А. Пол

ОБЪЕКТНО-ОРИЕНТИРОВАННОЕ ПРОГРАММИРОВАНИЕ НА C++

Книга Айры Пола, автора многих популярных изданий по С и C++, не является

ни учебником по C++, ни курсом по объектно-ориентированному

программированию (ООП) «вообще», хотя может быть полезна и в этих двух

качествах. Задача книги (точно отраженная в названии) совершенно конкретна:

научить читателя писать на C++ объектно-ориентированные программы. Для многих абстрактных идей и понятий ООП в C++ существуют конкретные воплощающие их конструкции. В каждой главе автор вводит и объясняет очередную «порцию» таких конструкций, демонстрирует технику их эффективного использования. В некоторых случаях возникающие перед программистом на C++ проблемы не могут быть непосредственно решены средствами языка. Здесь на помощь приходят разнообразные приемы, не владея которыми трудно программировать на C++ реальные задачи. Такие приемы поясняются автором на многочисленных примерах, причем наиболее показательные программы подвергаются тщательному разбору.

Много внимания на страницах книги уделено самым последним дополнениям C++: стандартной библиотеке шаблонов (STL), пространствам имен (namespaces), механизму идентификации типов во время выполнения (RTTI), явным приведениям типов (cast-операторам) и другим.

Книга в первую очередь рассчитана на программистов, желающих получить ясное представление о парадигме объектно-ориентированного программирования в C++. Издание также будет полезно преподавателям, студентам и всем, кто хочет освоить объектно-ориентированное программирование на C++.

