Программируемые отношения
Конкретный язык программирования не может прямо поддерживать любое понятие любого метода проектирования. Если язык программирования не способен прямо представить понятие проектирования, следует установить удобное отображение конструкций, используемых в проекте, на языковые конструкции. Например, метод проектирования может использовать понятие делегирования, означающее, что всякая операция, которая не определена для класса A, должна выполняться в нем с помощью указателя p на соответствующий член класса B, в котором она определена. На С++ нельзя выразить это прямо. Однако, реализация этого понятия настолько в духе С++, что легко представить программу реализации:
class A {
B* p;
//...
void f();
void ff();
};
class B {
//...
void f();
void g();
void h();
};
Тот факт, что В делегирует A с помощью указателя A::p, выражается в следующей записи:
class A {
B* p; // делегирование с помощью p
//...
void f();
void ff();
void g() { p->g(); } // делегирование q()
void h() { p->h(); } // делегирование h()
};
Для программиста совершенно очевидно, что здесь происходит, однако здесь
явно нарушается принцип взаимнооднозначного соответствия. Такие "программируемые" отношения трудно выразить на языках программирования, и поэтому к ним трудно применять различные вспомогательные средства. Например, такое средство может не отличить "делегирование" от B к A с помощью A::p от любого другого использования B*.
Все-таки следует всюду, где это возможно, добиваться взаимнооднозначного соответствия между понятиями проекта и понятиями языка программирования. Оно дает определенную простоту и гарантирует, что проект адекватно отображается в программе, что упрощает работу программиста и вспомогательных средств. Операции преобразований типа являются механизмом, с помощью которого можно представить в языке класс программируемых отношений, а именно: операция преобразования X::operator Y() гарантирует, что всюду, где допустимо использование Y, можно применять и X. Такое же отношение задает конструктор Y::Y(X). Отметим, что операция преобразования типа (как и конструктор) скорее создает новый объект, чем изменяет тип существующего объекта. Задать операцию преобразования к функции Y - означает просто потребовать неявного применения функции, возвращающей Y. Поскольку неявные применения операций преобразования типа и операций, определяемых конструкторами, могут привести к неприятностям, полезно проанализировать их в отдельности еще в проекте.
Важно убедиться, что граф применений операций преобразования типа не содержит циклов. Если они есть, возникает двусмысленная ситуация, при которой типы, участвующие в циклах, становятся несовместимыми в комбинации. Например:
class Big_int {
//...
friend Big_int operator+(Big_int,Big_int);
//...
operator Rational();
//...
};
class Rational {
//...
friend Rational operator+(Rational,Rational);
//...
operator Big_int();
};
Типы Rational и Big_int не так гладко взаимодействуют, как можно было бы подумать:
void f(Rational r, Big_int i)
{
//...
g(r+i); // ошибка, неоднозначность:
// operator+(r,Rational(i)) или
// operator+(Big_int(r),i)
g(r,Rational(i)); // явное разрешение неопределенности
g(Big_int(r),i); // еще одно
}
Можно было бы избежать таких "взаимных" преобразований, сделав
некоторые из них явными. Например, преобразование Big_int к типу Rational можно было бы задать явно с помощью функции make_Rational() вместо операции преобразования, тогда сложение в приведенном примере разрешалось бы как g(BIg_int(r),i). Если нельзя избежать "взаимных" операций преобразования типов, то нужно преодолевать возникающие столкновения или с помощью явных преобразований (как было показано), или с помощью определения нескольких различных версий бинарной операции (в нашем случае +).
