Язык программирования D

533 Pages·2012·4.884 MB·Russian

by  Александреску А.

The D Programming
Language
Andrei Alexandrescu
Язык программирования
D
Андрей Александреску
Санкт-Петербург – Москва
2012
Серия «High tech»
Андрей Александреску
Язык программирования D
Перевод Н. Данилиной
Главный редактор А. Галунов
Зав. редакцией Н. Макарова
Научные редакторы И. Степанов
  В. Пантелеев
Редактор Т. Темкина
Корректор О. Макарова
Верстка Д. Орлова
Александреску А.
Язык программирования D. – Пер. с англ. – СПб.: Символ-Плюс, 2012. –
536 с., ил.
ISBN 978-5-93286-205-6
D – это язык программирования, цель которого – помочь программистам спра-
виться с непростыми современными проблемами разработки программного
обеспечения. Он создает все условия для организации взаимодействия мо ду-
лей через точные интерфейсы, поддерживает целую федерацию тесно вза имо-
связанных парадигм программирования (императивное, объектно-ори ен ти ро-
ван ное, функциональное и мета про граммирование), обеспечивает изоля цию
потоков, модульную без опасность типов, предоставляет рациональную модель
памяти и многое другое.
«Язык программирования D» – это введение в D, автору которого можно до -
ве рять. Это книга в фирменном стиле Александреску – она написана не фор-
мальным языком, но без лишних слов и не в ущерб точности. Андрей рас-
сказывает о выражениях и инструкциях, о функциях, кон т рак тах, модулях
и о мно гом другом, что есть в языке D. В книге вы найдете полный перечень
средств языка с объяснениями и наглядными примерами; описание поддержки
раз ных парадигм программирования конкретными средствами языка D; ин-
фор мацию о том, почему в язык включено то или иное средство, и советы по
их использованию; обсуждение злободневных вопросов, таких как обработка
ошибок, контрактное программирование и параллельные вычисления.
Книга написана для практикующего программиста, причем она не про сто зна-
комит с языком – это настоящий справочник полезных методик и идиом, ко то-
рые облегчат жизнь не только программиста на D, но и программиста вообще.
ISBN 978-5-93286-205-6
ISBN 978-0-321-63536-5 (англ)
© Издательство Символ-Плюс, 2012
Authorized translation of the English edition © 2010 Pearson Education, Inc. This
trans lation is pub lished and sold by permission of Pearson Education, Inc., the owner
of all rights to publish and sell the same.
Все права на данное издание защищены Законодательством РФ, включая право на полное или час-
тичное воспроизведение в любой форме. Все товарные знаки или зарегистрированные товарные зна-
ки, упоминаемые в настоящем издании, являются собственностью соответствующих фирм.
Издательство «Символ-Плюс». 199034, Санкт-Петербург, 16 линия, 7,
тел. [phone], www.symbol.ru. Лицензия ЛП N 000054 от 25.12.98.
Подписано в печать 16.04.2012. Формат 70×100 1/16.
Печать офсетная. Объем 33,5 печ. л.
Оглавление Оглавление
Об авторе . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13
Предисловие Уолтера Брайта . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14
Предисловие Скотта Мейерса . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18
Предисловие научных редакторов перевода . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .21
Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .23
1. Знакомство с языком D . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .29
Глава
1.1. Числа и выражения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .31
1.2. Инструкции . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .34
1.3. Основы работы с функциями . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .35
1.4. Массивы и ассоциативные массивы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .36
1.4.1. Работаем со словарем . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .36
1.4.2. Получение среза массива. Функции с обобщенными
типами параметров. Тесты модулей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .39
1.4.3. Подсчет частот. Лямбда-функции . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .41
1.5. Основные структуры данных . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .44
1.6. Интерфейсы и классы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .49
1.6.1. Больше статистики. Наследование . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .53
1.7. Значения против ссылок . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .55
1.8. Итоги . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .57
2. Основные типы данных. Выражения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .59
Глава
2.1. Идентификаторы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .61
2.1.1. Ключевые слова . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .61
2.2. Литералы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .62
2.2.1. Логические литералы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .62
2.2.2. Целые литералы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .63
2.2.3. Литералы с плавающей запятой . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .64
2.2.4. Знаковые литералы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .66
2.2.5. Строковые литералы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .67
2.2.6. Литералы массивов и ассоциативных массивов . . . . . . . . . . . .72
2.2.7. Функциональные литералы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .73
2.3. Операции . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .75
2.3.1. L-значения и r-значения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .75
2.3.2. Неявные преобразования чисел . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .76
6 Оглавление
2.3.3. Типы числовых операций . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .79
2.3.4. Первичные выражения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .80
2.3.5. Постфиксные операции . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .84
2.3.6. Унарные операции . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .86
2.3.7. Возведение в степень . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .89
2.3.8. Мультипликативные операции . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .89
2.3.9. Аддитивные операции . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .90
2.3.10. Сдвиг . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .90
2.3.11. Выражения in. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .91
2.3.12. Сравнение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .92
2.3.13. Поразрядные ИЛИ, ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и И . . . . . . . . .94
2.3.14. Логическое И . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .94
2.3.15. Логическое ИЛИ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .94
