Spis treści

Język C++. Efektywne programowanie obiektowe -- spis treści

Rekomendacje (13)

Przedmowa (15)

Wstęp (17)

Część I Pojęcia, techniki i aplikacje (21)

Rozdział 1. Czym jest programowanie obiektowe? (23)

• Pochodzenie (23)
  
  • Przykład programowania proceduralnego (24)
  • Reprezentacja konta bankowego (25)
  • Bezpieczeństwo konta bankowego (26)
  • Rozwiązywanie problemów w programowaniu obiektowym (27)
• Wprowadzenie do modelu obiektowego (28)
  
• Terminologia (30)
  
• Poznajemy komunikaty, metody i zmienne egzemplarza (30)
  
  • Z czego składa się obiekt? (31)
  • Tworzenie obiektów (32)
• Co można uznać za klasę? (33)
  
• Co nie jest klasą? (34)
  
• Cel klasy (35)
  
• Więcej o obiektach (36)
  
  • Stan obiektu (36)
  • Dlaczego stan obiektu jest ważny? (37)
  • Kto kontroluje stan obiektu? (38)
  • Zachowanie obiektu (39)
• Etapy w konstruowaniu oprogramowania obiektowego (40)
  
  • Analiza obiektowa (40)
  • Projektowanie obiektowe (41)
• Programowanie obiektowe (43)
  
• Kluczowe elementy modelu obiektowego (43)
  
• Paradygmaty i języki programowania obiektowego (45)
  
• Jakie wymagania musi spełniać język obiektowy? (46)
  
• Zalety modelu obiektowego (47)
  
• Podsumowanie (48)

Rozdział 2. Czym jest abstrakcja danych? (49)

• Analiza projektu odtwarzacza (51)
  
• Oddzielanie interfejsu od implementacji (52)
  
  • Znaczenie interfejsu (52)
• Dlaczego interfejs obiektu jest tak ważny? (53)
  
  • Jaki interfejs jest wystarczający? (53)
• Znaczenie implementacji (54)
  
• Ochrona implementacji (54)
  
• Jakie są korzyści ukrywania danych? (56)
  
• Relacje między interfejsem, implementacją i hermetyzacją danych (57)
  
• Środki ostrożności przy hermetyzacji danych (58)
  
• Co i kiedy ukrywać? (58)
  
• Abstrakcyjne typy danych (59)
  
• Implementacja abstrakcyjnego typu danych - stosu (60)
  
• Abstrakcja danych w języku C++ (62)
  
• Regiony dostępu klasy (63)
  
• Niektóre pojęcia związane z klasami (69)
  
• Kto jest implementatorem klasy? (70)
  
• Implementowanie funkcji składowych (70)
  
• Identyfikacja obiektu docelowego w funkcjach składowych (71)
  
• Przykładowy program (73)
  
• Uwaga skoncentrowana jest na obiekcie (74)
  
• Drugi rzut oka na interfejs (75)
  
• Czym są bezpieczne klasy wielowątkowe? (76)
  
• Zapewnianie niezawodności abstrakcji - niezmienniki i asercje klasy (78)
  
  • Niezmienniki klasy (79)
  • Warunki wstępne i warunki końcowe (79)
  • Używanie asercji do implementowania niezmienników i warunków (80)
  • Efektywne korzystanie z asercji (81)
• Sposoby reprezentacji projektów obiektowych (82)
  
• Notacja Boocha (83)
  
• Relacje między klasami (83)
  
  • Asocjacja (84)
  • Agregacja (ma-coś) (84)
  • Relacja korzystania (86)
  • Relacja dziedziczenia (jest-czymś) (87)
  • Kategorie klas (88)
• UML (88)
  
• Relacje między klasami (90)
  
• Asocjacja (90)
  
  • Asocjacja jako agregacja (92)
  • Asocjacja typu OR (93)
• Kompozycja (93)
  
• Relacja uogólniania (jest-czymś) (94)
  
• Znaczenie relacji ma-coś (95)
  
• Podsumowanie (97)

