Тема 4. Объектно-ориентированное программирование. Классы

программирование. Классы
Шевченко А. В.

программирование
Инкапсуляция
Полиморфизм
Цель - повышение скорости разработки и качества программ
за счет лучшей

структуризации и повторного использования
кода

Наследование

Классы объединяют данные
и методы их обработки,
ограничивая доступ для
различных категорий
пользователей

Создание новых классов на
основе существующих с
дополнением или изменением
их функциональности

Выполнение разных действий
одноименными методами
различных классов

программирование и C++
Язык С++ был разработан Бьерном Страуструпом в 1985

как расширение языка С.
Одним из основных принципов, лежащих в основе С++, является его практически полная совместимость с С, которая существенно облегчила переход программистов, работавших на языке С, к объектно-ориентированному программированию и гарантировала применимость разработанных на С программ.

Бьерн Страуструп

Языки объектно-ориентированного программирования
C#, C++, Java, Delphi, Eiffel, Simula, D, Io, Objective-C, Object Pascal, VB.NET, Visual DataFlex, Perl, Php, PowerBuilder, Python, Scala, ActionScript, JavaScript, JScript.NET, Ruby, Smalltalk, Ada, Xbase++, X++, Vala

особенности С и C++
С
Небольшое число элементов языка
Высокая скорость

выполнения программ
Поддержка модульного программирования
Хорошая мобильность наряду с работой на "нижнем уровне"

С++

Простота и надежность использования
Возможность повторного использования программного кода
Хорошая скорость
Ясность и читабельность

понятия С и C++
С
Тип данных
С++
Класс
Функция
Метод
Переменная

Объект

Закрытая часть
Программа

if(parm->parm.getqinfoparm.gq_mask&IIAPI_GQ_ROW_COUNT)
putrowcount = parm->parm.getqinfoparm.gq_rowCount;

if(repeat and !query_hdl)
{
query_hdl = (unsigned int)parm->parm.getqinfoparm.gq_repeatQueryHandle;

if(RepeatQuery* r = FIND(repeatquery, query_id, query_id))
r->query_hdl = query_hdl;
else
{
repeatquery.New();
repeatquery.tmp.query_id = query_id;
repeatquery.tmp.query_hdl = query_hdl;
repeatquery.Modify();
}

StmtClose();
Query(NULL);
return(true);
}

if(type == INPPAR)
{
if(itype == IIAPI_DTE_TYPE)
{
if(data->dtype() == _TTime)
DateUnixToIng(inp->date[inp->cnt], (unsigned long)*(DTTime*)data);

if(data->dtype() == _TDate)
DTDateToIng(inp->date[inp->cnt], *(DTDate*)data);
}

if(itype == IIAPI_MNY_TYPE)
{
double d = *(DTMoney*)data;
long i = (long)d;

if(d-(double)i > 0.5) i++;

*(DTMoney*)data = (double)i;
}

if(itype == IIAPI_CHA_TYPE and repeat) itype = IIAPI_VCH_TYPE;

DefPar(INPPAR, inp, inp->cnt++, itype, *data);
}
4

Интерфейс

класса в С++
Класс
Данные
Методы
Классы служат для объединения данных и

методов работы с ними в новые типы данных.
Классы могут предоставлять различные права доступа к данным и методам.
Возможно создание иерархии классов посредством наследования.

class Rectangle
{
int width;
int height;
int Square();
};

доступа к элементам класса
Класс
Данные + методы
Private
Private - могут

использоваться только методами данного класса или дружественными функциями.
Protected - могут использоваться методами данного и наследуемых классов.
Public - могут использоваться любыми функциями программы.

class Example
{
int a;
int b;
protected:
int c;
public:
int d;
private:
int e;
public:
int f;
};

Данные + методы

Protected

Данные + методы

Public

методов класса
В рамках класса (inline)
Вне класса
class Rectangle
{
private:
int

w;
int h;
public:
int Square();
};

int Rectangle::Square()
{
return(w*h);
}

class Rectangle
{
private:
int w;
int h;
public:
int Square()
{
return(w*h);
}
};

Rectangle
{
public:
int w;
int h;

int Square();
};

Доступ к элементам класса

Через объект

Rectangle rect;

rect.w = 200;
rect.h = 100;

int s = rect.Square();

Через указатель на объект

Rectangle rect;
Rectangle *r = ▭

r->w = 200;
r->h = 100;

int s = r->Square();

