Язык программирования C++. Вводный курс. С для начинающих
 Скачать 5.41 Mb.
|
|
457 } Какие из функций max() окажутся среди кандидатов? Напомним, что using-директива делает члены пространства имен видимыми, словно они были объявлены вне этого пространства, в той точке, где такая директива помещается. В нашем примере члены libs_R_us видимы в локальной области функции func(), как будто они объявлены вне пространства – в глобальной области. Отсюда следует, что множество перегруженных функций, видимых внутри func(), то же, что и раньше, т.е. включает в себя libs_R_us::max( double, double ); В локальной или глобальной области видимости появляется using-директива, на разрешение вызовов функции func() не влияет: } Итак, множество кандидатов состоит из функций, видимых в точке вызова, включая и те, которые введены using-объявлениями и using-директивами, а также из функций, объявленных в пространствах имен, ассоциированных с типами фактических аргументов. Например: void func() { // using- директива using namespace libs_R_us; // те же вызовы функций, что и выше max( char, char ); libs_R_us::max( int, int ); void func() { using namespace libs_R_us; max( 87, 65 ); // вызывается libs_R_us::max( int, int ) max( 35.5, 76.6 ); // вызывается libs_R_us::max( double, double ) max( 'J', 'L' ); // вызывается ::max( int, int ) С++ для начинающих 458 } Кандидатами для print(mObj) являются введенные using-объявлением внутри display() функции basicLib::print(int) и basicLib::print(double), поскольку они видимы в точке вызова. Так как фактический аргумент функции имеет тип matrixLib::matrix , то функция print(), объявленная в пространстве имен matrixLib, также будет кандидатом. Каковы функции-кандидаты для print(87)? Только basicLib::print(int) и basicLib::print(double), видимые в точке вызова. Поскольку аргумент имеет тип int, дополнительное пространство имен в поисках других кандидатов не рассматривается. 9.4.2. Устоявшие функции Устоявшая функция относится к числу кандидатов. В списке ее формальных параметров либо то же самое число элементов, что и в списке фактических аргументов вызванной функции, либо больше. В последнем случае для дополнительных параметров задаются значения по умолчанию, иначе функцию нельзя будет вызвать с данным числом аргументов. Чтобы функция считалась устоявшей, должно существовать преобразование каждого фактического аргумента в тип соответствующего формального параметра. (Такие преобразования были рассмотрены в разделе 9.3.) В следующем примере для вызова f(5.6) есть две устоявшие функции: f(int) и f(double) } Функция f(int) устояла, так как она имеет всего один формальный параметр, что соответствует числу фактических аргументов в вызове. Кроме того, существует стандартное преобразование аргумента типа double в int. Функция f(double) также namespace basicLib { int print( int ); double print( double ); } namespace matrixLib { class matrix { /* ... */ }; void print( const maxtrix & ); } void display() { using basicLib::print; matrixLib::matrix mObj; print( mObj ); // вызывается maxtrixLib::print( const maxtrix & ) print( 87 ); // вызывается basicLib::print( const maxtrix & ) void f(); void f( int ); void f( double ); void f( char*, char* ); int main() { f( 5.6 ); // 2 устоявшие функции: f( int ) и f( double ) return 0; С++ для начинающих 459 устояла; она тоже имеет один параметр типа double, и он точно соответствует фактическому аргументу. Функции-кандидаты f() и f(char*, char*) исключены из списка устоявших, так как они не могут быть вызваны с одним аргументом. В следующем примере единственной устоявшей функцией для вызова format(3) является format(double). Хотя кандидата format(char*) можно вызывать с одним аргументом, не существует преобразования из типа фактического аргумента int в тип формального параметра char*, а следовательно, функция не может считаться устоявшей. } В следующем примере все три функции-кандидата оказываются устоявшими для вызова max() внутри func(). Все они могут быть вызваны с двумя аргументами. Поскольку фактические аргументы имеют тип int, они точно соответствуют формальным параметрам функции libs_R_us::max(int, int) и могут быть приведены к типам параметров функции libs_R_us::max(double, double) с помощью трансформации целых в плавающие, а также к типам параметров функции libs_R_us::max(char, char) посредством преобразования целых типов. } Обратите внимание, что функция-кандидат с несколькими параметрами исключается из числа устоявших, как только выясняется, что один из фактических аргументов не может быть приведен к типу соответствующего формального параметра, пусть даже для всех