Именно так вы и должны делать — не помещайте определение в заголовочный файл. Если это сделать, память будет выделена в каждом файле реализации, включающем этот заголовочный файл, и либо возникнут ошибки компиляции, либо, что хуже, в памяти появятся несколько экземпляров этой переменной. Это не то, что требуется при использовании переменной-члена static.

В главном файле StaticMain.cpp вы можете видеть то, что происходит. Создается несколько экземпляров класса OneStatic, и каждый раз конструктор по умолчанию OneStatic инкрементирует статическую переменную. В результате вывод main из StaticMain.cpp имеет вид:

3
3
3

Каждый вызов getCount возвращает одно и то же целое значение, даже несмотря на то, что он делается для различных экземпляров класса.

8.6. Определение типа объекта во время выполнения

Проблема

Во время выполнения требуется динамически узнавать тип определенного класса.

Решение

Для запроса, на объект какого типа указывает адрес объекта, используйте идентификацию типов во время выполнения (обычно называемую просто RTTI — runtime type identification). Пример 8.6 показывает, как это делается.

Пример 8.6. Использование идентификации типов во время выполнения

#include
#include

using namespace std;

class Base {};

class Derived : public Base {};

int main() {
 Base b, bb;
 Derived d;

 // Используем typeid для проверки равенства типов
 if (typeid(b) == typeid(d)) { // No
  cout << "b и d имеют один и тот же тип.\n";
 }
 if (typeid(b) == typeid(bb)) { // Yes
  cout << "b и bb имеют один и тот же тип.\n";
 }
 it (typeid(a) == typeid(Derived)) { // Yes
  cout << "d имеет тип Derived.\n";
 }
}

Обсуждение

Пример 8.6 показывает, как использовать оператор typeid для определения и сравнения типов объектов, typeid принимает выражение или тип и возвращает ссылку на объект типа type_info или его подкласс (что зависит от реализации). Возвращенное значение можно использовать для проверки на равенство или получить строковое представление имени типа. Например, сравнить типы двух объектов можно так.

if (typeid(b) == typeid(d)) {

Это выражение возвращает истину, если возвращаемые объекты type_info равны. Это работает благодаря тому, что typeid возвращает ссылку на статический объект, так что при его вызове для двух объектов одного и того же типа будут получены две ссылки на один и тот же объект и сравнение вернет истину.

typeid также можно использовать непосредственно с типом, как здесь.

if (typeid(d) == typeid(Derived)) {

Это позволяет явно проверять определенный тип.

Вероятно, наиболее часто typeid используется для отладки. Для записи имени типа используйте type_info::name, как здесь.

std::cout << typeid(d).name() << std::endl;

При передаче объектов различных типов это может быть очень полезно. Строка, завершающаяся нулем, возвращаемая name, зависит от реализации, но вы можете ожидать (но не полагаться на это), что она будет равна имени типа. Это также работает и для встроенных типов.

Не злоупотребляйте этой методикой, основывая на информации о типе логику программы, если это не абсолютно необходимо. В общем случае наличие логики, которая выполняет что-то похожее на следующее, расценивается как плохой дизайн.

Если obj имеет тип X, сделать что-то одно, а если obj имеет тип Y, сделать что-то другое.

Это плохой дизайн, потому что клиентский код теперь содержит избыточные зависимости от типов используемых объектов. Это также приводит к большой каше из if/then кода, который то и дело повторяется, если для объектов типов X или Y требуется различное поведение. Объектно-ориентированное программирование и полиморфизм существуют в большой степени для того, чтобы избавить нас от написания подобного рода логики. Если для какого-либо семейства связанных классов требуется зависящее от типа поведение, то они все должны наследоваться от какого-то базового класса и использовать виртуальные функции, динамически вызывая различное поведение в зависимости от типа.

RTTI приводит к накладным расходам, так что компиляторы обычно по умолчанию его отключают. Скорее всего ваш компилятор имеет параметр командной строки для включения RTTI. Также это не единственный способ, которым можно получить информацию о типе. Другая методика приведена в рецепте 8.7.