2.3.16. Тернарная условная операция . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .95
2.3.17. Присваивание . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .95
2.3.18. Выражения с запятой . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .96
2.4. Итоги и справочник . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .96
3. Инструкции . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .100
Глава
3.1. Инструкция-выражение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .101
3.2. Составная инструкция . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .101
3.3. Инструкция if . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .102
3.4. Инструкция static if . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .103
3.5. Инструкция switch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .106
3.6. Инструкция final switch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .108
3.7. Циклы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .109
3.7.1. Инструкция while (цикл с предусловием) . . . . . . . . . . . . . . . .109
3.7.2. Инструкция do-while (цикл с постусловием) . . . . . . . . . . . . . .109
3.7.3. Инструкция for (цикл со счетчиком) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .109
3.7.4. Инструкция foreach (цикл просмотра) . . . . . . . . . . . . . . . . . . .110
3.7.5. Цикл просмотра для работы с массивами . . . . . . . . . . . . . . . .111
3.7.6. Инструкции continue и break . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .114
3.8. Инструкция goto (безусловный переход) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .114
3.9. Инструкция with . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .116
3.10. Инструкция return . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .117
3.11. Обработка исключительных ситуаций . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .117
3.12. Инструкция mixin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .119
3.13. Инструкция scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .120
3.14. Инструкция synchronized . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .125
3.15. Конструкция asm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .125
3.16. Итоги и справочник . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .126
4. Массивы, ассоциативные массивы и строки . . . . . . . . . . . . . . . . . .130
Глава
4.1. Динамические массивы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .130
4.1.1. Длина . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .132
4.1.2. Проверка границ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .132
4.1.3. Срезы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .134
Оглавление 7
4.1.4. Копирование. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .135
4.1.5. Проверка на равенство . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .137
4.1.6. Конкатенация . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .137
4.1.7. Поэлементные операции . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .137
4.1.8. Сужение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .139
4.1.9. Расширение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .140
4.1.10. Присваивание значения свойству .length . . . . . . . . . . . . . . .143
4.2. Массивы фиксированной длины . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .144
4.2.1. Длина . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .146
4.2.2. Проверка границ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .146
4.2.3. Получение срезов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .146
4.2.4. Копирование и неявные преобразования . . . . . . . . . . . . . . . .147
4.2.5. Проверка на равенство . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .148
4.2.6. Конкатенация . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .148
4.2.7. Поэлементные операции . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .149
4.3. Многомерные массивы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .149
4.4. Ассоциативные массивы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .151
4.4.1. Длина . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .152
4.4.2. Чтение и запись ячеек . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .153
4.4.3. Копирование . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .154
4.4.4. Проверка на равенство . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .154
4.4.5. Удаление элементов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .154
4.4.6. Перебор элементов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .155
4.4.7. Пользовательские типы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .156
4.5. Строки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .156
4.5.1. Кодовые точки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .156
4.5.2. Кодировки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .157
4.5.3. Знаковые типы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .160
4.5.4. Массивы знаков + бонусы = строки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .160
4.6. Опасный собрат массива – указатель . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .164
4.7. Итоги и справочник . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .166
5. Данные и функции. Функциональный стиль . . . . . . . . . . . . . . . . .170
Глава
5.1. Написание и модульное тестирование простой функции . . . . . . .171
5.2. Соглашения о передаче аргументов и классы памяти . . . . . . . . . .173
5.2.1. Параметры и возвращаемые значения, переданные
по ссылке (с ключевым словом ref) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174
5.2.2. Входные параметры (с ключевым словом in) . . . . . . . . . . . . .175
5.2.3. Выходные параметры (с ключевым словом out) . . . . . . . . . . .176
5.2.4. Ленивые аргументы (с ключевым словом lazy) . . . . . . . . . . . .177
5.2.5. Статические данные (с ключевым словом static) . . . . . . . . . .178
5.3. Параметры типов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .179
5.4. Ограничения сигнатуры . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .181
5.5. Перегрузка . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .183
5.5.1. Отношение частичного порядка на множестве функций . . .185
5.5.2. Кроссмодульная перегрузка . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .188
5.6. Функции высокого порядка. Функциональные литералы . . . . . .190
8 Оглавление
5.6.1. Функциональные литералы
против литералов делегатов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .192
5.7. Вложенные функции . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .193