Rozdział 3. Abstrakcja danych w języku C++ (99)

• Podstawowe informacje o klasie (99)
  
• Elementy klasy (100)
  
  • Regiony dostępu (100)
• Konstruktor kopiujący (103)
  
  • Dostęp do danych składowych obiektu - model języka C++ (106)
• Operacja przypisania (111)
  
• Więcej o wskaźniku this i dekorowaniu nazw (116)
  
• Metoda stała (const) (118)
  
• Jak kompilator implementuje metody stałe? (120)
  
• Różnice między klasą a strukturą w języku C++ (120)
  
• Co może zawierać klasa? (121)
  
• W czasie projektowania najważniejszy jest interfejs klasy (122)
  
• Nazwy klas, nazwy metod, typy argumentów i dokumentacja (123)
  
• Sposoby przekazywania argumentów z perspektywy klienta (124)
  
• Semantyka własności (128)
  
• Wybór odpowiedniego sposobu przekazywania argumentu (130)
  
• Wartości zwracane przez funkcję (131)
  
• Zwracanie referencji (133)
  
• Jak napisać bezpieczną pod względem pamięci klasę? (134)
  
  • Optymalizacja kodu (134)
• Obowiązki klienta w pracy z klasami i funkcjami (134)
  
• Podsumowanie (136)

Rozdział 4. Inicjalizacja i zwalnianie pamięci w programowaniu obiektowym (137)

• Co to jest inicjalizacja? (137)
  
  • Inicjalizacja za pomocą konstruktora (139)
  • Reguły pracy z obiektami zagnieżdżonymi (146)
• Zagadnienia związane z przywracaniem pamięci (146)
  
  • Śmieci (146)
  • Wiszące referencje (147)
  • Jak zapobiegać powstawaniu śmieci i wiszących referencji? (148)
  • Przywracanie pamięci a projektowanie języka (149)
  • Kiedy powstają śmieci w języku C++? (151)
  • Kiedy obiekt zajmuje zasoby? (152)
• Przywracanie pamięci w języku C++ (152)
  
• Tożsamość obiektów (154)
  
• Semantyka kopiowania obiektów (157)
  
  • Semantyka prostej operacji kopiowania (158)
• Semantyka przypisywania obiektów (163)
  
  • Przypisanie jako operacja na l-wartości (166)
• Semantyka porównywania obiektów (166)
  
  • Równość obiektów a ekwiwalencja (168)
• Dlaczego potrzebna jest kontrola kopiowania? (170)
  
  • Przykład semafora (171)
  • Przykład - serwer licencji (173)
  • Przykład - klasa String (174)
• Analiza (180)
  
• Kopiowanie przy zapisie (182)
  
  • Kiedy używać zliczania referencji? (188)
  • Podsumowanie kopiowania przy zapisywaniu (188)
• Klasy i typy (189)
  
• Podsumowanie (190)

Rozdział 5. Dziedziczenie (191)

• Podstawy dziedziczenia (191)
  
• Znaczenie relacji dziedziczenia (205)
  
• Skutki relacji dziedziczenia (205)
  
  • Bezpośrednie i pośrednie klasy bazowe (206)
• Zasada podstawiania polimorficznego (207)
  
  • Inicjalizacja obiektów klasy bazowej (210)
• Rozszerzanie hierarchii klas za pomocą dziedziczenia (213)
  
• Podstawowe zalety dziedziczenia (215)
  
• Wiązanie dynamiczne, funkcje wirtualne i polimorfizm (216)
  
  • Co oznacza wiązanie dynamiczne? (219)
  • Obsługa wiązania dynamicznego - funkcje wirtualne (220)
• Wpływ dziedziczenia na hermetyzację danych (222)
  
• Co oznacza polimorfizm? (224)
  
• Efektywne stosowanie funkcji wirtualnych (225)
  
  • Przesłanianie (225)
• Kiedy potrzeba wirtualnego destruktora? (228)
  
• Konstruktory i funkcje wirtualne (231)
  
• Uogólnianie-uszczegóławianie (233)
  
