Неявное преобразование типов

Рассмотрим неявное преобразование объекта класса dat к базовым типам данных int и long. Сущность его заключается в вычислении полного количества дней в дате, заданной входным объектом (long) и количества дней в текущем году в этой же дате (int). Для задания этих операции необходимо переопределить в классе dat одноименные операции int и long. Переопределяемые операции задаются соответствующими функциями-элементами без параметров. Тип результата совпадает с базовым типом, к которому осуществляется приведение и поэтому не указывается:

01 #include <stdio.h>02 class dat03 {04 int day, month, year;05 public:06 operator int (); // Преобразование dat в int 07 operator long (); // Преобразование dat в long 08 long operator -(dat &p);// Операция dat-dat вычисляет 09 dat(); // разность дат в днях 10 dat(char *);11 };12 static int days[]={0,31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31};13 dat:: operator int ()14 {15 int r; // Текущий результат 16 int i; // Счетчик месяцев 17 for (r=0, i=1; i<month; i++) // Число дней в прошедших 18 r += days[month]; // месяцах 19 if ((month==2) && (year%4==0)) r++; // Високосный год 20 r += day; // Дней в текущем месяце 21 return (r);22 }23 dat:: operator long ()24 {25 long r; // Текущий результат 26 r = 365 * (year-1); // Дней в предыдущих полных годах 27 r += year / 4; // Високосные года 28 r += (int)(* this); // Дней в текущем году 29 return (r);30 }31 long dat:: operator -(dat& p)32 { return ((long)(* this) - (long)p); }33 void main()34 {35 char *p;36 dat a(p="12-05-1990"); // Дата, заданная строкой 37 dat b; // Текущая дата 38 int c;39 long d;40 printf("С %s прошло %4ld дней\n",p,(long)b-(long)a);41 printf("В этом году прошло %3d дней\n",(int)b);42 c = b;43 d = b - a; // Операция dat-dat 44 printf("С %s прошло %4ld дней\n",p,d);45 printf("В этом году прошло %3d дней\n",c);46 }

Друзья-функции и друзья-классы

Теперь, наконец, можно обсудить, в каких случаях для доступа к закрытой части определяемого пользователем типа использовать члены, а в каких - друзей. Некоторые операции должны быть членами: конструкторы, деструкторы и виртуальные функции (см. следующую главу), но обычно это зависит от выбора. Рассмотрим простой класс X:

class X { //... X(int); int m(); friend int f(X&);};

Внешне не видно никаких причин делать f(X&) другом дополнительно к члену X::m() (или наоборот), чтобы реализовать действия над классом X. Однако член X::m() можно вызывать только для "настоящего объекта", в то время как друг f() может вызываться для объекта, созданного с помощью неявного преобразования типа. Например:

void g(){ 1.m(); // синтаксическая ошибка f(1); // f(x(1)); - синтаксически верно }

Поэтому операция, изменяющая состояние объекта, должна быть членом, а не другом. Для определяемых пользователем типов операции, требующие в случае фундаментальных типов операнд lvalue (=, *=, ++ и т.д.), наиболее естественно определяются как члены. И наоборот, если нужно иметь неявное преобразование для всех операндов операции, то реализующая ее функция должна быть другом, а не членом. Это часто имеет место для функций, которые реализуют операции, не требующие при применении к фундаментальным типам lvalue в качестве операндов (+, -, || и т.д.).

Если никакие преобразования типа не определены, то оказывается, что нет никаких существенных оснований в пользу члена, если есть друг, который получает ссылочный параметр, и наоборот. В некоторых случаях программист может предпочитать один синтаксис вызова другому. Например, оказывается, что большинство предпочитает для обращения матрицы m запись m.inv(). Конечно, если "inv()" действительно обращает матрицу m, а не просто возвращает новую матрицу, обратную m, ей не следует быть другом.

При прочих равных условиях выбирайте, чтобы функция была членом: никто не знает, вдруг когда-нибудь кто-то определит операцию преобразования. Невозможно предсказать, потребуют ли будущие изменения изменить статус объекта. Синтаксис вызова функции члена ясно указывает пользователю, что объект можно изменить; ссылочный параметр является далеко не столь очевидным. Кроме того, выражения в члене могут быть заметно короче выражений в друге. В функции друге надо использовать явный параметр, тогда как в члене можно использовать неявный this. Если только не применяется перегрузка, имена членов обычно короче имен друзей.