PO W3 IV ZIN

Programowanie obiektowe

Wykład 3

Koncepcja obiektowo

Poj

cie klasy

Własno

ci klasy

Obiekty

Paradygmat programowania obiektowego

Hermetyzacja
Dziedziczenie
Polimorfizm

Dziedziczenie

Konstruktory i destruktory

Funkcje i klasy zaprzyja

nione

Programowanie obiektowe

Języki programowania - klasyfikacja

Stricte obiektowe j

zyki programowania (OPL) – podstawow

jednostk

syntaktyczn

jest klasa obiektów:

Simula 67,

Smalltalk.

zyki programowania zorientowane obiektowo (OOPL) -

podstawow

jednostk

syntaktyczn

jest moduł (program, unit,

package), w którym umieszczane s

definicje klas, obiektów:

C++,

Java,

Borland Pascal (Delphi),

TopSpeed Modula2,

ModSim II,

Visual C++,

Visual Basic.

Programowanie obiektowe

Zastosowanie koncepcji obiektowości

zyki programowania (Simula, Smalltalk, C++, Java, Eiffel, Beta,

OO-COBOL, Ada, Object Pascal, Visual Basic i inne)

zyki te wprowadzaj

nowe poj

cia, bezpo

rednio odnosz

do obiektowo

ci, tzn. klasy, dziedziczenie, hermetyzacja i

polimorfizm;

trudno

ci w projektowaniu i wypromowaniu nowego j

zyka

programowania skutkuj

tendencj

do rozszerzania

klasycznych j

zyków programowania w kierunku obiektowo

ci;

Programowanie obiektowe

Ewolucja języków programowania

1950

1960

1970

1980

1990

2000

Fortran(54)

PL/I(66)

Ada(95)

Java(96)

Basic(66)

C(72)

Pascal(70)

Cobol(58)

Algol(60)

Simula(67)

Smalltalk(80)

C++(89)

Eiffel (86)

Ada(83)

Programowanie obiektowe

Koncepcja obiektowości

Obiektowo

ść

- cecha naturalnego postrzegania

wiata - analiza

otoczenia poprzez relacje mi

dzy obserwatorem a otaczaj

cymi

obiektami;

wiat jest zło

ony - składa si

z wielu obiektów, pozostaj

cych w

pewnych relacjach wzgl

dem siebie;

Obiektami mog

np.: ludzie, pa

stwa, domy, samochody, ale

tak

e płace, zadania, decyzje itp.

Koncepcja obiektowo

ci jest podstaw

analizy obiektowej,

projektowania obiektowego,

programowania obiektowego.

Programowanie obiektowe

Koncepcja obiektowości

Obiekt:

podstawowa jednostka konstrukcyjna programu;

konkretny lub abstrakcyjny byt (wyró

nialny w modelowanej

rzeczywisto

ci), posiadaj

cy nazw

, okre

lone granice, atrybuty

i inne własno

ci;

charakteryzuj

go:

Atrybuty – reprezentuj

stan obiektu i zwi

zki z innymi obiektami,

np. kolor, rozmiar, przynale

ść

…

Procedury (usługi, metody) – operacje, które obiekt mo

wykonywa

, np. przemieszczanie, całkowanie, wyznaczanie stanu

konta…

Zasady – niezmiennicze reguły okre

laj

ce widzialno

ść

obiektu

i sposób powi

zania z innymi obiektami.

Programowanie obiektowe

Pojęcie klasy

Zazwyczaj wiele obiektów ma taki sam zbiór cech, wskazane
jest, aby te cechy zdefiniowa

raz, a potem wielokrotnie

wykorzystywa

;

Umo

liwia do klasa

klasa (słownik PWN) — kategoria przedmiotów lub zjawisk
wyró

nionych na podstawie wspólnych cech

Klasa:

zbiór obiektów, maj

cych wspólne atrybuty i metody;

wzorzec dla konkretnych egzemplarzy klasy – obiektów;

Programowanie obiektowe

Klasa w programowaniu

Klasa w programowaniu — uogólniony typ zdefiniowany przez
u

ytkownika j

zyka

Słu

y do definiowania obiektów (uogólnionych zmiennych)

Dostarcza wielu nowych mo

liwo

ci (o czym pó

niej)