• Klasy abstrakcyjne (233)
  
• Zastosowania klas abstrakcyjnych (237)
  
  • Zaawansowany przykład klasy abstrakcyjnej - gra w szachy (241)
• Waga dziedziczenia (249)
  
• Efektywne wielokrotne używanie kodu (250)
  
• Klient abstrakcyjnej klasy bazowej (253)
  
• Podsumowanie zalet dziedziczenia (254)
  
• Zagrożenia związane z dziedziczeniem i wiązaniem dynamicznym (256)
  
  • Jak implementowane są funkcje wirtualne w języku C++? (257)
  • Koszty funkcji wirtualnych (258)
  • Dynamiczne wiązanie i sprawdzanie typu (259)
• Zbędne używanie dziedziczenia i wiązania dynamicznego (259)
  
  • Wypożyczanie zbiorów bibliotecznych (259)
• Różne sposoby używania funkcji wirtualnych (270)
  
• Podsumowanie (272)

Rozdział 6. Dziedziczenie wielokrotne (273)

• Prosta definicja dziedziczenia wielokrotnego (273)
  
• Abstrakcja uniwersytetu (274)
  
  • Powtórne wykorzystanie kodu z ulepszeniami (278)
• Znaczenie wielokrotnego dziedziczenia (280)
  
• Przykład dziedziczenia wielokrotnego (281)
  
  • Rozwiązywanie konfliktów nazw w języku C++ (282)
  • Problem z wieloznacznością klas bazowych (285)
• Podstawowe zalety dziedziczenia wielokrotnego (287)
  
• Rozwiązania alternatywne dla dziedziczenia wielokrotnego (287)
  
  • Pierwsze rozwiązanie alternatywne (287)
  • Drugie rozwiązanie alternatywne (290)
• Problem powtórnego dziedziczenia (291)
  
• Rozwiązanie problemu powtórnego dziedziczenia (295)
  
  • Dzielenie obiektów za pomocą wirtualnych klas bazowych (295)
  • Zalety wirtualnych klas bazowych (297)
  • Nowe problemy wynikające z użycia wirtualnych klas bazowych (297)
  • Porównanie dziedziczenia wielokrotnego w językach Eiffel i C++ (302)
• Ogólne problemy z dziedziczeniem (304)
  
• Dodawanie statycznych możliwości za pomocą klas mieszanych (306)
  
  • Definicja klasy mieszanej (306)
  • Kiedy należy używać klas mieszanych? (310)
• Dynamicznie zmieniająca się sytuacja (311)
  
  • Elastyczność projektu z klasami pełniącymi różne role (316)
  • Jak używać klas pełniących różne role? (316)
  • Inne rozwiązanie zarządzania rolami (324)
  • Polimorficzne używanie obiektów TUniversityMember (326)
  • Wprowadzanie zmian w istniejących klasach (326)
  • Klasy mieszane a obiekty pełniące role - możliwości zastosowań (328)
• Wyprowadzenie prywatne w języku C++ (330)
  
  • Kiedy używać wyprowadzenia prywatnego? (332)
  • Ponowne eksportowanie składowych prywatnej klasy bazowej (334)
  • Alternatywne rozwiązanie dla wyprowadzenia prywatnego - zawieranie (335)
  • Kiedy potrzebne jest prywatne wyprowadzenie? (337)
• Bardzo użyteczny przykład dotyczący klas mieszanych i wyprowadzenia prywatnego (340)
  
• Dziedziczenie a zawieranie (345)
  
• Podsumowanie (347)

Rozdział 7. Selektywny eksport z klas (funkcje zaprzyjaźnione) (349)

• Czego nam potrzeba? (349)
  
• Eksport selektywny w języku C++ (350)
  
• Konsekwencje związku przyjaźni (353)
  
• Zastosowania funkcji niebędących składowymi oraz funkcji zaprzyjaźnionych (357)
  
  • Przypadek 1. Minimalizowanie silnych interakcji pomiędzy klasami (357)
  • Przypadek 2. Przezwyciężanie problemów składniowych (363)
  • Przypadek 3. Funkcje, które wymagają komunikacji z więcej niż jedną klasą (374)
• Przewaga funkcji niebędących składowymi (376)
  