Содержание Предисловие Глава Зачем нужно объектно-ориентированное программирование на C++? 1.1. Объектно-ориентированное программирование 1.2. Пример программы на C++ 1.3. Инкапсуляция и расширяемость типов 1.4. Конструкторы и деструкторы 1.5. Перегрузка 1.6. Шаблоны и обобщенное программирование 1.7. Стандартная библиотека шаблонов (STL) 1.8. Наследование 1.9. Полиморфизм 1.10. Исключения в C++ 1.11. Преимущества объектно-ориентированного программирования Глава Собственные типы данных и инструкции 2.1. Элементы программы 2.1.1. Комментарии 2.1.2. Ключевые слова 2.1.3. Идентификаторы 2.1.4. Литералы 2.1.5. Операторы и знаки пунктуации 2.2. Ввод-вывод 2.3. Структура программы 2.4. Простые типы 2.4.1. Инициализация 2.5. Традиционные преобразования 2.6. Перечислимые типы 2.7. Выражения 2.8. Инструкции 2.8.1. Присваивание и выражения 2.8.2. Составная инструкция 2.8.3. Инструкции if и if-else 2.8.4. Инструкция while 2.8.5. Инструкция for 2.8.6. Инструкция do 2.8.7. Инструкции break и continue 2.8.8. Инструкция switch 2.8.9. Инструкция goto 2.9. Практические замечания Резюме Упражнения Глава Функции и указатели 3.1. Функции 3.1.1. Вызов функции 3.2. Определение функции 3.3. Инструкция return 3.4. Прототипы функций 3.5. Аргументы по умолчанию 3.6. Перегрузка функций 3.7. Встраивание 3.8. Область видимости и класс памяти 3.8.1. Класс памяти auto 3.8.2. Класс памяти register 3.8.3. Класс памяти extern 3.8.4. Класс памяти static 3.8.5. Таинства компоновки 3.9. Пространства имен 3.10. Типы указателей 3.10.1. Определение адреса и разыменование 3.10.2. Вызов по ссылке на основе указателей 3.11. Применение void 3.12. Массивы и указатели 3.12.1. Индексирование 3.12.2. Инициализация 3.13. Связь между массивами и указателями 3.14. Передача массивов функциям 3.15. Объявления ссылок и вызов по ссылке 3.16. Проверка утверждений и корректность программы 3.17. Строки: соглашение о char* 3.18. Многомерные массивы 3.19. Операторы свободной памяти new и delete 3.20. Практические замечания 3.20.1. void* и reinterpret_cast 3.20.2. Замена объявлений static extern Глава 4.8. Пример: двумерные динамические массивы Глава Сокрытие данных и функции-члены класса 5.4.1. Оператор разрешения области видимости :: 5.9. Контейнеры и доступ к их содержимому Глава 6.11. В отсутствии конструктора, копирующий конструктор и другие Глава 7.7. Перегрузка операторов присваивания и индексирования 7.10. Перегрузка оператора () для индексирования Глава 8.5. Обобщенное программирование с использованием void* Глава Шаблоны, обобщенное программирование и STL 9.2.1. Соответствие сигнатуре и перегрузка 9.6. Параметризованное дерево двоичного поиска 9.9.1. Итераторы istream_iterator и ostream_iterator 9.10.2. Не изменяющие последовательность алгоритмы 9.10.3. Изменяющие последовательность алгоритмы Глава 10.3. Повторное использование кода: класс двоичного дерева 10.9. Идентификация типа на этапе выполнения Глава 11.10. Стандартные исключения и их использование Глава 12.4. Повторное использование кода и наследование 12.8. Платонизм: проектирование «tabula rasa» Приложение А Приложение В Приложение С С.9.2. Выражения автоинкремента и автодекремента С.9.4. Выражения отношения, равенства и логические выражения С.9.9. Выражения с определением адреса и обращением по адресу С.11.6. Типобезопасная компоновка для функций С.12.6. Функции-члены типа static и const С.13.5. Идентификация типа на этапе выполнения С.15.6. Стандартные библиотечные исключения С.16. Предосторожности, связанные с совместимостью С.16.1. Объявления вложенных классов Приложение D D.2. Форматированный вывод и iomanip.h D.9. Совместное использование библиотек ввода-вывода Приложение Е Е.3.2. Не изменяющие последовательность алгоритмы Е.3.3. Изменяющие последовательность алгоритмы accumulate(), функция 30, 259, 272 обработчик anonymous namespace 83 class-responsibility-collaboration ASCII, таблица символов 349 close(), функция assign(), функция 22, 117 completeness ключевое слово 363 computer assisted software engineering CRC-карточки 341 explicit, ключевое слово 23, 158, 183, delete 24, 95, 96, 214, 215, 372 friend.