Rectangle
{
private:
int w;
int h;
public:

int Square();
};

void main()
{
Rectangle r;
r.w = 100;
r.h = 50;
}

Пример ограничения доступа к элементам класса

[C++ Error] test.cpp(50): E2247 'Rectangle::w' is not accessible
[C++ Error] test.cpp(51): E2247 'Rectangle::h' is not accessible

Rectangle
{
private:
int w;
int h;
public:

Rectangle(int Width, int Height);

int Square();
};

Rectangle::Rectangle(int Width, int Height)
{
w = Width;
h = Height;
}

Специальный метод класса - конструктор

Имя конструктора совпадает с именем класса.
2. Конструктор не возвращает никакого

значения.
3. Для класса без конструктора генерируется конструктор по умолчанию.
4. Конструкторы могут быть перегружены.
5. Конструкторы не наследуются.
6. Конструкторы не могут вызываться явно из программы.

Свойства конструктора

конструктора
class Rectangle
{
private:
int w;
int h;
public:

Rectangle(int Width, int Height);
Rectangle(int Side);

int Square();
};


Rectangle::Rectangle(int Side)
{
w = Side;
h = Side;
}

Rectangle::Rectangle(int Side)
{
Rectangle(Side, Side);
}

копирования
class Rectangle
{
private:
int w;
int h;
public:

Rectangle(int Width, int Height);
Rectangle(int Side);
Rectangle(Rectangle &R);

int Square();
};

Rectangle::Rectangle(Rectangle &R)
{
w = R.w;
h = R.h;
}

объектов класса
Статическое
void func()
{
Rectangle r1(200, 100), r2(150), r3(r1);

...
}

Динамическое

void func()
{
Rectangle *r1 = new Rectangle(200, 100);
Rectangle *r2 = new Rectangle(150);
Rectangle *r3 = new Rectangle(*r1);
}

Rectangle
{
private:
int w;
int h;
public:

Rectangle(int Width, int Height);
~Rectangle();

int Square();
};

Rectangle::~Rectangle()
{
ShowMessage("Прямоугольник удален.");
}

Специальный метод класса - деструктор

Имя деструктора совпадает с именем класса и предваряется тильдой.
2. Деструктор

не возвращает никакого значения.
3. Для класса без деструктора генерируется деструктор по умолчанию.
4. Деструкторы не наследуются.
5. Деструкторам не могут передаваться аргументы.
6. Деструкторы могут описываться как виртуальные (virtual)
7. Деструкторы могут вызываться явно.

Свойства деструктора

объектов класса
Статическое
void func()
{
Rectangle rect(200, 100);
...
}
Динамическое
void func()
{

Rectangle *rect = new Rectangle(200, 100);
...
delete rect;
}

с памятью в конструкторах и деструкторах
class Array
{
private:
int *data;
public:

Array(int Number);
~Array();
};

Array::Array(int Number)
{
data = new int[Number];
}

Array::~Array()
{
delete [] data;
}

элементы класса
class Rectangle
{
private:
int w;
int

h;
static int count;
public:
Rectangle(int Width, int Height);
Rectangle(int Side);
Rectangle(Rectangle &R);
~Rectangle();

int Square();
static int Count() { return(count); }
};

статических элементов в методах класса

int Rectangle::count = 0;

Rectangle::Rectangle(int Width,

int Height)
{
int w = Width;
int h = Height;
count++;
}

Rectangle::~Rectangle()
{
count--;
}

статических элементов класса
void main()
{
Rectangle R1(200, 100);

Rectangle R2(150, 120);
Rectangle R3(160);
int c = Rectangle::Count();
ShowMessage(c);
}

R1

w

h

R2

w

h

R3

w

h

count

count

count

count

на текущий объект класса

class Rectangle
{
private:
int w;

int h;
public:
Rectangle& Zoom(float Rate);
};

Rectangle& Rectangle::Zoom(float Rate)
{
w = (float)w*Rate;
h = (float)h*Rate;
return(*this);
}

Rectangle r(300, 200);
int s = r.Zoom(0.25).Square();

Компилятор предоставляет каждому объекту указатель на него самого - this.
Этот указатель может быть использован только внутри методов класса для получения адреса текущего объекта.

на текущий объект класса
void main()
{
Rectangle R1(200, 100);

Rectangle R2(150, 120);
Rectangle R3(160);
R1.Zoom(2);
R2.Zoom(5);
R3.Zoom(0.5);
}

R1

w

h

R2

w

h

R3

w

h

this