• Wybór pomiędzy funkcjami zaprzyjaźnionymi a funkcjami składowymi (379)
  
• Podsumowanie (380)

Rozdział 8. Przeciążanie operatorów (383)

• Różnica pomiędzy typami standardowymi a typami definiowanymi przez programistę (383)
  
• Czym jest operator przeciążony? (386)
  
• Przeciążać czy nie przeciążać - plusy i minusy przeciążania operatorów (388)
  
  • Bardziej eleganckie abstrakcyjne typy danych (388)
  • Zagmatwane przeciążanie operatorów (389)
  • Brak zrozumienia zasad pierwszeństwa i łączności (389)
• Operatory przeciążone w języku C++ (392)
  
• Inne zastosowanie operatorów ++ oraz -- (397)
  
  • Operator indeksowania - operator [ ] (399)
• Rzecz bardziej wyrafinowana - operator dostępu do składowych, czyli -> (405)
  
• Operatory jako funkcje składowe lub jako funkcje niebędące składowymi (414)
  
  • Operatory będące funkcjami składowymi (415)
  • Operatory implementowane w postaci funkcji niebędących składowymi (416)
  • Dlaczego potrzebujemy konwersji? (420)
• Funkcje konwersji (421)
  
  • Interakcje pomiędzy konstruktorami konwertującymi a funkcjami konwersji (424)
  • Eliminacja potrzeby tworzenia obiektów tymczasowych (428)
• Zwracanie wyników z funkcji operatorowych (430)
  
• Operator przypisania (435)
  
• Podsumowanie (435)

Rozdział 9. Typy generyczne (437)

• Problem powtarzania kodu (437)
  
• Eleganckie rozwiązanie - programowanie generyczne (444)
  
• Podstawy typu generycznego (klasy generycznej) (446)
  
  • Co się dzieje podczas konkretyzacji nowej klasy szablonowej w języku C++? (448)
• Typy generyczne a powielanie kodu (453)
  
• Kontrakt pomiędzy implementatorem klasy generycznej a jej klientami (454)
  
  • Czy można to uznać za "dobry projekt"? (459)
  • Operatory a funkcje składowe w implementacji klas generycznych (462)
  • Rozwiązanie alternatywne - specjalizacja klas generycznych (464)
• Specjalizacje szablonów (464)
  
  • Specjalizacja funkcji składowej szablonu (465)
  • Inne rozwiązanie - wydzielenie operacji porównania obiektów (467)
  • A jeśli nie można zdefiniować specjalizacji określonej funkcji składowej szablonu? (469)
• Specjalizacja klas szablonowych (470)
  
• Koncepcja funkcji generycznych (472)
  
• Konkretyzacja klas szablonowych i funkcji składowych w języku C++ (476)
  
• Typy generyczne a kontrola typów (482)
  
• Generyczność z ograniczeniami i bez ograniczeń (484)
  
  • Ograniczenia parametrów szablonu w języku C++ (488)
  • Konkretne typy jako parametry szablonu w języku C++ (488)
  • Wartości domyślne parametrów szablonu (490)
• Nakładanie ograniczeń na parametry szablonu w języku C++ (491)
  
• Klasy generyczne a eksport selektywny (494)
  
• Dziedziczenie a klasy generyczne (497)
  
  • Polimorfizm a klasy generyczne (501)
• Przydatne zastosowania dziedziczenia wraz z klasami generycznymi (504)
  
  • Podejście typu singleton (504)
• Ogólna technika kontrolowania tworzenia obiektów (506)
  
• Implementacja wskaźników zliczanych (508)
  
• Minimalizowanie powielania kodu w przypadku obiektów szablonowych (517)
  
  • Zapotrzebowanie programu na pamięć (519)
  • Sposoby redukcji rozmiaru kodu szablonowego (519)
• Klasy szablonowe a ochrona kodu źródłowego (531)
  