остальных аргументов такое преобразование существует. В следующем примере функция min(char *, int) исключается из множества устоявших, поскольку нет возможности трансформации типа первого аргумента int в тип соответствующего параметра char *. И это происходит несмотря на то, что второй аргумент точно соответствует второму параметру. char* format( int ); void g() { // глобальная функция format( int ) скрыта char* format( double ); char* format( char* ); format(3); // есть только одна устоявшая функция: format( double ) namespace libs_R_us { int max( int, int ); double max( double, double ); } // using- объявление using libs_R_us::max; char max( char, char ); void func() { // все три функции max() являются устоявшими max( 87, 65 ); // вызывается using libs_R_us::max( int, int ) С++ для начинающих 460 } Если после исключения из множества кандидатов всех функций с несоответствующим числом параметров и тех, для параметров которых не оказалось подходящего преобразования, не осталось устоявших, то обработка вызова функции заканчивается ошибкой компиляции. В таком случае говорят, что соответствия не найдено. } 9.4.3. Наилучшая из устоявших функция Наилучшей считается та из устоявших функций, формальные параметры которой наиболее точно соответствуют типам фактических аргументов. Для любой такой функции преобразования типов, применяемые к каждому аргументу, ранжируются для определения степени его соответствия параметру. (В разделе 6.2 описаны поддерживаемые преобразования типов.) Наилучшей из устоявших называют функцию, для которой одновременно выполняются два условия: • преобразования, примененные к аргументам, не хуже преобразований, необходимых для вызова любой другой устоявшей функции; • хотя бы для одного аргумента примененное преобразование лучше, чем для того же аргумента в любой другой устоявшей функции. Может оказаться так, что для приведения фактического аргумента к типу соответствующего формального параметра нужно выполнить несколько преобразований. Так, в следующем примере extern double min( double, double ); extern double min( char*, int ); void func() { // одна функция-кандидат min( double, double ) min( 87, 65 ); // вызывается min( double, double ) void print( unsigned int ); void print( char* ); void print( char ); int *ip; class SmallInt { /* ... */ }; SmallInt si; int main() { print( ip ); // ошибка: нет устоявших функций: соответствие не найдено print( si ); // ошибка: нет устоявших функций: соответствие не найдено return 0; С++ для начинающих 461 } для приведения аргумента arr от типа “массив из трех int” к типу “указатель на const int ” применяется последовательность преобразований: 1. Преобразование массива в указатель, которое трансформирует массив из трех int в указатель на int. 2. Преобразование спецификатора, которое трансформирует указатель на int в указатель на const int. Поэтому было бы более правильно говорить, что для приведения фактического аргумента к типу формального параметра устоявшей функции требуется последовательность преобразований. Поскольку применяется не одна, а несколько трансформаций, то на третьем шаге процесса разрешения перегрузки функции на самом деле ранжируются последовательности преобразований. Рангом такой последовательности считается ранг самой плохой из входящих в нее трансформаций. Как объяснялось в разделе 9.2, преобразования типов ранжируются следующим образом: точное соответствие лучше расширения типа, а расширение типа лучше стандартного преобразования. В предыдущем примере оба изменения имеют ранг точного соответствия. Поэтому и у всей последовательности такой же ранг. Такая совокупность состоит из нескольких преобразований, применяемых в указанном порядке: преобразование l-значения -> расширение типа или стандартное преобразование -> преобразование спецификаторов Термин преобразование l-значения относится к первым трем трансформациям из категории точных соответствий, рассмотренных в разделе 9.2: преобразование l-значения в r-значение, преобразование массива в указатель и преобразование функции в указатель. Последовательность трансформаций состоит из нуля или одного преобразования l- значения, за которым следует нуль или одно расширение типа или стандартное преобразование, и наконец нуль или одно преобразование спецификаторов. Для приведения фактического аргумента к типу формального параметра может быть применено только одна трансформация каждого вида. Описанная последовательность называется последовательностью стандартных преобразований. Существует также последовательность определенных пользователем преобразований, которая связана с функцией-конвертером, являющейся