Слайд 1Программирование
Лекция 5. Константность. Конструктор копирования. Класс массива. ООП
Слайд 2Константные методы
Ключевое слово const можно использовать для нотации методов классов,
которые не изменяют полей объектов.
Класс целочисленного массива
Метод возвращает размер массива,
не изменяя полей класса
Если в таком методе менять поля класса, то будет ошибка.
resize не является константным методом
Слайд 3Ключевое слово mutable
Иногда возникает необходимость менять поля класса внутри константных
методов
Например, необходимо посчитать, сколько раз вызывается метод у определенного экземпляра
класса
Ключевым словом mutable нужно определять только те поля, которые не являются частью состояния объекта.
Поле counter никак не влияет на значение массива
Слайд 4Копирование объектов
10 \
x
При выходе из функции произойдет вызов деструкторов: a3
(освобождение памяти динамического массива [1,2,3,…]), a2 (попытка освободить память –
ошибка), a1.
Кроме того, утечка памяти – массив [4,5,6,…] остался висеть в памяти.
Слайд 5Конструктор копирования
Константная ссылка на объект того же типа
Копируем поле size
Указатель
на новый массив
Копируем значения массива
Конструктор копирования вызывается в тех случаях,
когда при копировании создается новый объект, н-р, при передаче объекта в функцию по значению.
Слайд 6Оператор присваивания
Когда копирование происходит в уже существующий объект, вызывается оператор
присваивания.
Ссылка на зн-е текущего объекта
Разыменовываем, т.о. получаем, ссылку
Сначала удаляем данные,
к-рые уже есть в объекте
Выделяем новый дин.массив
Проверка, не присваиваем ли зн-е самого себя
Слайд 7Метод swap
Реализацию оператора присваивания можно упростить методом swap
Ссылка на объект
того же типа
Обмениваем зн-я поля size
Обмениваем зн-я поля data
После вызова
метода swap, данные массивов обменяются местами
Слайд 8Метод swap
Реализацию метода swap можно упростить за счет использования библиотечной
функции swap.
Переставляет местами 2 зн-я
Слайд 9Реализация оператора = при помощи swap
Используя конструктор копирования и метод
swap, можно реализовать оператор присваивания.
Конструктор копирования
Оператор присваивания
IntArray t(a)
t.swap(*this)
Временное зн-е t
будет уничтожено
Слайд 10Запрет копирования объектов
Иногда необходимо запретить копирование объектов
Конструктор копирования
Произойдет ошибка компиляции
при копировании или присваивании переменной данного типа
Слайд 11Методы, генерируемые компилятором
Слайд 12Поля и конструкторы
Обобщим знания о классе для массива.
2 поля
Запрет неявного
преобразования
Инициализация элементов нулями
Конструктор копирования
Обязательно нужен 1 аргумент
Слайд 13Деструктор, оператор присваивания и swap
Удаляем динамический массив
Библиотечная функция swap из
стандартной библиотеки
Слайд 14Наследование
Класс, описывающий человека
«геттеры»
Класс Student является производным класса Person
Класс Student будет
иметь также все поля и методы класса Person
Слайд 15Класс-наследник
Вначале объекта типа Student хранится экземпляр класса Person
Слайд 16Создание/удаление объекта производного класса
Конструктор от 2х параметров
При создании производного класса
нужно вызвать конструктор родителя
Слайд 17Приведения
Производные классы связаны со своими базовыми (или родительскими) классами при
помощи приведений.
Создаем ссылку и указатель базового класса на производный тип
Скопированы
соответствующие поля
Слайд 18Модификатор доступа protected
(к полям и методам)
Слайд 19Для того, чтобы продолжить изучать наследование и говорить о переопределении
методов, вспомним, что такое перегрузка.
Перегрузка – это возможность определить несколько
функций с одним и тем же именем, но различными типами параметров. Компилятор будет выбирать наиболее подходящую.
Перегрузка функций
Возвращ.зн-е будет преобразовано
Не double и не int
Слайд 20Перегрузка методов
Аналогично перегрузке функций, в С++ существует перегрузка методов.
Класс, описывающий
вектор на пл-ти
Умн-е вектора на число
Умн-е вектора на вектор (скалярное)
Определяем
вектор
Умн-е на число
Умн-е p на q
Слайд 21Перегрузка при наследовании
Класс для работы с файлами
Метод для записи строки
в файл
Производный класс
Объявлены перегрузки – методы для записи целых и
вещест. чисел
Данные методы «перекрывают» методы базового класса
Данная строка позволяет исп-ть метод из базового класса
Не скомпилируется, если нет using File::write…
Слайд 22Правила перегрузки
Как компилятор выбирает правильную функцию при перегрузке?