• Klasy szablonowe w bibliotekach współdzielonych (dynamicznych) (531)
  
  • Klasy szablonowe w bibliotekach współdzielonych - problem wielokrotnych egzemplarzy (534)
  • Eliminacja wielokrotnie występujących egzemplarzy w bibliotekach współdzielonych (535)
  • Konsolidacja z istniejącymi bibliotekami współdzielonymi (537)
  • Klasy kontenerowe (538)
• Porównanie klas generycznych i mechanizmu dziedziczenia (539)
  
• Podsumowanie (540)

Rozdział 10. W oczekiwaniu nieoczekiwanego (543)

• Po co obsługiwać sytuacje wyjątkowe? (543)
  
  • Dlaczego kody błędów nie są wystarczające? (544)
• Jakie mamy możliwości? (545)
  
• Model obsługi wyjątków języka C++ (546)
  
  • Działanie mechanizmu wyjątków w języku C++ (547)
  • Wpływ bloku kodu chronionego na program (549)
  • Wpływ zgłaszanego wyjątku na program (550)
  • Dynamiczny łańcuch wywołań (551)
  • Obsługa wielu wyjątków (554)
  • Odpowiedzialność klauzuli catch (555)
• Model wyjątków w języku Eiffel (556)
  
• Porównanie modeli wyjątków w językach C++ i Eiffel (560)
  
• Efektywne stosowanie wyjątków w C++ (563)
  
• Tworzenie hierarchii wyjątków (563)
  
  • Kolejność klauzul przechwytujących (566)
  • Odporność funkcji na wyjątki (568)
• Zagadnienia projektowe dotyczące obsługi wyjątków (570)
  
  • Kiedy zgłaszać wyjątki? (570)
• Strategie skutecznego zarządzania błędami w projekcie (573)
  
  • Funkcje nie są zaporami (574)
  • Projektowanie hierarchii wyjątków (575)
• Zarządzanie zasobami w środowisku wyjątków (578)
  
  • Automatyzacja zarządzania zasobami (579)
  • Uogólnianie rozwiązania zarządzania zasobami (582)
• Wyjątki a konstruktory (584)
  
  • Zwracanie zabezpieczonych zasobów z funkcji (585)
  • Klasa pomocna w zarządzaniu tablicami obiektów (588)
  • Koszt automatycznego zarządzania zasobami (594)
• Częściowa skuteczność konstruktora (594)
  
• Bezpieczne tworzenie tablic z wykorzystaniem wyjątków (595)
  
• Podsumowanie (601)

Część II Tworzenie zaawansowanych aplikacji obiektowych (603)

Rozdział 11. Poznawanie abstrakcji danych (605)

• Ukrywanie szczegółów implementacji abstrakcji (605)
  
  • Zalety używania uchwytów (609)
  • Wady używania uchwytów (609)
• Wskaźniki w roli danych składowych (opóźnianie ewaluacji) (613)
  
• Kontrolowanie sposobu tworzenia obiektów (616)
  
  • Wymuszanie stosowania operatora new() (616)
  • Blokowanie stosowania operatora new() (619)
• Używanie wskaźników i referencji zamiast obiektów zagnieżdżonych (619)
  
• Wady stosowania dużych tablic jako zmiennych automatycznych (lub jako danych składowych) (620)
  
• Używanie tablic obiektów oraz tablic wskaźników do obiektów (621)
  
• Obiekty zamiast wskaźników typów prostych (w danych składowych i wartościach zwracanych przez funkcje składowe) (624)
  
• Zgodność z językiem C (627)
  
• Rozmiar obiektu a efektywność kodu - szukanie implementacji alternatywnych (629)
  
• Unikanie obiektów tymczasowych (632)
  
• Inicjalizowanie obiektów konstruktorem kopiującym (633)
  
• Efektywne używanie obiektów proxy (lub obiektów zastępczych) (634)
  