5.8. Замыкания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .194
5.8.1. Так, это работает… Стоп, не должно…
Нет, все же работает! . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .196
5.9. Не только массивы. Диапазоны. Псевдочлены . . . . . . . . . . . . . . . .197
5.9.1. Псевдочлены и атрибут @property . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .199
5.9.2. Свести – но не к абсурду . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .201
5.10. Функции с переменным числом аргументов . . . . . . . . . . . . . . . . .203
5.10.1. Гомогенные функции
с переменным числом аргументов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .203
5.10.2. Гетерогенные функции
с переменным числом аргументов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .205
5.10.3. Гетерогенные функции с переменным числом
аргументов. Альтернативный подход . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .209
5.11. Атрибуты функций . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .214
5.11.1. Чистые функции . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .214
5.11.2. Атрибут nothrow . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .217
5.12. Вычисления во время компиляции . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .218
6. Классы. Объектно-ориентированный стиль . . . . . . . . . . . . . . . . . .225
Глава
6.1. Классы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .225
6.2. Имена объектов – это ссылки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .227
6.3. Жизненный цикл объекта . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .231
6.3.1. Конструкторы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .232
6.3.2. Делегирование конструкторов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .233
6.3.3. Алгоритм построения объекта . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .235
6.3.4. Уничтожение объекта и освобождение памяти . . . . . . . . . . .237
6.3.5. Алгоритм уничтожения объекта . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .237
6.3.6. Стратегия освобождения памяти . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .239
6.3.7. Статические конструкторы и деструкторы . . . . . . . . . . . . . . .242
6.4. Методы и наследование . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .244
6.4.1. Терминологический «шведский стол» . . . . . . . . . . . . . . . . . . .245
6.4.2. Наследование – это порождение подтипа.
Статический и динамический типы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .246
6.4.3. Переопределение – только по желанию . . . . . . . . . . . . . . . . . .247
6.4.4. Вызов переопределенных методов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .248
6.4.5. Ковариантные возвращаемые типы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .249
6.5. Инкапсуляция на уровне классов с помощью
статических членов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .251
6.6. Сдерживание расширяемости с помощью
финальных методов. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .251
6.6.1. Финальные классы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .253
6.7. Инкапсуляция . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .254
6.7.1. private . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .255
6.7.2. package . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .255
Оглавление 9
6.7.3. protected . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .255
6.7.4. public . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .256
6.7.5. export . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .256
6.7.6. Сколько инкапсуляции? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .257
6.8. Основа безраздельной власти . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .260
6.8.1. string toString() . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .260
6.8.2. size_t toHash() . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .261
6.8.3. bool opEquals(Object rhs). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .261
6.8.4. int opCmp(Object rhs) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .265
6.8.5. static Object factory (string className) . . . . . . . . . . . . . . . . . .266
6.9. Интерфейсы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .268
6.9.1. Идея невиртуальных интерфейсов (NVI) . . . . . . . . . . . . . . . .269
6.9.2. Защищенные примитивы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .272
6.9.3. Избирательная реализация . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .274
6.10. Абстрактные классы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .274
6.11. Вложенные классы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .278
6.11.1. Вложенные классы в функциях . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .280
6.11.2. Статические вложенные классы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .281
6.11.3. Анонимные классы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .282
6.12. Множественное наследование . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .283
6.13. Множественное порождение подтипов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .287
6.13.1. Переопределение методов в сценариях
множественного порождения подтипов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .288
6.14. Параметризированные классы и интерфейсы . . . . . . . . . . . . . . . .290
6.14.1. И снова гетерогенная трансляция. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .292
6.15. Переопределение аллокаторов и деаллокаторов . . . . . . . . . . . . . .294
6.16. Объекты scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .296
6.17. Итоги . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .299
7. Другие пользовательские типы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .301
Глава
7.1. Структуры . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .302
7.1.1. Семантика копирования . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .303
7.1.2. Передача объекта-структуры в функцию . . . . . . . . . . . . . . . .304
7.1.3. Жизненный цикл объекта-структуры . . . . . . . . . . . . . . . . . . .305
7.1.4. Статические конструкторы и деструкторы . . . . . . . . . . . . . . .316
7.1.5. Методы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .317
7.1.6. Статические внутренние элементы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .321
7.1.7. Спецификаторы доступа . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .322
7.1.8. Вложенность структур и классов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .323
7.1.9. Структуры, вложенные в функции . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .324
7.1.10. Порождение подтипов в случае структур.