членом класса. (Конвертеры и последовательности определенныхпользователем преобразований рассматриваются в главе 15.) Каковы последовательности изменений фактических аргументов в следующем примере? int arr[3]; void putValues(const int *); int main() { putValues(arr); // необходимо 2 преобразования // массив в указатель + преобразование спецификатора return 0; С++ для начинающих 462 } Аргументы в вызове функции max() имеют тип char. Последовательность преобразований аргументов при вызове функции libs_R_us::max(int,int) следующая: 1a. Так как аргументы передаются по значению, то с помощью преобразования l-значения в r-значение извлекаются значения аргументов c1 и c2 2a. С помощью расширения типа аргументы трансформируются из char в int Последовательность преобразований аргументов при вызове функции libs_R_us::max(double,double) следующая: 1b. С помощью преобразования l-значения в r-значение извлекаются значения аргументов c1 и c2. 2b. Стандартное преобразование между целым и плавающим типом приводит аргументы от типа char к типу double. Ранг первой последовательности – расширение типа (самое худшее из примененных изменений), тогда как ранг второй – стандартное преобразование. Так как расширение типа лучше, чем преобразование, то в качестве наилучшей из устоявших для данного вызова выбирается функция libs_R_us::max(int,int). Если ранжирование последовательностей преобразований аргументов не может выявить единственной устоявшей функции, то вызов считается неоднозначным. В данном примере для обоих вызовов calc() требуется такая последовательность: 1. Преобразование l-значения в r-значение для извлечения значений аргументов i и j 2. Стандартное преобразование для приведения типов фактических аргументов к типам соответствующих формальных параметров. Поскольку нельзя сказать, какая из этих последовательностей лучше другой, вызов неоднозначен: namespace libs_R_us { int max( int, int ); double max( double, double ); } // using- объявление using libs_R_us::max; void func() { char c1, c2; max( c1, c2 ); // вызывается libs_R_us::max( int, int ) С++ для начинающих 463 } Преобразование спецификаторов (добавление спецификатора const или volatile к типу, который адресует указатель) имеет ранг точного соответствия. Однако, если две последовательности трансформаций отличаются только тем, что в конце одной из них есть дополнительное преобразование спецификаторов, то последовательность без него считается лучше. Например: } Последовательность стандартных преобразований, примененная к фактическому аргументу для первой функции-кандидата reset(int*), – это точное соответствие, требуется лишь переход от l-значения к r-значению, чтобы извлечь значение аргумента. Для второй функции-кандидата reset(const int *) также применяется трансформация l-значения в r-значение, но за ней следует еще и преобразование спецификаторов для приведения результирующего значения от типа “указатель на int” к типу “указатель на const int”. Обе последовательности представляют собой точное соответствие, но неоднозначности при этом не возникает. Так как вторая последовательность отличается от первой наличием трансформации спецификаторов в конце, то последовательность без такого преобразования считается лучшей. Поэтому наилучшей из устоявших функций будет reset(int*). Вот еще пример, в котором приведение спецификаторов влияет на то, какая последовательность будет выбрана: } int i, j; extern long calc( long, long ); extern double calc( double, double ); void jj() { // ошибка: неоднозначность, нет наилучшего соответствия calc( i, j ); void reset( int * ); void reset( const int * ); int* pi; int main() { reset( pi ); // без преобразования спецификаторов лучше: // выбирается reset( int * ) return 0; int extract( void * ); int extract( const void * ); int* pi; int main() { extract( pi ); // выбирается extract( void * ) return 0; С++ для начинающих 464 Здесь для вызова есть две устоявших функции: extract(void*) и extract(const void*) . Последовательность преобразований для функции extract(void*) состоит из трансформации l-значения в r-значение для извлечения значения аргумента, сопровождаемого стандартным преобразованием указателя: из указателя на int в указатель на void. Для функции extract(const void*) такая последовательность отличается от первой дополнительным преобразованием спецификаторов для приведения типа результата от указателя на void к указателю на const void. Поскольку последовательности различаются лишь этой трансформацией, то первая выбирается как более подходящая и, следовательно, наилучшей из устоявших будет функция extract(const void*) Спецификаторы