12+
Идиомы и паттерны проектирования в современном С++
Покупка
Новинка
Тематика:
Программирование на C и C++
Издательство:
ДМК Пресс
Автор:
Пикус Федор
Перевод:
Слинкин Алексей Александрович
Год издания: 2020
Кол-во страниц: 454
Возрастное ограничение: 12+
Дополнительно
Вид издания:
Практическое пособие
Уровень образования:
Дополнительное профессиональное образование
ISBN: 978-5-97060-786-2
Артикул: 743238.02.99
Доступ онлайн
998 ₽
В корзину
В книге акцент сделан на паттерны проектирования, которые отвечают естественным нуждам программиста на С++, а также паттернам, выигрывающим от уникальных особенностей С++, в частности, обобщенного программирования. Вооруженные знанием этих паттернов, вы будете тратить меньше времени на поиск решения конкретной задачи и познакомитесь с решениями, доставшимися тяжким опытом других разработчиков, их достоинствами и недостатками.
Издание предназначено программистам на С++, хорошо владеющих средствами и синтаксисом языка.
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов
Федор Г. Пикус Идиомы и паттерны проектирования в современном C++
Fedor G. Pikus Hands-On Design Patterns with C++ Solve common C++ problems with modern design patterns and build robust applications BIRMINGHAM – MUMBAI
Федор Г. Пикус Идиомы и паттерны проектирования в современном C++ Применение современных паттернов проектирования к решению типичных задач на C++ для построения надежных приложений Москва, 2020
УДК 004.4 ББК 32.973.202-018.2 П32 Пикус Ф. Г. П32 Идиомы и паттерны проектирования в современном C++ / пер. с анг. А. А. Слинкина. – М.: ДМК Пресс, 2020. – 452 с.: ил. ISBN 978-5-97060-786-2 В книге акцент сделан на паттерны проектирования, которые отвечают естественным нуждам программиста на С++, а также паттернам, выигрывающим от уникальных особенностей С++, в частности, обощенного программирования. Вооруженные знанием этих паттернов, вы будете тратить меньше времени на поиск решения конкретной задачи и познакомитесь с решениями, доставшимися тяжким опытом других разработчиков, их достоинствами и недостатками. Издание предназначено программистам на С++, хорошо владеющих средствами и синтаксисом языка. УДК 004.4 ББК 32.973.202-018.2 Authorized Russian translation of the English edition of Hands-On Design Patterns with C++ ISBN 9781788832564 © 2019 Packt Publishing. This translation is published and sold by permission of Packt Publishing, which owns or controls all rights to publish and sell the same. Все права защищены. Любая часть этой книги не может быть воспроизведена в какой бы то ни было форме и какими бы то ни было средствами без письменного разрешения владельцев авторских прав. ISBN 978-1-78883-256-4 (анг.) © 2019 Packt Publishing ISBN 978-5-97060-786-2 (рус.) © Оформление, издание, перевод, ДМК Пресс, 2020
Содержание Об авторе.............................................................................................................12 О рецензенте.......................................................................................................13 Предисловие.......................................................................................................14 Глава 1. Введение в наследование и полиморфизм................................20 Классы и объекты..................................................................................................20 Наследование и иерархии классов.......................................................................22 Полиморфизм и виртуальные функции..............................................................27 Множественное наследование.............................................................................31 Резюме...................................................................................................................33 Вопросы..................................................................................................................33 Для дальнейшего чтения......................................................................................33 Глава 2. Шаблоны классов и функций..........................................................34 Шаблоны в C++.......................................................................................................34 Шаблоны функций............................................................................................35 Шаблоны классов...............................................................................................35 Шаблоны переменных......................................................................................36 Параметры шаблонов, не являющиеся типами..............................................36 Конкретизация шаблона.......................................................................................37 Шаблоны функций............................................................................................38 Шаблоны классов...............................................................................................41 Специализация шаблона......................................................................................42 Явная специализация.......................................................................................43 Частичная специализация................................................................................44 Перегрузка шаблонных функций.........................................................................47 Шаблоны с переменным числом аргументов......................................................50 Лямбда-выражения...............................................................................................54 Резюме...................................................................................................................58 Вопросы..................................................................................................................58 Для дальнейшего чтения......................................................................................58 Глава 3. Владение памятью.............................................................................59 Технические требования.......................................................................................59 Что такое владение памятью?..............................................................................59 Правильно спроектированное владение памятью.........................................60
6 Содержание Плохо спроектированное владение памятью.................................................61 Выражение владения памятью в C++...................................................................62 Выражения невладения....................................................................................63 Выражение монопольного владения...............................................................64 Выражение передачи монопольного владения..............................................65 Выражение совместного владения..................................................................66 Резюме...................................................................................................................68 Вопросы..................................................................................................................68 Для дальнейшего чтения......................................................................................69 Глава 4. От простого к нетривиальному.......................................................70 Технические требования.......................................................................................70 Обмен и стандартная библиотека шаблонов......................................................70 Обмен и контейнеры STL..................................................................................71 Свободная функция swap..................................................................................73 Обмен как в стандарте......................................................................................74 Когда и для чего использовать обмен..................................................................75 Обмен и безопасность относительно исключений.........................................75 Другие распространенные идиомы обмена....................................................77 Как правильно реализовать и использовать обмен............................................78 Реализация обмена...........................................................................................78 Правильное использование обмена.................................................................82 Резюме...................................................................................................................83 Вопросы..................................................................................................................84 Глава 5. Все о захвате ресурсов как инициализации...............................85 Технические требования.......................................................................................85 Управление ресурсами в C++................................................................................86 Установка библиотеки эталонного