ключевое слово 25, 195, destructor 23, 155, 386, overriding 283, directed acyclic graph 299, 393 библиотека 273, element_lval(), функция 148 greater(), функция 92, inline 20, 49, 76, 82, 134, 383 multimap 260, inner_product(), функция 272 multiple inheritance insert(), функция 256, 287 multiset 260, iostream.h 20, 41, 83, 233, 301, 360, scope ISA, отношение 283, 301, 342 NDEBUG, макро 93, istream_iterator 268, 427 new.h 215, last-in-first-out (LIFO) 109, 114, 334 open(), функция length(), функция 22 operator, ключевое слово 25, 41, 192, list, класс 236, 260, 421 orthogonality logic_error, класс 325, 404 ostringstream place_min(), функция 93 runt ime_error, класс 325, poker, программа 116, 119, 140 scope 77, print(), функция 22, 25, 30, 171 shape, класс 33, printf(), функция 73 short-circuit evaluation priority_queue, контейнерный адаптер showhide, программа ключевое слово 132, 282, 391 signature ключевое слово 282, 132, 391 Simula 67 293, 332, ключевое слово 132, 282, 391 size_type pure virtual function 293 sizeof 45, 53, push_front(), функция 238 Smalltalk 21, 332, queue, контейнерный адаптер 265, square, класс quicksort(), процедура 229, 254 stack range_error, класс 325, 404 static 80, 81, 142, 144, 363, rational, программа 194 static_cast 47, 61, register, ключевое слово 79, 363 stdin reinterpret_cast 48, 98, 365 stdio.h 41, 73, 333, 407, reverse(), функция 28, 176, 271 stepwise refinement run-time type identification 304, 394 strcpy(), функция student, класс 31, 282 xalloc, исключение 324, ключевое слово 245, 396 автоматический класс памяти terminate(), функция 321, 404 автоматическое преобразование typedef, ключевое слово 108, 358, 361 адаптерная схема type id, оператор 304, 394 адаптирование структуры данных unexpected(), функция 321, 404 быстрой сортировки using, ключевое слово 20, 82, 360 изменяющий 271, численный 272, 434 вывод форматированный арифметическое выражение 368 по значению 42, 70, ассоциативный контейнер 260, 263, по ссылке 84, 85, 98, пространство имен 81, 83, 98 глобальное имя библиотека алгоритмов 269, 428 глубокая копия битовый оператор 53, 371 двусторонняя очередь 260, 262, 421, Вассермана-Пирчера диаграмма 342 дерево двоичного поиска 255, ввод-вывод 41, 407 деструктор 23, 24, 155, 161, 182, вектор 260, 262, 421, 423 диапазон значений с плавающей виртуальная функция 281, 289, 395 точкой чисто виртуальная 293 диапазон целых значений виртуальный базовый класс 301 динамический массив включать как часть, отношение 168 директивы внешний класс памяти 79 дисциплина программирования возбуждение исключения 312, 401 закрытый 135, 136, встроенная функция 20, 383, 416 дружественная функция 195, 250, выбор перегруженной функции 193 387, выбор члена структуры 108 шаблонного класса идентификатор 39, 354 инструкция-выражение идентификация типа на этапе интерфейс типа выполнения 304, 394 интерфейсное наследование изменяющий алгоритм 271, 432 перезапуск 318, именующее выражение, lvalue 54, 90 спецификация 321, my_string 22, 23, 164, 179, 232 ключевое слово 38, абстрактный базовый 33, 293, public 21, 31, 132, 282, конструктор 23, 148, 155, 386, 394 hex как преобразование 158 динамический двумерный копирующий по умолчанию 181 индексирование контейнер 110, 147, 260, 421 многомерный ассоциативный 260, 263, 421, одномерный последовательный 260, 262, превышение границ контейнерный адаптер 265, 424 метка 60, контейнерный класс 27, 227 отложенный контроль постоянства 144 пошагового уточнения копирующий конструктор 160, 164, многомерный массив корректность программы 92 множество 260, 421, лезвие Оккамы, принцип 340, 391 const логический оператор 52, 368 наследование 18, 30, 281, 297, 301, локальная область видимости 77 334, 335, обобщенное программирование 234 delete 24, 95, 96, 215, обобщенный указатель 86, 364 dynarpic_cast 304, объект-функция 273, 274, 435 декремента объектно-ориентированное доступа к члену структуры программирование 17, 18, 331, завершение инструкции объектно-ориентированное логические 51, 52, проектирование 282, 335 обращения по адресу 53, одиночное наследование 302 получить из оператор 41, 351, 367 порядок выполнения указателя структуры 109, 210 указателя структуры организация программы 43, 353 внешняя ориентированный ациклический граф глобальная отмена постоянства 48, 146, 365, 391 перечислимая константа 49, 357, отношение «включать как часть» 168 перечислимый тип отображение 260, 421, 423 платонизм, философия двусторонняя 260, 421 поверхностное копирование вызываемый по значению 70 повышение типа 47, 193, параметризация 251, 254 полиморфизм 32, 191, 335, параметрический полиморфизм 27, параметрический 245, первым вошел, последним вышел полиморфная функция перегруженная функция 193 поместить в алгоритм выбора 250, 399 понижение типа перегруженный оператор 198 порядок выполнения конструкторов функции 75, 193, 383 последовательный контейнер 260, перегрузка оператора 198, 388 262, 421, преобразование типа 46, 47, 191, 284 call_ref.cpp приведение типов 47, 385 clock.cpp 199, 201, reinterpretcast 48, 98 complexc.cpp принудительное приведение 335 count.с принцип черного ящика 333 dbl_sp.cpp принципы проектирования 340 def_args.cpp приоритет и порядок выполнения dinner.cpp приоритетная очередь 425 dynarray.