  • Obiekty proxy ułatwiające bezpieczne współdzielenie obiektów (634)
  • Łatwość używania obiektów proxy (637)
  • Obiekty proxy będące zastępcami obiektów zdalnych (638)
  • Inteligentne obiekty proxy dostarczające dodatkowej funkcjonalności (638)
  • Klasy proxy do rozwiązywania problemów składniowych i semantycznych (639)
  • Technika ogólnego indeksowego obiektu proxy (642)
• Używanie prostych abstrakcji do budowy bardziej złożonych (644)
  
• Abstrakcje dające użytkownikom wybór sposobu stosowania klas (645)
  
• Podsumowanie (647)

Rozdział 12. Efektywne korzystanie z dziedziczenia (649)

• Wykorzystanie dziedziczenia w eleganckich implementacjach menu (649)
  
  • Obsługa menu różnych typów (655)
• Hermetyzacja szczegółów fazy tworzenia obiektu (656)
  
• Koncepcja konstruktorów wirtualnych (658)
  
• Funkcje wirtualne i niewirtualne w kontroli protokołu (661)
  
• Koncepcja podwójnego rozgłaszania wywołań (670)
  
• Projektowanie i implementacja klas kontenerów (677)
  
• Projektowanie obsługi różnych kontenerów (679)
  
• Implementacja klas kontenerów homogenicznych z użyciem programowania generycznego (691)
  
  • Cele projektowe (692)
  • Zalety kontenerów homogenicznych opartych na szablonach (697)
  • Wady kontenerów szablonowych (698)
  • Implementacja heterogenicznych kontenerów na podstawie homogenicznych kontenerów wskaźników (698)
• Przeglądanie kontenerów (701)
  
  • Iteratory pasywne (702)
• Iteratory aktywne (705)
  
  • Iteratory jako obiekty (708)
• Zarządzanie kolekcjami i iteratorami z punktu widzenia użytkownika (715)
  
  • Metoda 1. Utworzenie iteratora w kontenerze i przekazanie go użytkownikowi (715)
  • Metoda 2. Zwracanie kopii kontenera, aby użytkownik swobodnie nim manipulował (716)
• Biblioteka standardowa języka C++ (STL) (718)
  
  • Kontenery STL (719)
  • Iteratory (720)
  • Algorytmy biblioteki STL (721)
• Podsumowanie (723)
  
• Kod implementujący kontener TArray (724)

Rozdział 13. Wewnętrzny model obiektowy w C++ (735)

• Efektywna implementacja (735)
  
• Reprezentacja obiektów w C++ (735)
  
  • Obiekty klas pozbawionych funkcji wirtualnych (736)
  • Metody (736)
  • Statyczne dane składowe (738)
  • Konstruktory (738)
• Klasy z metodami wirtualnymi (739)
  
  • Rozmieszczenie wskaźnika tablicy vtbl (740)
• Współużytkowanie tablic funkcji wirtualnych przez biblioteki współdzielone (743)
  
• Metody wirtualne a dziedziczenie wielokrotne (bez wirtualnych klas bazowych) (743)
  
• Wirtualne klasy bazowe (749)
  
  • Odwołania do składowych z wirtualnymi klasami bazowymi (750)
  • Wirtualne klasy bazowe z metodami wirtualnymi (752)
• Implementacja mechanizmu RTTI (informacja o typie w czasie wykonania) (754)
  
• Programowanie obiektowe a programowanie z wykorzystaniem obiektów (756)
  
• Referencje, wskaźniki i wartości (756)
  
  • Przypisania referencji i wskaźników (756)
  • Konstruktor kopiujący (758)
  • Zadania konstruktora (758)
• Zadania konstruktora kopiującego (761)
  
• Optymalizacja przekazywania i zwracania obiektów przez wartość (763)
  
  • Przekazywanie przez wartość (763)
  • Zwracanie przez wartość (765)
• Inicjalizacja czasu wykonania (768)
  
• Podsumowanie (768)

Dodatki (769)

Dodatek A Przestrzenie nazw (771)

• Deklaracja using (772)
• Dyrektywa using (773)
• Przestrzeń nazw std (773)

Dodatek B Bibliografia i lista lektur zalecanych (775)

Skorowidz (779)