Опубликован: 10.10.2006 | Доступ: свободный | Студентов: 6439 / 527 | Оценка: 4.26 / 3.88 | Длительность: 31:30:00
Лекция 12:

Проектирование и С++

12.1.4 Гибридный проект

Переход на новые методы работы может быть мучителен для любой организации. Раскол внутри нее и расхождения между сотрудниками могут быть значительными. Но резкий решительный переход, способный в одночасье превратить эффективных и квалифицированных сторонников "старой школы" в неэффективных новичков "новой школы" обычно неприемлем. В то же время, нельзя достичь больших высот без изменений, а значительные изменения обычно связаны с риском.

Язык С++ создавался с целью сократить такой риск за счет постепенного введения новых методов. Хотя очевидно, что наибольшие преимущества при использовании С++ достигаются за счет абстракции данных, объектно-ориентированного программирования и объектно-ориентированного проектирования, совершенно неочевидно, что быстрее всего достичь этого можно решительным разрывом с прошлым. Вряд ли такой явный разрыв будет возможен, обычно стремление к усовершенствованиям сдерживается или должно сдерживаться, чтобы переход к ним был управляемым. Нужно учитывать следующее:

  • Разработчикам и программистам требуется время для овладения новыми методами.
  • Новые программы должны взаимодействовать со старыми программами.
  • Старые программы нужно сопровождать (часто бесконечно).
  • Работа по текущим проектам и программам должна быть выполнена в срок.
  • Средства, рассчитанные на новые методы, нужно адаптировать к локальному окружению.

Здесь рассматриваются как раз ситуации, связанные с перечисленными требованиями. Легко недооценить два первых требования.

Поскольку в С++ возможны несколько схем программирования, язык допускает постепенный переход на него, используя следующие преимущества такого перехода:

  • Изучая С++, программисты могут продолжать работать.
  • В окружении, бедном на программные средства, использование С++ может принести значительные выгоды.
  • Программы, написанные на С++, могут хорошо взаимодействовать с программами, написанными на С или других традиционных языках.
  • Язык имеет большое подмножество, совместимое с С.

Идея заключается в постепенном переходе программиста с традиционного языка на С++: вначале он программирует на С++ в традиционном процедурном стиле, затем с помощью методов абстракции данных, и наконец, когда овладеет языком и связанными с ним средствами, полностью переходит на объектно-ориентированное программирование. Заметим, что хорошо спроектированную библиотеку использовать намного проще, чем проектировать и реализовывать, поэтому даже с первых своих шагов новичок может получить преимущества, используя более развитые средства С++.

Идея постепенного, пошагового овладения С++, а также возможность смешивать программы на С++ с программами, написанными на языках, не имеющих средств абстракции данных и объектно-ориентированного программирования, естественно приводит к проекту, имеющему гибридный стиль. Большинство интерфейсов можно пока оставить на процедурном уровне, поскольку что-либо более сложное не принесет немедленного выигрыша. Например, обращение к стандартной библиотеке math из С определяется на С++ так:

extern "C" {
   #include <math.h>
}

и стандартные математические функции из библиотеки можно использовать так же, как и в С. Для всех основных библиотек такое включение должно быть сделано теми, кто поставляет библиотеки, так что программист на С++ даже не будет знать, на каком языке реализована библиотечная функция. Использование библиотек, написанных на таких языках как С, является первым и вначале самым важным способом повторного использования на С++.

На следующем шаге, когда станут необходимы более сложные приемы, средства, реализованные на таких языках как С или Фортран, представляются в виде классов за счет инкапсуляции структур данных и функций в интерфейс классов С++. Простым примером введения более высокого семантического уровня за счет перехода от уровня процедур плюс структур данных к уровню абстракции данных может служить класс строк из \S 7.6. Здесь за счет инкапсуляции символьных строк и стандартных строковых функций С получается новый строковый тип, который гораздо проще использовать.

Подобным образом можно включить в иерархию классов любой встроенный или отдельно определенный тип. Например, тип int можно включить в иерархию классов так:

class Int : public My_object {
  int i;
public:
  // definition of operations
  // see exercises [8]-[11] in section 7.14 for ideas
  // определения операций получаются в упражнениях [8]-[11]
  // за идеями обратитесь к разделу 7.14
};

Так следует делать, если действительно есть потребность включить такие типы в иерархию.

Обратно, классы С++ можно представить в программе на С или Фортране как функции и структуры данных. Например:

class myclass {
   // representation
public:
  void f();
  T1 g(T2);
  // ...
};

extern "C" {  // map myclass into C callable functions:

  void myclass_f(myclass* p) { p->f(); }
  T1 myclass_g(myclass* p, T2 a) { return p->g(a); }
  // ...
};

В С-программе следует определить эти функции в заголовочном файле следующим образом:

// in C header file

extern void myclass_f(struct myclass*);
extern T1 myclass_g(struct myclass*, T2);

Такой подход позволяет разработчику на С++, если у него уже есть запас программ, написанных на языках, в которых отсутствуют понятия абстракции данных и иерархии классов, постепенно приобщаться к этим понятиям, даже при том требовании, что окончательную версии программы можно будет вызывать из традиционных процедурных языков.

Федор Антонов
Федор Антонов

Здравствуйте!

Записался на ваш курс, но не понимаю как произвести оплату.

Надо ли писать заявление и, если да, то куда отправлять?

как я получу диплом о профессиональной переподготовке?

Илья Ардов
Илья Ардов

Добрый день!

Я записан на программу. Куда высылать договор и диплом?