Н-р, double в
int
Иначе – ошибка – вызов неоднозначен, т.е. неск-ко функций одинаково
подходят
(не на этапе выполнения)
лат. Nota bene «обрати внимание»
Слайд 26Переопределение методов (overriding)
Перегрузка – определение функции с тем же именем,
но другой сигнатурой.
Переопределение – определение метода с тем же именем
и сигнатурой, как у базового класса.
Базовый класс
Метод из базового класса
Слайд 27Виртуальные методы
Тогда при вызове метода через указатель на базовый класс,
какой метод будет вызван, будет зависеть не от типа указателя,
а от объекта, на к-рый он ссылается
Слайд 28Чистые виртуальные (абстрактные) методы
Особый вид виртуальных методов – чистые вирт.
методы. Это виртуальные методы, у к-рых отсутствует реализация.
Нет реализации
Сам класс
становится абстрактным, т.е. нельзя создать экземпляр класса
Но можно создавать производные класса
Но можно создавать указатели на Student или Professor
Будет вызвана соответствующая реализация, основываясь на типе
Слайд 30Виртуальный деструктор
Название университета
Деструктор класса Person, то есть поле “uni” останется
висеть в памяти
Слайд 31Виртуальный деструктор
Нужно указать, что деструктор базового класса является виртуальным
При удалении
будет вызван ~Student
Слайд 32Полиморфизм
Первый механизм полиморфизма
Второй механизм полиморфизма
Слайд 33Ещё раз об ООП
Это экземпляры класса
Объединение логически связанных данных с
методами работы с этими данными
Возможность создавать производные класса
Работа с
подклассами через ссылку на базовый класс
Возможность сокрыть реализацию класса при помощи модификаторов доступа
Слайд 34Как правильно построить иерархию?
Базовый абстрактный класс
Слайд 35Как правильно построить иерархию?
Функция получает прямоугольник по ссылке и увеличивает
его ширину в 2 раза
Но если в эту функцию передадим
квадрат, то будет некорректная работа программы
Слайд 36Как правильно построить иерархию?
Расширили класс квадрата, добавив еще 1 поле
Метод
вычисляет площадь
Метод будет работать некорректно для прямоугольника
Слайд 37Как правильно построить иерархию?
Но в некоторых частных случаях, квадрат можно
унаследовать от прямоугольника и наоборот, в зависимости от того, какие
методы и функции понадобятся для работой с этими классами.
Слайд 38Агрегирование vs наследование
Иногда вместо наследования используют агрегирование.
Н-р, класс компьютер (содержит
клавиатуру, мышь и т.д.)
Тогда класс комп-р агрегирует в себя объекты
классов клавиатуры, мыши и т.д.
Чем меньше зависимость, тем меньше нужно менять при изменении компонентов.
Рас-е м/у 2 двумя точками
Транспонирование матриц не имеет смыла для системы линейных уравнений
Слайд 39Принцип подстановки Барбары Лисков
Слайд 40Модификаторы при наследовании
B1 может вызывать все методы класса А
Только внутри
класса B2 можно вызывать методы класса А
protected = private, только
методы будут доступны также в производных класса В3
Слайд 41Переопределение private виртуальных методов
// сетевое устройство
Публичный метод send – нельзя
переопределить у наследников
Виртуальный метод можно переопределить
Это шаблон template method
Слайд 42Интерфейсы
Отсутствует реализация
Только у деструктора должна быть реализация
Создаем копию человека
Слайд 43Множественное наследование
Базовые классы через запятую (будет 2 экземпляра Person)
Использование интерфейсов
позволит избежать дублирования данных и неоднозначности
Слайд 44Вопросы
Что такое константный метод?
Для чего применяется ключевое слово mutable?
Перечислите методы,
генерируемые компилятором.
Что такое наследование?
Приведите пример наследования на С++
Слайд 45Задача на закрепление материала по модификатору const
Объявите переменную c именем m, в
которой хранится указатель на двумерный массив целых чисел (int), выделенный
в динамической памяти, так чтобы содержимое массива нельзя было поменять, т. е. компилятор должен выдавать ошибку при попытке произвести над m любое действие, которое изменит значение m[i][j] для любых i и j.
Требования к выполнению задания: в задании требуется только объявить переменную, инициализировать ее не нужно. Например, объявление может выглядеть так:
int **m;
![Копирование объектов10 \xПри выходе из функции произойдет вызов деструкторов: a3 (освобождение памяти динамического массива [1,2,3,…]), a2 (попытка](/img/thumbs/78672e9895c8b1bc8bcc0d9a89c272cb-800x.jpg "Программирование Копирование объектов10 \xПри выходе из функции произойдет вызов деструкторов: a3 (освобождение")