Programowanie obiektowe

Przykład – osoba strukturalnie

struct osoba
{

int wiek;
char imi

[20], nazwisko[30];

};

void wczytaj_osobe(osoba *o);
void ustaw(osoba *o, int wiek, char *imi

, char *nazwisko);

void wypisz(osoba *o);

Wady:

brak kontroli dost

pu do pól struktury

programista musi pami

, których funkcji u

ywa

na rzecz

których struktur

Programowanie obiektowe

Przykład – osoba obiektowo

class osoba
{

int wiek;

// składowe klasy – zmienne klasowe

char imi

[20], nazwisko[30];

public:

void wczytaj();

// składowe klasy – metody klasy

void ustaw(int wiek, char *p_imi

, char *p_nazwisko);

void wypisz();

};

rednik ko

cy deklaracj

klasy

Korzy

ść

dane i metody razem

dost

p do danych: poprzez funkcje publiczne

Programowanie obiektowe

Deklaracja klasy

Deklaracja klasy

class Klasa
{

public:

Klasa();

// Konstruktor domy

lny klasy – bezparametrowy

~Klasa();

// Destruktor klasy

// składowe dost

pne dla innych klas

private:

// składowe dost

pne tylko dla metod tej klasy

protected:

// składowe dost

pne dla składowych klas potomnych

};

Uwagi:

Domniemanie: wszystkie składowe klasy s

prywatne

Nie ma ogranicze

na liczb

okre

dost

pu w definicji klasy

Programowanie obiektowe

Deklaracja klasy - przykład

#define SIZE 100
class stack
{

int stck[SIZE];
int tos;

public:

void init();
void push(int i);
int pop();

};

Programowanie obiektowe

Deklaracja klasy - przykład

void stack::init()
{

tos=0;

}

void stack::push(int i)
{

if (tos==SIZE) {

cout << „Stos jest pełny.\n”;

}
stck[tos]=i;
tos++;

}

Programowanie obiektowe

Deklaracja klasy - przykład

int stack::pop()
{

if (tos==0) {

cout << „Stos jest pusty.\n”;
return 0;
}

tos--;
return stck[tos];

}

Programowanie obiektowe

Deklaracja klasy - przykład

int main()
{

stack stos1, stos2;

//utworzenie dwóch obiektów typu stack

stos1.init(); stos2.init();
stos1.push(1); stos2.push(2);
stos1.push(3); stos2.push(4);
cout << stos1.pop() << „  „;
cout << stos1.pop() << „  „;
cout << stos2.pop() << „   „;
cout << stos2.pop() << „   „;
return 0;

}

Wynik działania programu:

3 1 4 2

Program 3.0

Programowanie obiektowe

Wprowadzenie do języka C++

Operatory dost

pu do składowych i zakresu klasy

sposób dost

pu zgodny z dost

pem do „struct”;

operator dost

pu „kropka”: „ . ” dotyczy:

składowych obiektów,

funkcji (metod) obiektów;

np.

obiekt.pole;

obiekt.metoda();

operator dost

pu „strzałka”: „ -> ” dotyczy:

wska

ników;

np.

wsk_na_obiekt -> metoda();

operator zakresu „ :: ”

klasa::pole;

klasa::metoda();

Programowanie obiektowe

Wprowadzenie do języka C++

Definicja funkcji (metody) klasy

Definicja składowej wewn

trz deklaracji klasy:

class Moja_Klasa
{ public:

TypZwrotnejWarto

ci NazwaMetodySkładowej()

{…};

};

Definicja funkcji (metody) poza deklaracj

klasy:

TypZwrotnejWarto

ci Moja_Klasa :: NazwaMetodySkładowej( )

{

…

};

Operator zakresu „::” wi

ąŜ

e metod

z klas

;

Ró

ne klasy mog

mie

metody o tej samej nazwie;

Programowanie obiektowe

Wprowadzenie do języka C++

Definicja składowych klasy

Przykład poza deklaracj

klasy:

void osoba::ustaw(int wiek, char *p_imie, char *p_nazwisko)

{

osoba::wiek = wiek;

strcpy(imie, p_imie);

strcpy(nazwisko, p_nazwisko);

};

operator zakresu w nagłówku

tu teŜ operator zakresu,

bo „wiek” jest przysłonięty

Programowanie obiektowe

Obiekt – uogólniona struktura

Deklarujemy

class osoba ja, Ty;

osoba szef;

// w deklaracji/definicji obiektu mo

// pomija

„class”, „struct” i „union”

ywamy

szef.wczytaj();

szef.wypisz();

Programowanie obiektowe

Jak definiować metody klasy?

