В книге предложены новые перспективы в области программирования на языке C++. Разработан совершенно новый подход к проектированию, объединяющий шаблонное проектирование, обобщённое программирование и особенности языка C++. Это позволяет программистам создавать выразительные и гибкие программы, хорошо приспособленные к повторному применению.

В книге вводится понятие обобщённых компонентов — шаблонов проектирования, пригодных для повторного применения и позволяющих создавать шаблонные коды для компилятора, причём для их разработки используется только язык C++. Обобщённые компоненты позволяют легко и гладко переходить от проекта к прикладной программе, генерируя код, который лучше соответствует целям исходного проекта и поддерживает возможность повторного использования структур с минимальными изменениями.

Автор описывает особенности программирования на языке C++, позволяющие создавать обобщённые компоненты и применять их для создания реальных приложений на промышленной основе. В книге глубоко проанализированы и решены актуальные задачи программирования. В частности, рассмотрены следующие аспекты обобщённого программирования.

• Гибкое проектирование на основе стратегий.
• Частичная специализация шаблонов.
• Списки типов — мощное средство для манипуляции структурами.
• Шаблоны проектирования Visitor, Singleton, Command и AbstractFactory.
• Мультиметоды.

Для каждого обобщённого компонента в книге рассмотрены все связанные с ним проблемы и аспекты проектирования, а также представлено обобщённое решение соответствующей задачи.

Что нового можно сказать о языке C++? Оказывается, очень много. Эта книга посвящена слиянию разных способов программирования — обобщённого программирования, шаблонного метапрограммирования, объектно-ориентированного программирования и разработки шаблонов проектирования — в рамках нового подхода. До сих пор эти направления в программировании развивались изолированно друг от друга, и выгоды, полученные от их объединения, лишь начинают получать достойную оценку. Это слияние открывает новые перспективы для языка C++ не только с точки зрения собственно программирования, но для разработки программного обеспечения в целом. Особенно значительно это повлияет на анализ программного обеспечения и его архитектуру.

Обобщённые компоненты, созданные Андреем, поднимают уровень абстракции настолько высоко, что язык C++ приобретает черты языка спецификаций проектирования (design specification language). При этом в отличие от узкоспециализированных языков проектирования язык C++ сохраняет всю свою мощь и выразительность. Андрей продемонстрировал, как программируются концепции проектирования: синглтоны (singletones), инспекторы (visitors), заместители (proxies), абстрактные фабрики (abstract factories) и т.п. Можно даже настраивать готовые компоненты с помощью шаблонных параметров, не расходуя дополнительного машинного времени. Не нужно выбрасывать кучу денег на разработку новых инструментальных средств или изучать тома методологической тарабарщины. Достаточно иметь надёжный современный компилятор (и эту книгу).

Разработчики генераторов кода долгие годы обещали обеспечить их совместимость, но теоретические исследования и практический опыт убедили меня, что достичь этой цели невозможно. Остаются нерешёнными проблемы полного обхода дерева поиска, генерации недостаточно качественного кода, негибких генераторов, нечитабельности сгенерированного кода и, разумеется, широко известная проблема, которую можно сформулировать так: «Я не могу вставить этот проклятый код в свою программу». Каждой из этой проблем достаточно, чтобы завести программиста в тупик, а вместе они создают практически непреодолимые препятствия для автоматической генерации кода.

Как было бы хорошо получить все теоретические преимущества автоматической генерации кода — скорость, лёгкость реализации, сокращённую избыточность, меньшее количество ошибок, одновременно избежав его практических недостатков! Именно это обещает подход, предложенный Андреем. Обобщённые компоненты (generic components) реализуют удачные схемы в виде удобных для использования, поддающихся смешиванию и подходящих для решения задачи шаблонов (mixable-and-matchable templates). Эти шаблоны делают практически то же, что и генераторы кода: создают стереотипные фрагменты кода для дальнейшей обработки с помощью компилятора. Отличие заключается в том, что шаблоны позволяют сделать это, не выходя за рамки языка C++. В результате происходит полная интеграция полученного кода с исходным кодом приложения. При этом остаётся возможность использовать всю мощь языка, расширяя классы, замещая методы и подгоняя шаблоны под свои требования.

Некоторые из описанных приёмов программирования довольно трудно понять, особенно шаблонное метапрограммирование, рассмотренное в главе 3. Однако, освоив его, вы сможете постичь всю теорию обобщённых компонентов, которые практически сами себя создают. Эти компоненты описаны в последующих главах. Я думаю, что шаблонное метапрограммирование, изложенное в главе 3, само по себе достойно отдельной книги. Остальные десять глав освещают способы его применения. Несмотря на то что десять глав — это довольно много, ваши инвестиции окупятся сторицей.

ПРЕДИСЛОВИЕ ДЖОНА ВЛИССИДЕСА
Джон Влиссидес (John Vlissides)

Книги на ту же тему

1. Стандарты программирования на C++: 101 правило и рекомендации, Саттер Г., Александреску А., 2015
2. Моя первая программа на C/C++, Нейбауэр А. Р., 1995
3. Основы программирования на языках C и C++, Ашарина И. В., 2002
4. Справочник программиста по C/C++. — 2-е изд., Шилдт Г., 2001
5. Начальный курс C и C++, Березин Б. И., Березин С. Б., 2001
6. Типичные ошибки проектирования, Аллен Э., 2003
7. Объектно-ориентированное программирование в C++. — 4-е изд., Лафоре Р., 2003
8. Мультипарадигменное проектирование для C++, Коплиен Д., 2005
9. Программирование на C++ в Linux, Секунов Н. Ю., 2003
10. Разработка приложений на C++ и С#. Библиотека программиста, Секунов Н. Ю., 2003
11. C++ Boost Graph Library, Сик Д., Ли Л., Ламсдэйн Э., 2006
12. Язык программирования C. Лекции и упражнения. — 6-е изд., Прата С., 2015
13. Символьный C++: Введение в компьютерную алгебру с использованием объектно-ориентированного программирования, Тан К. Ш., Стиб В.-Х., Харди Й., 2001
14. UNIX. Профессиональное программирование. — 2-е изд., Стивенс Р., Раго С., 2007
15. UNIX: взаимодействие процессов, Стивенс Р., 2002
16. Объектно-ориентированный анализ и проектирование с использованием UML и IBM Rational Rose, Леоненков А. В., 2006