микротестирования................................86 Установка Google Test........................................................................................87 Подсчет ресурсов...............................................................................................87 Опасности ручного управления ресурсами.........................................................88 Ручное управление ресурсами чревато ошибками.........................................88 Управление ресурсами и безопасность относительно исключений..............91 Идиома RAII...........................................................................................................93 RAII в двух словах..............................................................................................93 RAII для других ресурсов..................................................................................97 Досрочное освобождение.................................................................................98 Аккуратная реализация RAII-объектов.........................................................101 Недостатки RAII...............................................................................................104 Резюме.................................................................................................................106 Вопросы................................................................................................................106 Для дальнейшего чтения....................................................................................107
Содержание 7 Глава 6. Что такое стирание типа.................................................................108 Технические требования.....................................................................................108 Что такое стирание типа?...................................................................................108 Стирание типа на примере.............................................................................109 Как стирание типа реализовано в C++?.............................................................112 Очень старый способ стирания типа.............................................................112 Объектно-ориентированное стирание типа.................................................113 Противоположность стиранию типа..............................................................116 Стирание типа в C++........................................................................................117 Когда использовать стирание типа, а когда избегать его.................................119 Стирание типа и проектирование программ................................................119 Установка библиотеки эталонного микротестирования..............................121 Издержки стирания типа................................................................................121 Резюме.................................................................................................................123 Вопросы................................................................................................................124 Глава 7. SFINAE и управление разрешением перегрузки......................125 Технические требования.....................................................................................125 Разрешение перегрузки и множество перегруженных вариантов..................125 Перегрузка функций в C++.............................................................................126 Шаблонные функции......................................................................................129 Подстановка типов в шаблонных функциях.....................................................131 Выведение и подстановка типов....................................................................132 Неудавшаяся подстановка..............................................................................133 Неудавшаяся подстановка – не ошибка.........................................................135 Управление разрешением перегрузки...............................................................137 Простое применение SFINAE.........................................................................138 Продвинутое применение SFINAE.................................................................140 Еще раз о продвинутом применении SFINAE...............................................150 SFINAE без компромиссов..............................................................................155 Резюме.................................................................................................................160 Вопросы................................................................................................................161 Для дальнейшего чтения....................................................................................161 Глава 8. Рекурсивный шаблон......................................................................162 Технические требования.....................................................................................162 Укладываем CRTP в голове.................................................................................162 Что не так с виртуальной функцией?.............................................................163 Введение в CRTP..............................................................................................165 CRTP и статический полиморфизм....................................................................168 Полиморфизм времени компиляции............................................................168 Чисто виртуальная функция времени компиляции.....................................170 Деструкторы и полиморфное удаление.........................................................171
8 Содержание CRTP и управление доступом.........................................................................173 CRTP как паттерн делегирования......................................................................174 Расширение интерфейса................................................................................175 Резюме.................................................................................................................180 Вопросы................................................................................................................180 Глава 9. Именованные аргументы и сцепление методов.....................181 Технические требования.....................................................................................181 Проблема аргументов.........................................................................................181 Что плохого в большом количестве аргументов?.........................................182 Агрегатные параметры...................................................................................185 Именованные аргументы в C++..........................................................................187 Сцепление методов.........................................................................................188 Сцепление методов и именованные аргументы..........................................188 Производительность идиомы именованных аргументов............................191 Сцепление методов в общем случае..................................................................194 Сцепление и каскадирование методов..........................................................194 Сцепление методов в общем случае..............................................................195 Сцепление методов в иерархиях классов......................................................196 Резюме.................................................................................................................198 Вопросы................................................................................................................199 Глава 10. Оптимизация локального буфера.............................................200 Технические требования.....................................................................................200 Издержки выделения небольших блоков памяти.............................................200 Стоимость выделения памяти........................................................................201 Введение в оптимизацию локального буфера..................................................204 Основная идея.................................................................................................204 Эффект оптимизации локального буфера.....................................................206 Дополнительные оптимизации......................................................................209 Оптимизация локального буфера в общем случае...........................................209 Короткий вектор..............................................................................................210 Объекты со стертым типом и вызываемые объекты....................................212 Оптимизация локального буфера в библиотеке C++....................................215 Недостатки оптимизации локального буфера..................................................216 Резюме.................................................................................................................217 Вопросы................................................................................................................217 Для дальнейшего чтения....................................................................................217 Глава 11. Охрана области видимости.........................................................218 Технические требования.....................................................................................218 Обработка ошибок и идиома RAII......................................................................219 Безопасность относительно ошибок и исключений.....................................219 Захват ресурса есть инициализация..............................................................222