cpp присваивание 53, 369, 376 enum_tst.cpp пробный блок 316, 319, 401 except.cpp проверка утверждения 92, 311 for_test.cpp 57, 58, программа 19, 20, 42, 43, 353 forloop.cpp программирования дисциплина 331 gentreel.cpp 256, manip.cpp 409 stl_age.cpp matrix1.cpp 173 stl_cont.cpp matrix2.cpp 196 stl_deq.cpp matrix3.cpp 208 stl_find.cpp memcopy.cpp 234 stl_func.cpp min_dbl.cpp 72 stl_iadp.cpp min_int.cpp 72 stl_io.cpp mix_io.cpp 419 stl_numr.cpp modulo.cpp 156 stl_revr.cpp month.cpp 236 stl_sort.cpp mutable.cpp 146 stl_stak.cpp namespacicpp 83 stl_vect.cpp nested.cpp 139 str_func.cpp order.cpp 91, 93 str_strm.cpp over_new.cpp 215 string 1.cpp pairvect.cpp 168 string2.cpp poker1.cpp 107 string4.cpp poker2.cpp 140 string5.cpp 162, poly1.cpp 174 string6.cpp poly2.cpp 206 string7.cpp 192, pr_card.cpp 410 string8.cpp pr_card2.cpp 411 string8.h 232, predator.cpp 293 stringt.cpp printabl.cpp 158 studentl.cpp quiksort.cpp 254 student2.cpp rational.cpp 193, 208 student2.h 282- salary.cpp 145, 390 sum_arrl.cpp scope_t.cpp 77, 78 sum_arr2.cpp scope 1.cpp 359 sum_arr3.cpp shape 1.cpp 33 switch_t.cpp shape2.cpp 292 throw_it.cpp showhide.cpp 212 throw l.cpp signal.cpp 313 throw2.cpp slist.cpp 169, 170, 172 tracking.cpp srl_list.cpp 29 triple.cpp stack_t1.cpp 246, 396 tstack.cpp stack_t2.cpp 298 twod.cpp stack_t3.cpp 299 typeid.cpp stackex.cpp 34 union.cpp stat_tst.cpp 81 vect_bnd.cpp stcast.cpp 365 vect_ex2.cpp stl_adap.cpp 275 vect_it.cpp проектирование 301, 340 сокрытие производный класс 281, 282, 283 составная инструкция 55, пространство имен 20, 41, 82, 359, сотрудничество namespace std 360 спецификация исключения 321, безымянное 81, 83, 98 списки 30, 47, 282, 320, 335, 364, прототип функции 72, 382 STL: адаптеры итераторов список объявлений аргументов адаптеры функций 275, разрешение области видимости 133, использованием указателей разыменование указателя 86, 371 контейнеров STL 260, распределитель памяти 437 конструктора 164, регистровый класс памяти 79 как работает инструкция switch организация программы на C++ строковый конструкторов 301, 394 структура 21, преимущества использования ch_stack 133, характеристики языка ООП 331 оператор указателя штампы проектирования в этой сущность-связь, модель проектирования 343 таблицы 349, 368, 369, 371, 431, 432, стандартная библиотека шаблонов связанные с сортировкой стандартное исключение 324, 404 функции стандартный выходной поток 407 STL: сравнивающие объекты Страуструп, Бьерн 17, 337 STL: функции-члены вставки автоинкремент и автодекремент примеры констант арифметические выражения 368 с плавающей точкой ассоциативные конструкторы приоритет и порядок битовый оператор 53, 371 операторов выражения sizeof 367 символьные константы 40, выражения присваивания 370 сложность языка глобальные операторы, стандартные файлы перегруженные в string 443 суммирование элементов закрытые члены данных класса массива использование ключевого слова тривиальные преобразования ключевые слова 38, 355 фундаментальные типы данных конструкторы класса string 439 44, манипуляторы ввода-вывода функции объекты-функции STL 274 функции состояния потока объявления и инициализации характеристики функций объявления и присваивания 109 операторы объявления массивов 95 члены контейнера STL 261, операторы контейнера STL 423 теговое имя 49, определения ассоциативных тип определения контейнеров STL char* основные инструкции C++ 375 size_t открытые функции-члены string string перечислимые константы 357 unsigned int преобразующая функция автоматическое преобразование пример строковой константы идентификация на этапе повышение 47, 193, 385 element_lval() преобразование 46, 47, 191 end() преобразование АТД 192 find() фундаментальный 44, 362 length() тривиальное преобразование типа main() 20, тройной условный оператор 52 min() 72, this 143, 144, 388, 405 operator+() на член класса 212, 394 operator=() управляющий класс 179 place_min() условный оператор ? : 52, 370 pr_message() установка обработчика 313 prepend() файл, область видимости 77 raise() формальный параметр 70 release() форматированный вывод 408 reverse() 28, 176, фундаментальный тип 44, 362 ring() accumulate() 30, 259, 272 signal() функция 69, 305, 381 функция-модификатор 150, аргумент по уполчанию 74 функция-член 21, 132, 133, 134, виртуальная 281, 289, 395 неявно встраиваемая вызов по ссылке 383 численный алгоритм 272, вызывающее окружение 69 чисто виртуальная функция дружественная 195, 387, 399 член дружественная, шаблонного закрытый замещение '283, 305 член данных статический перегруженная, алгоритм аргумент 246, передача массива функции 89 специализация преобразования типа 192 ширина битового поля чисто виртуальная 293 ядро языка