Атрибут @disable . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .325
7.1.11. Взаимное расположение полей. Выравнивание . . . . . . . . . .328
7.2. Объединение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .331
7.3. Перечисляемые значения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .334
7.3.1. Перечисляемые типы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .336
7.3.2. Свойства перечисляемых типов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .337
10 Оглавление
7.4. alias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .338
7.5. Параметризированные контексты (конструкция template) . . . . .341
7.5.1. Одноименные шаблоны . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .343
7.5.2. Параметр шаблона this . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .344
7.6. Инъекции кода с помощью конструкции mixin template . . . . . . .345
7.6.1. Поиск идентификаторов внутри mixin. . . . . . . . . . . . . . . . . . .347
7.7. Итоги . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .348
8. Квалификаторы типа . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .349
Глава
8.1. Квалификатор immutable . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .350
8.1.1. Транзитивность . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .351
8.2. Составление типов с помощью immutable . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .353
8.3. Неизменяемые параметры и методы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .354
8.4. Неизменяемые конструкторы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .356
8.5. Преобразования с участием immutable . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .357
8.6. Квалификатор const . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .359
8.7. Взаимодействие между const и immutable . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .361
8.8. Распространение квалификатора с параметра на результат . . . . .362
8.9. Итоги . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .363
9. Обработка ошибок . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .364
Глава
9.1. Порождение и обработка исключительных ситуаций . . . . . . . . . .364
9.2. Типы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .366
9.3. Блоки finally . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .369
9.4. Функции, не порождающие исключения (nothrow),
и особая природа класса Throwable . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .370
9.5. Вторичные исключения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .370
9.6. Раскрутка стека и код, защищенный от исключений . . . . . . . . . .373
9.7. Неперехваченные исключения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .376
10. Контрактное программирование . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .377
Глава
10.1. Контракты . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .378
10.2. Утверждения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .381
10.3. Предусловия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .382
10.4. Постусловия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .384
10.5. Инварианты . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .385
10.6. Пропуск проверок контрактов. Итоговые сборки . . . . . . . . . . . . .389
10.6.1. enforce – это не (совсем) assert . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .389
10.6.2. assert(false) – останов программы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .391
10.7. Контракты – не для очистки входных данных . . . . . . . . . . . . . . .392
10.8. Наследование . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .394
10.8.1. Наследование и предусловия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .394
10.8.2. Наследование и постусловия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .396
10.8.3. Наследование и инварианты . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .398
10.9. Контракты и интерфейсы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .398
Оглавление 11
11. Расширение масштаба . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .401
Глава
11.1. Пакеты и модули . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .401
11.1.1. Объявления import . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .403
11.1.2. Базовые пути поиска модулей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .405
11.1.3. Поиск имен . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .406
11.1.4. Объявления public import . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .409
11.1.5. Объявления static import . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .410
11.1.6. Избирательные включения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .411
11.1.7. Включения с переименованием . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .412
11.1.8. Объявление модуля . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .414
11.1.9. Резюме модулей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .415
11.2. Безопасность . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .418
11.2.1. Определенное и неопределенное поведение . . . . . . . . . . . . . .419
11.3.2. Атрибуты @safe, @trusted и @system . . . . . . . . . . . . . . . . . .420
11.3. Конструкторы и деструкторы модулей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .422
11.3.1. Порядок выполнения в рамках модуля . . . . . . . . . . . . . . . . .423
11.3.2. Порядок выполнения
при участии нескольких модулей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .423
11.4. Документирующие комментарии . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .424
11.5. Взаимодействие с C и C++ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .425
11.5.1. Взаимодействие с классами C++ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .426
11.6. Ключевое слово deprecated . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .427
11.7. Объявления версий . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .427
11.8. Отладочные объявления . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .429
11.9. Стандартная библиотека D . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .429
11.10. Встроенный ассемблер . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .431
11.10.1. Архитектура x86 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .432
11.10.2. Архитектура x86-64 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .435
11.10.3. Разделение на версии . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .436
11.10.4. Соглашения о вызовах . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .437
11.10.5. Рациональность . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .441
12. Перегрузка операторов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .443
Глава
12.1. Перегрузка операторов в D . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .445
12.2. Перегрузка унарных операторов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .445
12.2.1. Объединение определений операторов с помощью
выражения mixin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .446
12.2.2. Постфиксный вариант операторов увеличения
и уменьшения на единицу . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .447
12.2.3. Перегрузка оператора cast . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .448
12.2.4. Перегрузка тернарной условной операции и ветвления . . . .449
12.3. Перегрузка бинарных операторов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .450
12.3.1. Перегрузка операторов в квадрате . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .451
12.3.2. Коммутативность . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .452
12.4. Перегрузка операторов сравнения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .453
12.5. Перегрузка операторов присваивания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .454