Здравствуйте, уважаемые подписчики! / / / / СТАТЬЯ / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / /
Свойства в С++
Технические работы на сайте закончились и теперь форум и
поиск снова работают нормально, причем форум очень сильно изменился
соответственно вашим пожеланиям! Можете зайти и посмотреть
сами на RSDN.RU.
Эта статья написана по материалам дискуссии в конференции RU.VISUAL.CPP сети FIDO. Основой примера шаблона свойства послужило письмо от "Vyacheslav V. Lanovets" от 6 декабря 2000г.
Развитие современных систем программирования в направлении объектно-ориентированного и компонентно-ориентированного, а также визуального программирования привело к тому, что многие распространённые и хорошо известные алгоритмические языки перестали соответствовать потребностям современного рынка средств разработки. Одним из таких "нововведений" стали свойства объекта. В общем случае, свойство это пара функций, одна из которых отвечает за установку некоторого значения, а другая за его считывание. Такое решение позволяет, во-первых, обеспечить инкапсуляцию данных и защиту их от неправомерного доступа, а во-вторых, обеспечить целостность данных. Необходимость использования свойств возникает тогда, когда при изменении некоторого параметра требуется произвести ещё некоторые действия.
В тех языках программирования, синтаксис которых находится под контролем создателей (таких как "Visual Basic" или "Delphi") концепция свойств реализована на уровне синтаксиса. В частности, обращение к свойствам объекта производится оператором присваивания, как при обращении к переменной-члену класса в C++. Однако, не стоит обольщаться по поводу простоты синтаксиса. Не стоит забывать, что в простейшем выражении типа
theObject.theProperty = theValue
производится неявный вызов функции.
К сожалению, строгий и стандартизированный язык C++ не позволяет добавлять в его синтаксис столь революционные новации. Какие же возможности предоставляет разработчику C++?
Наиболее простой и самый распространённый способ обеспечения инкапсуляции в C++ заключается в написании пары функций типа get_Value() и put_Value() для каждого параметра. Заметим, что именно так реализованы свойства в технологии Automation. При использовании этого способа можно написать примерно такой класс:
class CValue { private: int m_value; public: int get_Value() { return m_value; // Или более сложная логика } void put_Value(int value) { m_value = value; // Или более сложная логика } };
В этом случае для обращения к такому "свойству" программист должен написать вызов соответствующей функции.
Хорошо это или плохо, но современные средства разработки "приучили" многих к использованию свойств в операторах присваивания и вообще обращению с ними, как с переменными-членами. Учитывая это, разработчики Microsoft Visual C++ добавили в синтаксис языка несколько "Microsoft Specific" конструкций. В частности, модификатор __declspec получил дополнительный параметр "property". Теперь в классе можно объявить "виртуальную" переменную и связать её с соответствующими функциями. Теперь класс может выглядеть примерно так:
class CValue { private: int m_value; public: __declspec(property(get=get_Value, put=put_Value)) int Value; int get_Value() { return m_value; // Или более сложная логика } void put_Value(int value) { m_value = value; // Или более сложная логика } };
Строчка сразу за "public:" объявляет "виртуальную" переменную типа int, при обращении к которой фактически будут вызваться функции. С этим классом можно будет работать примерно так:
CValue val; val.Value = 50; // На самом деле вызов put_Value() int z = val.Value; // На самом деле вызов get_Value()
Чем не "настоящие" свойства? Однако следует заметить, что модификатор __declspec(property) был введён не для повседневного использования, а для встроенной в компилятор поддержки технологии СОМ. Дело в том, что директива импорта библиотеки типа (что бы знать, что это такое, читайте книжки по COM) #import заставляет компилятор VC автоматически генерировать вспомогательные классы-обёртки для объектов СОМ. Вот в этих "автоматических" классах модификатор __declspec(property) используется достаточно широко для максимальной приближенности к синтаксису Visual Basic'а. Приближенность к синтаксису VB достигает такой степени, что свойства сделаны индексными. Для этого, достаточно поставить квадратные скобки после объявления "виртуальной переменной":