Wewn

trz deklaracji klasy

class osoba
{

…
inline void wczytaj()
{

cin>>wiek>>imie>>nazwisko;

}

// tu nie musi by

ć ś

rednika

…

};

Taka funkcja jest funkcj

inline (wplatan

)

Specyfikator inline mo

e by

(tutaj) pomini

Programowanie obiektowe

Jak definiować metody klasy?

Poza klas

trzeba u

operatora zakresu w nagłówku

void osoba::ustaw(int wiek, char *p_imi

, char *p_nazwisko)

{

osoba::wiek=wiek;

// tu te

operator zakresu bo wiek przesłoni

strcpy(imi

, p_imi

);

strcpy(nazwisko, p_nazwisko);

}

Metoda ma by

inline?

inline void osoba::wypisz()
{

cout<<"wiek: "<<wiek<<" imie: "<<imie<<

" nazwisko: "<<nazwisko<<"\n";

}

Programowanie obiektowe

Jak definiować metody klasy?

Metody (funkcje) mog

mie

argumenty domy

lne i by

przeci

ąŜ

ane

void znajdz(int wiek, char *pi="Jan", char *pn="Kowalski");

szef. znajdz(50, „Adam”, „Nowak”);
szef. znajdz(50, „Adam”);
szef. znajdz(50);
// ale nie: szef. znajdz();

Dlaczego?

Programowanie obiektowe

Jak definiować metody klasy?

Metody i zmienne zadeklarowane wewn

trz klasy s

widoczne od

pocz

tku definicji klasy oraz wewn

trz ciał funkcji zadeklarowanych

wewn

trz klasy

class A
{

public:

void wczytaj()
{

cin>>i;

// deklaracja „i” jest wewn

trz klasy

wypisz();

// „wypisz” jest wewn

trz klasy

}
int i;
void wypisz();

};

Programowanie obiektowe

Paradygmat programowania obiektowego

Paradygmat (encyklopedia PWN) — ogólnie uznane
osi

gni

cie naukowe (teoria naukowa); dostarcza modelowych

rozwi

w danej dziedzinie nauki

Paradygmaty programowania

programowanie strukturalne

programowanie obiektowe

Programowanie obiektowe

Programowanie obiektowe:

metoda rozwi

zywania problemów programistycznych

z wykorzystaniem obiektów;

sposób interpretacji problemu jako zbioru obiektów
i relacji pomi

dzy nimi

Paradygmat programowania obiektowego

Programowanie obiektowe

Hermetyzacja

Dziedziczenie

Polimorfizm

Paradygmaty programowania obiektowego

Programowanie obiektowe

Hermetyzacja (ang. encapsulation) oznacza poł

czenie danych i instrukcji

programu w jednostk

programow

, zwan

obiektem

Zamkni

cie pewnego zestawu bytów programistycznych w “kapsuł

” o dobrze

okre

lonych granicach

Informacja o wewn

trznej budowie obiektu nie jest dost

pna poza jego

definicj

– oddzielenie specyfikacji obiektu (tak

e klasy) od implementacji

Podstawow

zalet

hermetyzacji jest mo

liwo

ść

zabezpieczenia danych przed

równoczesnym dost

pem ze strony ró

nych fragmentów kodu programowego.

W tym celu wszystkie dane (pola w obiekcie) i zapisy instrukcji (metody w
obiekcie) dzieli si

na ogólnodost

pne (interfejs obiektowy) i wewn

trzne

(implementacja obiektu).

Dost

p do pól i metod wewn

trznych jest mo

liwy tylko za po

rednictwem

"ł

cza obiektowego" - pól i metod ogólnodost

pnych.

Wybrane pola i metody mo

na ukry

przed okre

lonymi (tak

e wszystkimi)

obiektami zewn

trznymi.

Hermetyzacja ma ogromne znaczenie dla przeno

ci programów i

optymalizowania nakładów potrzebnych na ich modyfikacje.

Wpływa tak

e dodatnio na osi

ganie niezawodno

ci w projektach

programistycznych.

Hermetyzacja

Programowanie obiektowe

Dziedziczenie

Dziedziczenie (ang. inheritance) oznacza zwi

zek pomi

dzy klasami

obiektów, okre

laj

cy przekazywanie cech (pól i metod) z klasy do jej

podklas;

np. obiekt klasy Samochód dziedziczy wszystkie własno

ci (atrybuty i

metody) okre

lone w klasie Pojazd;

Mechanizm dziedziczenia słu

y w j

zykach obiektowych do odwzorowania

wyst

puj

cych cz

sto w naturze powi

typu generalizacja –

specjalizacja (uszczegółowienie).

Umo

liwia programi

cie definiowanie potomków istniej

cych obiektów.

dy potomek dziedziczy przy tym (wszystkie lub wybrane) pola i metody

obiektu bazowego, lecz dodatkowo uzyskuje pewne pola i własno

unikatowe, nadaj

ce mu nowy charakter.

Typ takiego obiektu potomnego mo

e sta

z kolei typem bazowym do

zdefiniowania kolejnego typu potomnego.

Dziedziczenie jest podstawowym mechanizmem sprzyjaj

cym ponownemu

yciu i rozszerzaniu klas;

Programowanie obiektowe

Dziedziczenie

Dziedziczenie to technika pozwalaj

ca na definiowanie nowych klas przy

wykorzystaniu klas wcze

niej istniej

cych

Wyra

a zwi

zki hierarchiczne mi

dzy klasami;

Specjalizuje lub generalizuje klasy;

Przykład:

dy dorosły i ka

de dziecko jest osob

(generalizacja);

dorosły jest przypadkiem szczególnym osoby, podobnie jak dziecko
(specjalizacja);

osoba

dziecko

dorosły

klasa bazowa

klasy pochodne

Programowanie obiektowe

Klasa pochodna:

dziedziczy wszystkie zmienne z sekcji „public” i „protected” klasy
bazowej;

dziedziczy wszystkie funkcje z sekcji „public” i „protected” klasy
bazowej;

do dost

pnych składowych klasy bazowej mo

na si

odwoływa

poprzez operator zakresu „::”;

W klasie pochodnej mo

na tak

zdefiniowa

dodatkowe zmienne składowe;

zdefiniowa

dodatkowe funkcje składowe;

przedefiniowa

(zmieni

) funkcje składowe odziedziczone

z klasy bazowej (polimorfizm);

Dziedziczenie

Programowanie obiektowe

Posta

ogólna dziedziczenia:

class Klasa_pochodna: sekcja Klasa_bazowa_1 [, Klasa_bazowa_N]

{

// nowe składowe

// funkcje odziedziczone nadpisane (przedefiniowane)

};

tzw. dziedziczenie wielobazowe

Dziedziczenie

sekcja docelowa dla składowych

dziedziczonych

Programowanie obiektowe

Dziedziczenie

eli w klasie bazowej i w klasie pochodnej s

składniki o tej samej

nazwie, wówczas w zakresie klasy pochodnej składnik
z tej klasy zasłania odziedziczony składnik z klasy bazowej

li składnik klasy bazowej jest zasłoni

ty to odwołanie si

do niego

jest mo

liwe z u

yciem operatora zakresu (::)

Programowanie obiektowe

Przykład – klasa osoba

class osoba
{

int wiek;
char imi

[20], nazwisko[30];

public:

void wczytaj();
void ustaw(int wiek, char *p_imi

, char *p_nazwisko);

void wypisz();

};

Programowanie obiektowe

Zało

enia rozszerzaj

ce dla klasy „dorosly”:

numer dowodu:

char *nr_dowodu;

prywatny dla klasy „dorosly”;

metody wczytaj, wypisz, ustaw:

dost

pne publicznie;

odziedziczone z klasy bazowej;

Przykład – klasa pochodna dorosly

Programowanie obiektowe

Klasa „dorosly”

class dorosly: public osoba
{

char * nr_dowodu;

public:

void wczytaj ();
void wypisz ();
void ustaw(int wiek, char *p_imie, char *p_nazwisko,

char *nr_dow);

};

klasa pochodna

klasa bazowa

sekcja docelowa dla składowych

dziedziczonych

nowa składowa

metody odziedziczone ale przedefiniowane

Dziedziczenie

Programowanie obiektowe

sekcja docelowa dla składowych dziedziczonych:

class Klasa_pochodna :

public

Klasa_bazowa;

// sekcja

// private

// sekcja

// protected

// sekcja

// public

Klasa_bazowa

// sekcja

// private

// sekcja

// protected

// sekcja

// public

Klasa_pochodna

Dziedziczenie

dziedziczone ale niedostępne w klasie
pochodnej; dostępne poprzez
dziedziczone funkcje nieprywatne

Programowanie obiektowe

sekcja docelowa dla składowych dziedziczonych:

class Klasa_pochodna :

protected

Klasa_bazowa;

// sekcja

// pivate

// sekcja

// protected

// sekcja

// public

Klasa_bazowa

// sekcja

// pivate

// sekcja

// protected

// sekcja

// public

Klasa_pochodna

Dziedziczenie

dziedziczone ale niedostępne w klasie
pochodnej; dostępne poprzez
dziedziczone funkcje nieprywatne

Programowanie obiektowe

sekcja docelowa dla składowych dziedziczonych:

class Klasa_pochodna :

private

Klasa_bazowa;

// sekcja

// private

// sekcja

// protected

// sekcja

// public

Klasa_bazowa

// sekcja

// private

// sekcja

// protected

// sekcja

// public

Klasa_pochodna

Dziedziczenie

dziedziczone ale niedostępne w klasie
pochodnej; dostępne poprzez
dziedziczone funkcje nieprywatne

Programowanie obiektowe

Z zakresu klasy pochodnej do prywatnych składników klasy
bazowej mo

na si

tylko poprzez funkcje składowe klasy

bazowej

Do składników protected i public klasy bazowej mamy dost

bezpo

redni;

Dziedziczenie prywatne stosujemy wtedy, gdy chcemy aby nie było
publicznego dost

pu do odziedziczonych składników klasy

bazowej;

Nie podlegaj

dziedziczeniu:

konstruktory

destruktory

Dziedziczenie

trzeba je zdefiniować w klasie pochodnej

Programowanie obiektowe

Dziedziczenie jest technik

definiowania nowych klas;

Dziedziczenie jest jedn

z najwspanialszych cech j

zyków

programowania obiektowego;

Umo

liwia:

oszcz

dno

ść

pracy,

tworzenie hierarchii klas (hierarchia wprowadza naturalne
relacje mi

dzy klasami),

tworzenie klas ogólnych (klas przeznaczonych do
dziedziczenia np. ogólna klasa „kolejka”)

Przykład programowy

Dziedziczenie - podsumowanie

Program 3.1

Programowanie obiektowe

Przykład hierarchii klas

Dziedziczenie

samochód

osobowy

cięŜarowy

autobus

Fiat

opel

„wywodzi się”

Programowanie obiektowe

Polimorfizm nazw funkcji

liwo

ść

istnienia wielu funkcji o tej samej nazwie, powi

zana

z mo

liwo

wyboru konkretnej funkcji podczas wykonania

programu;

uto

samiany jest z przeci

ąŜ

aniem funkcji lub operatorów

(overloading);

np. metoda Jed

inaczej b

dzie si

zachowywała dla

Samochodu a inaczej dla Roweru;

zasi

g polimorfizmu ograniczony jest do poddrzewa hierarchii

dziedziczenia;

Polimorfizm

Programowanie obiektowe

Opisane postępowanie nazywa się przeciąŜaniem nazwy.

Funkcje noszące takie same nazwy nazywamy funkcjami przeciąŜonymi

Tworzenie funkcji przeciąŜonych nazywamy przeciąŜaniem funkcji

Wielokrotne stosowanie nazw - polimorfizm

Programowanie obiektowe

Konstruktory

pierwsza (najcz

ęś

ciej publiczna) funkcja składowa obiektu, o nazwie

takiej samej jak nazwa klasy;

słu

y do inicjowania obiektów danej klasy, tzn. do nadawania warto

pocz

tkowych składnikom definiowanego (wła

nie) obiektu (w trakcie

deklaracji obiektu przydziela mu si

miejsce w PAO);

metoda bezzwrotna (nie mo

na u

nawet typu „void”!);

definiowany tak jak funkcja składowa:

wewn

trz deklaracji klasy – domy

lnie „inline”;

poza deklaracj

klasy:

•

jak zwykła metoda;

•

jak metoda „inline”;

wywoływany automatycznie w momencie tworzenia (deklaracji)
konkretnego obiektu;

konstruktor cz

sto bywa przeci

ąŜ

any;

w przypadku braku konstruktora w definicji klasy doł

czany jest

konstruktor pusty (bez instrukcji)

Programowanie obiektowe

Konstruktor domy

lny

funkcja składowa, któr

na wywoła

bez argumentów lub z

domy

lnymi warto

ciami;

eli nie został zadeklarowany

aden konstruktor to kompilator

doł

cza pusty konstruktor domy

lny:

Klasa :: Klasa() { };

eli zadeklarujemy konstruktor przeci

ąŜ

ony (z parametrami) to

kompilator nie doł

czy domy

lnego bezparametrowego;

kolejno

ść

wywoła

konstruktorów:

klasy bazowe w kolejno

ci deklaracji,

obiektowe składowe klasy w kolejno

ci deklaracji,

ciało konstruktora;

Konstruktory

Programowanie obiektowe

Lista inicjalizacyjna konstruktora

słu

y do inicjowania składników klasy b

cych stałymi lub

zmiennymi;

stanowi obej

cie ograniczenia,

e w definicji klasy zmienne i

stałe nie mog

inicjalizowane (nie mo

na im nadawa

warto

ci pocz

tkowych);

pojawia si

tylko przy definicji konstruktora, a nie przy jego

deklaracji;

klasa::klasa(argumenty) : nazwa_stałej(warto

ść

pocz

tkowa)

[ , nazwa_stałej(warto

ść

pocz

tkowa)]

{

// ciało konstruktora

};

Konstruktory

Programowanie obiektowe

Lista inicjalizacyjna konstruktora – przykład 1

class Punkt

{

double x, y;

public:

// …

Punkt(): x(0.0), y(0.0) { };

Punkt(double a, double b) : x(a), y(b) { };

};

Konstruktory

Programowanie obiektowe

Lista inicjalizacyjna konstruktora – przykład 2

class abc
{

const double stala;
float x;
char c;

public:

abc(float pp, double dd, char znak);

};

...
abc::abc(float pp, double dd, char znak) : stala(dd), c(znak)
{

x=pp;

}

deklaracja konstruktora

Konstruktory

definicja konstruktora

Programowanie obiektowe

Lista inicjalizacyjna konstruktora

umo

liwia inicjalizowanie zmiennych – tak jak w kodzie

konstruktora;

ponadto umo

liwia inicjalizowanie pól: referencji oraz stałych;

kolejno

ść

inicjalizacji:

składowe w kolejno

ci deklaracji,

ciało konstruktora;

Konstruktory

Programowanie obiektowe

Lista inicjalizacyjna konstruktora – przykład 3

class Odcinek

{

Punkt p1;

Punkt p2;

Odcinek(double x1, double y1, double x2, double y2);

};

...

Odcinek::Odcinek(double x1, double y1, double x2, double y2): p1(x1, y1)

{

p2 = Punkt(2.0, 2.0);

};

Konstruktory

• obiekt p1 – inicjowanie listą
• obiekt p2 – inicjowanie konstruktorem (zadziałają dwa konstruktory!)

Programowanie obiektowe

ostatnia funkcja wykonywana przed usuni

ciem obiektu;

nazwa taka, jak nazwa klasy, ale poprzedzona tyld

„~”;

bez parametrów wej

ciowych;

bez mo

liwo

ci przeci

ąŜ

ania (jeden w klasie);

wywoływany automatycznie w momencie niszczenia obiektu
(wychodzenia z bloku)

kolejno

ść

wywoływania:

ciało destruktora;

destruktory obiektów składowych (kolejno

ść

odwrotna do deklaracji

w klasie);

destruktor klasy (klas) bazowych (kolejno

ść

odwrotna do deklaracji

w klasie);

to, kiedy dokładnie likwidowane s

obiekty zale

y od konkretnego

kompilatora

Destruktory

Programowanie obiektowe

Destruktor klasy „Klasa”:

~Klasa() { };

lub

~Klasa();

…

Klasa::~Klasa() { };

Przykład:

~Punkt()

{cout << "Destruktor punktu x= " <<x << ", y= " << y <<
"\n"; }

~Odcinek()

{ cout << "Destruktor odcinka \n"; }

Destruktory

Programowanie obiektowe

Przykłady programowe

Konstruktory

Program 3.2a

Program 3.2b

C:\

Programowanie obiektowe

Konstruktor klasy pochodnej

Lista inicjalizacyjna konstruktora

class KlasaA {

public:

KlasaA (int t)
{ ...};

};
class KlasaB : public KlasaA

//deklaracja klasy pochodnej

{

public:

int x;
KlasaB (int par1, int par2) : KlasaA(par1), x(par2)
{ ...
};

};

Konstruktory

Programowanie obiektowe

Konstruktor klasy pochodnej

Lista inicjalizacyjna konstruktora

Na li

cie musz

znale

źć

konstruktory wszystkich klas

bazowych;

•

Ich brak oznacza dla kompilatora konieczno

ść

wywołania

konstruktorów domy

lnych z klas bazowych;

• Je

eli w klasie bazowej brak jest domy

lnego konstruktora a s

inne konstruktory, to zostanie wygenerowany bł

Kolejno

ść

inicjalizacji:

• klasy bazowe (bezpo

redni przodkowie w kolejno

ci deklaracji),

• składowe w kolejno

ci deklaracji,

• ciało konstruktora;

Konstruktory

Programowanie obiektowe

Konstruktor klasy pochodnej - Przykład

class dorosly: public osoba

{

char * nr_dowodu;

public:

void wczytaj ();

void wypisz ();

void ustaw(int wiek, char *p_imie, char *p_nazwisko, char *nr_dow);

dorosly(int k_wiek, char *p_imie, char *p_nazwisko, char *nr_dow) :

osoba (wiek, p_imie, p_nazwisko),

nr_dowodu(copy_string(nr_dow)) { };

};

Konstruktory

Program 3.3

Programowanie obiektowe

Konstruktor jest zwykle deklarowany jako publiczny, bo przecieŜ
wprowadzane nim obiekty mogą być uŜywane przez klasy zewnętrzne

MoŜemy jednak dla konstruktora przewidzieć ochronę tak, jak dla klas za
pomocą etykiet private lub protected

Wówczas jednak takŜe konstruowane obiekty będą dostępne tylko w obrębie
klasy z tym konstruktorem jako private albo jako protected tylko w zakresie
klas dziedziczących.

Konstruktor moŜe zamiast definiować obiekty podawać kopie obiektów
zawartych w innej klasie. Wtedy jest to tak zwany

konstruktor kopiujący

Konstruktor moŜe dokonywać konwersji typu obiektu z jednego w drugi.
Nazywamy go wtedy

konstruktorem konwertującym

Konstruktory

Programowanie obiektowe

Konstruktor i destruktor

dla obiektów zdefiniowanych w blokach programowych:

konstruktor jest wywoływany, gdy sterowanie napotyka kod definicji
zmiennej – obiektu;

destruktory wywoływane po opuszczeniu bloku w kolejno

odwrotnej do konstruktorów;

dla obiektów globalnych (statycznych):

konstruktory s

uaktywniane przed wywołaniem funkcji main(),

w kolejno

ci definicji;

destruktory s

uaktywniane po zako

czeniu bloku main(),

w kolejno

ci odwrotnej;

dla obiektów dynamicznych:

po zastosowaniu operatora „new”: alokacja pami

ci a potem

wywołanie konstruktora;

po zastosowaniu „delete”: wywołanie destruktora i potem dealokacja
pami

ci;

Destruktory

Programowanie obiektowe

Przykłady programowe

Konstruktory i destruktory

Program 3.4

Program 3.5

C:\

Programowanie obiektowe

Są to takie funkcje, które mimo, Ŝe nie są częścią klasy mają dostęp do jej
składników czyli innych funkcji, zmiennych i obiektów

Mają dostęp takŜe do tych składników klasy, które są hermetyzowane
etykietą private

Funkcja zaprzyjaźniona jest wprowadzana słowem kluczowym friend

Sposób stosowania:

class figura{

int x,y;
…….
friend void goniec(figura f)

};

Funkcje zaprzyjaźnione

Programowanie obiektowe

Funkcja goniec(figura f) jest zdefiniowana gdzieś w programie w całkowicie
innym miejscu i nie jest funkcją składową klasy figura

W klasie figura {} chcemy z niej skorzystać nawet, jeśli przynaleŜy ona do
innej klasy (wtedy poprawnie jest taką funkcję umieścić w sekcji public w jej
klasie).