const и volatile влияют также на ранжирование инициализации параметров-ссылок. Если две такие инициализации отличаются только добавлением спецификатора const и volatile, то инициализация без дополнительной спецификации считается лучшей при разрешении перегрузки: } В первом вызове инициализация ссылок для вызова любой функции является точным соответствием. Но этот вызов все же не будет неоднозначным. Так как обе инициализации одинаковы во всем, кроме наличия дополнительной спецификации const во втором случае, то инициализация без такой спецификации считается лучше, поэтому перегрузка будет разрешена в пользу устоявшей функции manip(vector Для второго вызова существует только одна устоявшая функция manip(const vector . Поскольку фактический аргумент является временной переменной, содержащей результат, возвращенный f(), то такой аргумент представляет собой r- значение, которое нельзя использовать для инициализации неконстантного формального параметра-ссылки функции manip(vector Разумеется, у функций может быть несколько фактических аргументов. Выбор наилучшей из устоявших должен производиться с учетом ранжирования последовательностей преобразований всех аргументов. Рассмотрим пример: #include С++ для начинающих 465 } Функция ff(), принимающая два аргумента типа int, выбирается в качестве наилучшей из устоявших по следующим причинам: 1. ее первый аргумент лучше. 0 дает точное соответствие с формальным параметром типа int, тогда как для установления соответствия с параметром типа char * требуется стандартное преобразование указателя; 2. ее второй аргумент имеет тот же ранг. К аргументу 'a' типа char для установления соответствия со вторым формальным параметром любой из двух функций должна быть применена последовательность преобразований, имеющая ранг расширения типа. Вот еще один пример: } Обе функции compute( const int&, short ) и compute( int&, double ) устояли. Вторая выбирается в качестве наилучшей по следующим причинам: 1. ее первый аргумент лучше. Инициализация ссылки для первой устоявшей функции хуже потому, что она требует добавления спецификатора const, не нужного для второй функции; 2. ее второй аргумент имеет тот же ранг. К аргументу 'c' типа char для установления соответствия со вторым формальным параметром любой из двух функций должна быть применена последовательность трансформаций, имеющая ранг стандартного преобразования. 9.4.4. Аргументы со значениями по умолчанию Наличие аргументов со значениями по умолчанию способно расширить множество устоявших функций. Устоявшими являются функции, которые вызываются с данным списком фактических аргументов. Но такая функция может иметь больше формальных параметров, чем задано фактических аргументов, в том случае, когда для каждого неуказанного параметра есть некое значение по умолчанию: int compute( const int&, short ); int compute( int&, double ); extern int iobj; int main() { compute( iobj, 'c' ); // compute( int&, double ) return 0; С++ для начинающих 466 } Для первого и третьего вызовов функция ff() является устоявшей, хотя передан всего один фактический аргумент. Это обусловлено следующими причинами: 1. для второго формального параметра есть значение по умолчанию; 2. первый параметр типа long точно соответствует фактическому аргументу в первом вызове и может быть приведен к типу аргумента в третьем вызове за счет последовательности, имеющей ранг стандартного преобразования. Последний вызов является неоднозначным, поскольку обе устоявших функции могут быть выбраны, если применить стандартное преобразование к первому аргументу. Функции ff(int) не отдается предпочтение только потому, что у нее один параметр. Упражнение 9.9 Объясните, что происходит при разрешении перегрузки для вызова функции compute() внутри main(). Какие функции являются кандидатами? Какие из них устоят после первого шага? Какие последовательности преобразований надо применить к фактическому аргументу, чтобы он соответствовал формальному параметру для каждой устоявшей функции? Какая функция будет наилучшей из устоявших? } Что будет, если using-объявление поместить внутрь main() перед вызовом compute()? Ответьте на те же вопросы. extern void ff( int ); extern void ff( long, int = 0 ); int main() { ff( 2L ); // соответствует ff( long, 0 ); ff( 0, 0 ); // соответствует ff( long, int ); ff( 0 ); // соответствует ff( int ); ff( 3.14 ); // ошибка: неоднозначность namespace primerLib { void compute(); void compute( const void * ); } using primerLib::compute; void compute( int ); void compute( double, double = 3.4 ); void compute( char*, char* = 0 ); int main() { compute( 0 ); return 0; |