Αντικειμενοστραφής Προγραμματισμός

This page is read only. You can view the source, but not change it. Ask your administrator if you think this is wrong.
====== Εξειδίκευση ενός υφιστάμενου template ======

===== Εξειδίκευση της κλάσης Box στην περίπτωση που η παράμετρος είναι δείκτης =====

Συχνά είναι απαραίτητο να προδιαγράψουμε διαφορετική λειτουργικότητα σε ένα template με βάση τον τύπο των δεδομένων που θα εισαχθεί τελικά στην κλάση. Για παράδειγμα, για την κλάση **Box<T>** που είδαμε προηγουμένως, οφείλουμε να εισάγουμε διαφορετική λειτουργικότητα όταν ο τύπος δεδομένων είναι δείκτης αντί για κανονική μεταβλητή. Ο λόγος είναι ότι σε αυτή την περίπτωση δεν αρκεί η απλή αντιγραφεί του δείκτη, αλλά θα πρέπει να δεσμευθεί ο απαραίτητος χώρος στη μνήμη προκειμένου η κλάση να δημιουργήσει ένα αντίγραφο της υφιστάμενης πληροφορίας που περνιέται μέσω του δείκτη. Το παράδειγμα εξειδίκευσης της κλάσης **Box<T>** όταν περνιέται δείκτης δίνεται παρακάτω:

<code cpp BoxPtr.hpp>
#ifndef _BOXTPTR_HPP_
#define _BOXTPTR_HPP_

#include "Box.hpp"

template<typename T>
class Box<T*> {
  T *e;
public:
  Box();
  Box(T* e);
  Box(const Box<T*>& b);
  ~Box();
  T* get() const;
  void set(T* e);
  template <T*>
  friend std::ostream& operator<<(std::ostream& out, const Box<T*>& t);
  Box<T*>& operator=(Box<T*>& b);
};

template <typename T>
Box<T*>::Box() {
  this->e = nullptr;
}

template <typename T>
Box<T*>::Box(T* e) {
  this->e = new T;
  *(this->e) = *e;
}

template <typename T>
Box<T*>::Box(const Box<T*>& b) {
  this->e = new T;
  *(this->e) = *b.e;
}

template <typename T>
Box<T*>::~Box() {
  delete this->e;
}

template <typename T>
T* Box<T*>::get() const { 
  T *ce = new T;
  *ce = *e;
  return ce;
}

template <typename T>
void Box<T*>::set(T *e) { 
  if(this->e != nullptr)
    delete this->e;
  this->e = new T;
  *(this->e) = *e;
}

template <typename T>
std::ostream& operator<<(std::ostream& out, const Box<T*>& t) {
  T* ptr = t.get();
  out << *ptr;
  delete ptr;
  return out;
}

template <typename T>
Box<T*>& Box<T*>::operator=(Box<T*>& b){
  set(b.e);
  return *this;
}
#endif
</code>

Παρακάτω παρατίθεται κώδικας ο οποίος χρησιμοποιεί την παραπάνω εξειδίκευση του //template//. 

<code cpp BoxPtrUsage.cpp>
#include <iostream>
#include "BoxPtr.hpp"
#include "Student.hpp"

using namespace std;

int main() {
  int a=5;
  double d(4.23);
  Student kate = {"Kate", 1234};
  
  Box<int*> intBox(&a);
  Box<double*> doubleBox(&d);
  Box<Student*> studentBox(&kate);
  Student* kate_ptr = studentBox.get();
    
  cout << *kate_ptr << endl;
  delete kate_ptr;
  kate.setName("Katerina");
  cout << kate << endl;
}
</code>