Содержание 9 Паттерн ScopeGuard............................................................................................225 Основы ScopeGuard.........................................................................................226 ScopeGuard в общем виде...............................................................................231 ScopeGuard и исключения...................................................................................236 Что не должно возбуждать исключения............................................................236 ScopeGuard, управляемый исключениями....................................................239 ScopeGuard со стертым типом............................................................................243 Резюме.................................................................................................................246 Вопросы................................................................................................................246 Глава 12. Фабрика друзей.............................................................................247 Технические требования.....................................................................................247 Друзья в C++.........................................................................................................247 Как предоставить дружественный доступ в C++...........................................247 Друзья и функции-члены...............................................................................248 Друзья и шаблоны...............................................................................................252 Друзья шаблонов классов...............................................................................252 Фабрика друзей шаблона....................................................................................255 Генерация друзей по запросу.........................................................................255 Фабрика друзей и Рекурсивный шаблон...........................................................257 Резюме.................................................................................................................259 Вопросы................................................................................................................260 Глава 13. Виртуальные конструкторы и фабрики...................................261 Технические требования.....................................................................................261 Почему конструкторы не могут быть виртуальными.......................................261 Когда объект получает свой тип?...................................................................262 Паттерн Фабрика.................................................................................................265 Основа паттерна Фабричный метод..............................................................265 Фабричные методы с аргументами...............................................................266 Динамический реестр типов..........................................................................267 Полиморфная фабрика...................................................................................270 Похожие на Фабрику паттерны в C++................................................................272 Полиморфное копирование...........................................................................272 CRTP-фабрика и возвращаемые типы...........................................................273 CRTP-фабрика с меньшим объемом копирования и вставки......................274 Резюме.................................................................................................................276 Вопросы................................................................................................................277 Глава 14. Паттерн Шаблонный метод и идиома невиртуального интерфейса.........................................................................278 Технические требования.....................................................................................278 Паттерн Шаблонный метод................................................................................279
10 Содержание Шаблонный метод в C++.................................................................................279 Применения Шаблонного метода..................................................................280 Предусловия, постусловия и действия...........................................................282 Невиртуальный интерфейс................................................................................283 Виртуальные функции и контроль доступа...................................................283 Идиома NVI в C++............................................................................................285 Замечание о деструкторах..............................................................................287 Недостатки невиртуального интерфейса..........................................................288 Компонуемость................................................................................................288 Проблема хрупкого базового класса..............................................................289 Резюме.................................................................................................................291 Вопросы................................................................................................................291 Для дальнейшего чтения....................................................................................291 Глава 15. Одиночка – классический объектно-ориентированный паттерн.........................................................292 Технические требования.....................................................................................292 Паттерн Одиночка – для чего он предназначен, а для чего – нет....................292 Что такое Одиночка?.......................................................................................293 Когда использовать паттерн Одиночка.........................................................294 Типы Одиночек....................................................................................................297 Статический Одиночка...................................................................................299 Одиночка Мейерса..........................................................................................301 Утекающие Одиночки.....................................................................................308 Резюме.................................................................................................................310 Вопросы................................................................................................................311 Глава 16. Проектирование на основе политик........................................312 Технические требования.....................................................................................312 Паттерн Стратегия и проектирование на основе политик..............................312 Основы проектирования на основе политик................................................313 Реализация политик........................................................................................319 Использование объектов политик.................................................................322 Продвинутое проектирование на основе политик...........................................329 Политики для конструкторов.........................................................................329 Применение политик для тестирования.......................................................337 Адаптеры и псевдонимы политик.................................................................339 Применение политик для управления открытым интерфейсом................341 Перепривязка политики.................................................................................347 Рекомендации и указания..................................................................................349 Достоинства проектирования на основе политик........................................349 Недостатки проектирования на основе политик..........................................350 Рекомендации по проектированию на основе политик..............................352
Похожие Показать весь список
Доступ онлайн
998 ₽
В корзину