C++. Сборник рецептов - [81]

Решение

При работе с датами и временем часто возникает необходимость ограничить целые значения диапазоном допустимых значений (т.е для секунд в минуте — от 0 до 59, для часов в сутках от 0 до 23, для дней в году — от 0 до 365). Вместо того чтобы каждый раз проверять эти значения при их передаче в функцию, предпочтительной является их автоматическая проверка с помощью перегруженного оператора присвоения. Так как имеется очень большое количество таких типов, следует реализовать один тип, который сможет работать с подобной проверкой для различных числовых диапазонов. Пример 5.10 представляет реализацию шаблона класса ConstrаinedValue, который облегчает задание диапазона целых чисел и определение других ограниченных типов.

Пример 5.10. constrained_value.hpp

#ifndef CONSTRAINED_VALUE_HPP
#define CONSTRAINED_VALUE_HPP

#include
#include

using namespace std;

template
struct ConstrainedValue {
public:
 // открытые typedef
 typedef typename Policy_T policy_type;
 typedef typename Policy_T::value_type value_type;
 typedef ConstrainedValue self;

 // конструктор по умолчанию
 ConstrainedValue() : m(Policy_T::default_value) {}
 ConstrainedValue(const self& x) : m(x.m) {}
 ConstrainedValue(const value_type& x) { Policy_T::assign(m, x); }
 operator value_type() const { return m; }

 // использует функцию присвоения, определенную политикой
 void assign(const value_type& x) {
  Policy_T::assign(m, x);
 }

 // операции присвоения
 self& operator=(const value_type& x) { assign(x); return *this; }
 self& operator+=(const value_type& x) { assign(m + x) return *this; }
 self& operator-=(const value_type& x) { assign(m - x) return *this; }
 self& operator*=(const value_type& x) { assign(m * x); return *this; }
 self& operator/=(const value_type& x) { assign(m / x); return *this; }
 self& operator%=(const value_type& x) { assign(m % x); return *this; }
 self& operator>>=(int x) { assign(m >> x); return *this; }
 self& operator<<=(int x) { assign(m << x); return *this; }

 // унарные операторы
 self operator-() { return self(-m); }
 self operator+() { return self(-m); }
 self operator!() { return self(!m); }
 self operator~() { return self(~m); }

 // бинарные операторы
 friend self operator+(self x, const value_type& y) { return x += y; }
 friend self operator-(self x, const value_type& y) { return x -= y; }
 friend self operator*(self x, const value_type& y) { return x *= y; }
 friend self operator/{self x, const value_type& y) { return x /= y; }
 friend self operator%(self x, const value_type& y) { return x %= y; }
 friend self operator+(const value_type& y, self x) { return x += y; }
 friend self operator-(const value_type& y, self x) { return x -= y; }
 friend self operator*(const value_type& y, self x) { return x *= y; }
 friend self operator/(const value_type& y, self x) { return x /= y; }
 friend self operator%(const value_type& y, self x) { return x %= y; }
 friend self operator>>(self x, int y) { return x >>= y; }
 friend self operator<<(self x, int y) { return x <<= y; }

 // потоковые операторы
 friend ostream& operator<<(ostream& o, self x) { о << x.m; return o; }
 friend istream& operator>>(istream& i, self x) {
  value_type tmp; i >> tmp; x.assign(tmp); return i;
 }

 // операторы сравнения
 friend bool operator<(const self& x, const self& y) { return x.m < y.m; }
 friend bool operator>(const self& x, const self& y) { return x.m > y.m; }
 friend bool operator<=(const self& x, const self& y) { return x.m <= y.m; }
 friend bool operator>=(const self& x, const self& y) { return x.m >= y.m; }
 friend bool operator==(const self& x, const self& y) { return x.m == y.m; }
 friend bool operator!=(const self& x, const self& y) { return x.m != y.m; }
private:
 value_type m;
};

template
struct RangedIntPolicy {
 typedef int value_type;
 const static value_type default_value = Min_N;

 static void assign(value_type& lvalue, const value_type& rvalue) {
  if ((rvalue < Min_N) || (rvalue > Max_N) {
   throw range_error("out of valid range");
  }
  lvalue = rvalue;
 }
};
#endif

Программа в примере 5.11 показывает, как использовать тип ConstrainedValue.

Пример 5.11. Использование constrained_value.hpp

#include "constrained_value.hpp"

typedef ConstrainedValue< RangedIntPolicy<1582, 4000> > GregYear;
typedef ConstrainedValue< RangedIntPolicy<1, 12> > GregMonth;
typedef ConstrainedValue< RangedIntPolicy<1, 31> > GregDayOfMonth;

using namespace std;

void gregOutputDate(GregDayOfMonth d, GregMonth m, GregYear y) {
 cout << m << "/" << d << "/" << y << endl;
}

int main() {
 try {
  gregOutputDate(14, 7, 2005);
 } catch(...) {
  cerr << "Оп, не должны сюда попасть << endl;
 }
 try {
  gregOutputDate(1, 5, 1148);
  cerr << "Оп, не должны сюда попасть" << endl;
 } catch(...) {
  cerr << "Уверены, что надо использовать григорианский календарь?" << endl;
 }
}

Вывод программы из примера 5.11 имеет вид:

7/14/2005
Уверены, что надо использовать григорианский календарь?

Обсуждение

Ограниченные типы значений обычно используются при работе с датами и временем, так как многие значения, связанные с датами/временем, — это целые числа, которые должны находиться в определенных диапазонах (например, месяц должен быть в интервале [0,11], а день месяца должен быть в интервале [0,30]). Проверять вручную параметр каждой функции на допустимый диапазон очень долго и чревато ошибками. Просто представьте, что требуется внести глобальное изменение в то, как программа, содержащая миллион строк кода, обрабатывает ошибки диапазона дат!