Объектно-ориентированное программирование на С++

информатика»

Надолин Константин Аркадьевич
Южный федеральный университет
Факультет –математики, механики и компьютерных наук
кафедра

математического моделирования

ООП и ПОП

с.
Страуструп Б. Язык программирования С++, 3-е изд. – СПб.; М.:

“Невский Диалект” – “Издательство БИНОМ”, 1999. – 991 с. http://www.awl.com/cp/stroustrup3e

1996. – 416 с.
Элджер Дж. С++: библиотека программиста. –

СПб.: Питер, 2000. – 320 с.
Пол А. Объектно-ориентированное программирование на С++. – СПб.; М.: “Невский Диалект” – “Издательство БИНОМ”, 1999. – 462 с.
Бабэ Б. Просто и ясно о Borland C++. – М.:БИНОМ, 1996. – 416 с.
Сван Т. Освоение Borland C++5. – К.: Диалектика, 1996. – 576 с.

обработки данных (алгоритмически детерминированы), основанное на составлении и реализации алгоритма

решения задачи.
Программа – алгоритм, записанный на языке программирования в виде набора процедур (процедурные абстракции)
В основе ПОП лежит декомпозиция действия (алгоритмическая декомпозиция)
Структурное и модульное программирование

заданных), основанное на формировании (конструировании и реализации) языка предметной области.

Язык (словарь) предметной области: сущности и действия с ними (типы данных и операции).
формирование абстракции понятий
формирование иерархии понятий
реализация понятий
использование понятий
модификация понятий
Примеры. 1) Арифметика; 2) Строки и файлы в С

представлении программы в виде совокупности объектов, каждый из которых является

реализацией некоторого класса, а классы образуют иерархию, основанную на принципах наследования [Г.Буч].

позволяет отступать от принципов ООП при написании программ (например, Smalltalk).
Язык,

поддерживающий ООП – это язык программирования, который имеет все необходимые средства поддержки ООП, но не препятствует ПОП (например, С++).

– это такие существенные характеристики некоторого объекта, которые отличают его

от всех других видов объектов и четко определяют особенности данного объекта с точки зрения дальнейшего рассмотрения и анализа.
Абстрагирование концентрирует внимание на внешних особенностях объекта и позволяет отделить самые существенные особенности поведения от деталей их осуществления (барьер абстракции).

с нашей точки зрения характеристиках объекта
Абстракция должна охватывать лишь самую

суть объекта, не больше, но и не меньше
Абстракция объекта определяется через протокол – набор определяющих операций
Абстракция объекта не должна зависеть от его внутреннего устройства (свойств)
Примеры. 1) Арифметика; 2) Строки и файлы в С

внутреннего устройства других частей
Инкапсуляция определяет явные барьеры между различными абстракциями,

скрывает внутреннее устройство объекта и не позволяет объектам-пользователям различить (и использовать) особенности его внутреннего устройства.
Абстракция и инкапсуляция дополняют друг друга
Абстракция определяет интерфейс объектов класса
Инкапсуляция определяет реализацию объектов класса
Примеры. 1) Арифметика; 2) Строки и файлы в С

и ее разделение на раздельно компилируемые фрагменты, имеющие средства взаимосвязи
Модульная

декомпозиция
логическая локализация действия (функции), абстракции данных (класс), и имен (пространства имен)
физическая локализация и раздельная компиляция (файлы)
разделение интерфейса (.h-файлы) и реализации (.cpp-файлы) и их связь (#include)
Модульное агрегирование
файлы выполняют роль физических контейнеров, в которые помещаются определения классов и объектов
деление программы на модули бессистемным образом гораздо хуже, чем отсутствие модульности вообще
влияние на производительность системы (страничный свопинг)

в реальных системах велико => для преодоления сложности программы абстракции

следует структурировать (иерархия по составу – отношение использования)
Многие абстракции отражают родственные понятия предметной области => для сокращения описания абстракций их следует структурировать (иерархия по номенклатуре)
Наследование – отношение между классами, когда один класс использует строение одного (простое наследование) или нескольких (множественное наследование) других классов. Это основной вид иерархии по номенклатуре. Наследование – такая иерархия абстракций, в которой подклассы (производные классы) наследуют строение от одного или нескольких суперклассов (базовых классов).

объектов и препятствующее взаимозамене объектов различных классов (или сильно сужающее

возможность такой взаимозамены)
Полиморфизм – важнейшая концепция ООП – свойство, позволяющее единообразно оперировать с объектами разных типов, учитывая их различия
Связь типизации и полиморфизма
Контроль соответствия типов
на этапе компиляции (раннее или статическое связывание)
на этапе выполнения (позднее или динамическое связывание) программы.

состоянии.
Для многопроцессорных архитектур объект может представлять собой отдельный канал

управления (абстракцию процесса), что упрощает решение вопросов параллелизма (тупики, блокировки и т.п.)
Для однопроцессорных архитектур реализуется в минимальном виде
Пример – многооконный интерфейс Windows.

к определенному классу.
Устойчивость в пространстве и времени
устойчивость в адресном

пространства
анонимные объекты (промежуточные результаты)
локальные объекты
устойчивость относительно породившего процесса
устойчивость относительно выполнения программы
устойчивость относительно эксплуатации программы
Корректность объектов
Инвариант представления

друг друга
2) Первенство за ООП