__declspec(property(get=get_Value, put=put_Value)) int Value [];
После такого объявления свойство "Value" может принимать один или несколько параметров-индексов, передаваемых в квадратных скобках. Так, например, вызов
Val.Value[f]["two"] = 10;
Будет преобразован в вызов функции
Val.put_Value(f, "two", 10);
Главным недостатком описанного выше способа использования свойств в C++ является его зависимость от компилятора, пресловутая "Microsoft Specific". Впрочем, другой, не менее известный компилятор "Borland C++ Builder" реализует концепцию свойств далёким от стандарта способом. В любом случае часто требуется (или хочется) достичь независимости от компилятора и соответствия кода программы стандарту C++. Что же делать? Оказывается язык C++ позволяет реализовать концепцию свойств в стиле Visual Basic'а. Для этого необходимо воспользоваться шаблонами и перекрыть операторы присваивания и приведения типа. Но для начала необходимо провести некоторую подготовительную работу:
// Базовый класс шаблона свойства. template <typename proptype, typename propowner> class property { protected: typedef proptype (propowner::*getter)(); typedefvoid (propowner::*setter)(proptype); propowner * m_owner; getter m_getter; setter m_setter; public: // Оператор приведения типа. Реализует свойство для чтения. operator proptype() { // Здесь может быть проверка "m_owner" и "m_getter" на NULL return (m_owner->*m_getter)(); } // Оператор присваивания. Реализует свойство для записи. voidoperator =(proptype data) { // Здесь может быть проверка "m_owner" и "m_setter" на NULL (m_owner->*m_setter)(data); } // Конструктор по умолчанию. property() : m_owner(NULL), m_getter(NULL), m_setter(NULL) { } //Конструктор инициализации. property(propowner * const owner, getter getmethod, setter setmethod) : m_owner(owner), m_getter(getmethod), m_setter(setmethod) { } // Инициализация void init(propowner * const owner, getter getmethod, setter setmethod) { m_owner = owner; m_getter = getmethod; m_setter = setmethod; } };
Теперь класс, реализующий свойство можно написать так:
class CValue { private: int m_value; int get_Value() { return m_value; // Или более сложная логика } void put_Value(int value) { m_value = value; // Или более сложная логика } public: property <int, CValue> Value; CValue() { Value.init(this, get_Value, put_Value); } };
А вот код, использующий этот класс:
CValue val; /* Здесь вызывается оператор присваивания переменной-члена val.Value, и, следовательно, функция val.put_Value() */ val.Value = 50; /* Здесь вызывается оператор приведения типа переменной-члена val.Value, и, следовательно, функция val.get_Value() */ int z = val.Value;
Как можно видеть, получились "настоящие" свойства средствами только стандартного синтаксиса С++. Однако, описанный метод не лишен недостатков:
/ / / / ВОПРОС-ОТВЕТ / / / / / / / / / / / / / / / /
Как научить программу реагировать на изменение содержимого буфера обмена?
В Windows существует понятие наблюдателя за буфером обмена (clipboard viewer), которым может стать любое окно. Наблюдатель получает от системы уведомления об изменении содержимого буфера обмена в виде сообщения WM_DRAWCLIPBOARD. Соответственно, в ответ на это сообщение программа может загрузить содержимое буфера обмена и выполнить с ним нужные операции (типичный пример - отобразить содержимое буфера обмена в окне).
Интересен способ взаимодействия системы с несколькими наблюдателями за буфером обмена. Дело в том, что с точки зрения Windows наблюдатель всегда один (он называется текущим), и только ему посылаются уведомления. Передача этих уведомлений дальше по цепочке наблюдаетей - задача приложения. Для этого каждая программа, регистрирующая наблюдателя за буфером обмена, получает и сохраняет в переменной HWND предыдущего наблюдателя, а затем передаёт ему сообщения с помощью одной из функций SendMessage, PostMessage и т. п. "Недобросовестная" программа, которая не передаёт уведомления дальше по цепочке, может нарушить работу других приложений и даже других экземпляров самой себя, поэтому писать такие программы настоятельно не рекомендуется.
Рассмотрим процесс работы программы-наблюдателя более подробно. Первое, что ей необходимо сделать - это зарегистрировать своё окно при помощи функции SetClipboardViewer, которая возвращает хэндл текущего наблюдателя и делает текущим наше окно. Как уже говорилось, переданный нам хэндл окна следует сохранить в переменной для дальнейшего использования. Например:
BOOL CALLBACK DlgProc(HWND hDlg, UINT msg, WPARAM wParam, LPARAM lParam) { ... static HWND hNextViewer; ... hNextViewer = SetClipboardViewer(hDlg); ... }
Следующий шаг - научить программу реагировать на сообщение WM_DRAWCLIPBOARD. Это очень простое сообщение, никак не использующее параметры wParam и lParam. Как я уже говорил, программа обязана передать это сообщение дальше по цепочке наблюдателей. Выглядит это так.
case WM_DRAWCLIPBOARD: // Работаем с буфером обменаif(IsWindow(hNextViewer)) PostMessage(hNextViewer, msg, wParam, lParam);
ПРИМЕЧАНИЕ
В общем случае весьма опасно использовать SendMessage для отправки сообщений чужим окнам. Если приложение, которому принадлежит окно, занято выполнением длительной операции или же просто "зависло" в бесконечном цикле, то в ожидании возврата из SendMessage наше приложение зависнет тоже. Вот почему лучше использовать PostMessage, как это сделано в примере выше, или воспользоваться функциями типа SendMessageTimeout.
Не менее важно правильно удалить себя из очереди наблюдателей за буфером обмена. Для этого используется функция ChangeClipboardChain, которая получает в качестве параметров хэндлы нашего окна и следующего наблюдателя в цепочке, которому мы передаём уведомления. Например:
ChangeClipboardChain(hDlg, hNextViewer);
Функция ChangeClipboardChain посылает текущему наблюдателю сообщение WM_CHANGECBCHAIN, передавая полученные хэндлы через параметры wParam и lParam. Текущий наблюдатель сравнивает wParam с хэндлом следующего наблюдателя, который он хранит в переменной. Если обнаружено совпадение, то он просто сохраняет в качестве HWND следующего наблюдателя значение lParam, тем самым удаляя окно нашего приложения из списка. В противном случае он должен передать WM_CHANGECBCHAIN дальше по цепочке. Вот как выглядит типичный обработчик сообщения WM_CHANGECBCHAIN:
case WM_CHANGECBCHAIN: if(hNextViewer == (HWND)wParam) hNextViewer = (HWND)lParam; elseif(IsWindow(hNextViewer)) PostMessage(hNextViewer, msg, wParam, lParam);
Пример CbView иллюстрирует все принципы, которые мы только что рассмотрели. Программа CbView добавляет своё окно в цепочку наблюдателей за буфером обмена, когда пользователь устанавливает галочку "Spy clipboard". В ответ на WM_DRAWCLIPBOARD она проверяет содержимое буфера обмена, и если это текст (формат CF_TEXT), загружает его в RichEdit.
В MFC наблюдение за буфером обмена осуществляется по тому же самому принципу. В ней предусмотрены макросы ON_WM_DRAWCLIPBOARD и ON_WM_CHANGECBCHAIN для добавления соответствующих обработчиков в карту сообщений, а также функции SetClipboardViewer и ChangeClipboardChain класса CWnd, соответствующие одноимённым функциям из Win32 API. Программа-пример MfcCbView демонстрирует создание наблюдателя за буфером обмена с использованием MFC.
/ / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / /
Все на сегодня. До следующих встреч!
Алекс Jenter
jenter@rsdn.ru
Красноярск, 2001. Рассылка является частью проекта RSDN.