<WRAP todo 80% center round>
Στον παραπάνω κώδικα αντικαταστήστε την  εντολή ''#include "BoxPtr.hpp"'' με την εντολή ''#include "Box.hpp"'' και παρατηρήστε την αλλαγή στη συμπεριφορά του προγράμματος. To πρόγραμμα θα τερματίσει τη λειτουργία του (Γιατί?) με ένα μήνυμα της μορφής:
<code>
*** Error in `./BoxPtrUsage': double free or corruption (out): 0x00007ffc4f49ed10 ***
======= Backtrace: =========
/lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6(+0x777e5)[0x7f40da1757e5]
/lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6(+0x8037a)[0x7f40da17e37a]
/lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6(cfree+0x4c)[0x7f40da18253c]
</code>
</WRAP>

===== Εξειδίκευση της κλάσης Box στην περίπτωση που η παράμετρος είναι δείκτης σε χαρακτήρα =====

Το παραπάνω παράδειγμα είναι ικανοποιητικό εάν περαστεί ως δείκτης ένα αντικείμενο τύπου **int* ** ή **Student* **, όμως δεν είναι ικανοποιητικό εάν περαστεί ένας δείκτης τύπου **char* ** που αντιπροσωπεύει ένα C string. Σε αυτή την περίπτωση δεν αρκεί να δεσμευθεί η μνήμη για ένα χαρακτήρα, αλλά θα πρέπει α) να αναγνωρίσουμε το μέγεθος της συμβολοσειράς που πρέπει να αντιγραφεί και β)πριν γίνει η αντιγραφή της συμβολοσειράς να δεσμευθεί ο απαραίτητος χώρος για αυτή.

<code cpp BoxCharPtr.hpp>
#ifndef _BOXCHARPTR_HPP_
#define _BOXCHARPTR_HPP_

#include "Box.hpp"
#include <cstring>

template <>
class Box<char *> {
  char *e;
public:
  Box();
  Box(char *e);
  ~Box();
  Box(const Box<char*>& b);
  char* get() const;
  void set(char *e);
  Box<char*>& operator=(Box<char*>& b);
  friend std::ostream& operator<<(std::ostream& out, const Box<char*>& t);
};

Box<char*>::Box() {
  this->e = nullptr;
}

Box<char*>::Box(char *e) {
  this->e = new char[strlen(e)+1];
  strcpy(this->e, e);
}

Box<char*>::Box(const Box<char*>& b) {
  this->e = new char[strlen(b.e)+1];
  strcpy(this->e, b.e);
}

Box<char*>::~Box() {
  delete [] this->e;
}

char* Box<char*>::get() const { 
  char *ce = new char[strlen(e)+1];
  strcpy(ce, e);
  return ce;
}

void Box<char *>::set(char *e) {
  if(this->e!=nullptr)
    delete [] this->e;
  this->e = new char[strlen(e)+1];
  strcpy(this->e, e);
}

Box<char*>& Box<char*>::operator=(Box<char*>& b){
  set(b.e);
  return *this;
}

std::ostream& operator<<(std::ostream& out, const Box<char*>& t) {
  out << t.e;
  return out;
}
#endif
</code>

Παράδειγμα κώδικα που χρησιμοποιεί την παραπάνω εξειδικευμένη κλάση **Box<char*>** δίνεται παρακάτω:
<code cpp BoxCharPtrUsage.cpp>
#include <iostream>

#include "BoxCharPtr.hpp"

using namespace std;

int main() {
  char greeting[64] = "Wellcome C++ in CE325 course";
  
  Box<char*> greetingBox(greeting);
  
  char* greeting_copy = greetingBox.get();
  cout << greeting_copy << endl;
  delete greeting_copy;
  
  Box<char*> msgBox = greetingBox;
  char* msg = msgBox.get();
  cout << msg << endl;
  delete msg; 
}
</code>

<WRAP todo 80% center round>
Στον παραπάνω κώδικα αντικαταστήστε την εντολή ''#include "BoxCharPtr.hpp"'' με την εντολή ''#include "BoxPtr.hpp"'' και στη συνέχεια με την εντολή ''#include "Box.hpp"''. Παρατηρήστε την αλλαγή στη συμπεριφορά του προγράμματος. Σε τι οφείλεται αυτό;
</WRAP>