Cechy funkcji zaprzyjaźnionych:

Funkcja moŜe być zaprzyjaźniona z kilkoma klasami

Na argumentach jej wywołania moŜe wykonywać operacje zgodnie ze
swoją definicją

MoŜe być napisana w zupełnie innym języku niŜ C++ i dlatego moŜe
nie być funkcją składową klasy.

Funkcje zaprzyjaźnione

Programowanie obiektowe

PoniewaŜ funkcja typu friend nie jest składnikiem klasy to nie ma wskaźnika
this czyli musi się posłuŜyć operatorem jawnego wskaźnika lub przypisania,
aby wykonać działania (takŜe te

na składniku klasy, z którą jest

zaprzyjaźniona).

Jest deklarowana w klasie ze słowem kluczowym friend i nie podlega
etykietom hermetyzacji (public, private, protected)

MoŜe być cała zdefiniowana w klasie i wtedy jest typu inline, ale nadal jest
funkcją zaprzyjaźnioną.

Nie musi być funkcją składową Ŝadnej klasy, ale moŜe nią być

Funkcje zaprzyjaźnione

Programowanie obiektowe

Klasa moŜe się przyjaźnić z wieloma funkcjami, które są lub nie są
składnikami innych klas;

Funkcje zaprzyjaźnione nie są przechodnie, czyli zaprzyjaźnienie nie
przenosi się

klasy do klasy, tzn. zaprzyjaźnienie nie podlega

mechanizmowi dziedziczenia (w tym przypadku „przyjaciel mojego
przyjaciela nie jest moim przyjacielem” );

Z zasady umieszcza się funkcje zaprzyjaźnione na początku wszystkich
deklaracji w klasie;

Przykład programowy

Funkcje zaprzyjaźnione

Program 3.6

Programowanie obiektowe

Dopuszcza się stosowanie słowa kluczowego friend do definiowania klas
zaprzyjaźnionych; w takim przypadku wszystkie funkcje składowe klasy
zaprzyjaźnionej mają dostęp do prywatnych składników drugiej klasy.

Przykład programowy

Klasy zaprzyjaźnione

Program 3.7

Programowanie obiektowe

Referencje

Język C++ posiada dodatkową cechę związana ze wskaźnikami - referencję;

Zasadniczo referencja to niejawny wskaźnik;

MoŜna ja wykorzystywać na trzy sposoby:

jako parametr funkcji,

jako zwracaną wartość,

jako zmienną referencyjną.

Programowanie obiektowe

Referencje jako parametry

W momencie wywołania funkcji jej parametry mogą być przekazywane na
dwa sposoby: przez wartość i przez referencję;

Podczas przekazywania parametru przez wartość do funkcji przekazywana
jest kopia argumentu;

Przykład:

Program 3.8

Programowanie obiektowe

Referencje jako parametry

WaŜnym zastosowaniem referencji jest moŜliwość definiowania funkcji,
wykorzystujących mechanizm przekazywania parametrów przez referencję;

Przekazywanie przez referencję polega na przekazaniu do funkcji wskaźnika
do argumentu; moŜna to realizować na dwa sposoby:

jawne przekazanie wskaźnika do parametru;

posłuŜenie się się tzw. parametrem referencyjnym;

Programowanie obiektowe

Referencje jako parametry

Przykład jawnego przekazania wskaźnika do parametru

Program 3.10

Przykład uŜycia parametru referencyjnego

Program 3.9

Programowanie obiektowe

Przekazywanie obiektów przez referencję

Przekazywanie obiektu jako argumentu funkcji polega na przekazaniu jego
kopii;

Po zakończeniu funkcji kopia jest niszczona i wywoływany jest destruktor
tej kopii;

Jeśli nie chcemy, aby destruktor był uaktywniany, moŜemy przekazać
obiekt do funkcji przez referencję;

Podczas przekazywania obiektu przez referencję kopia obiektu nie jest
tworzona (w konsekwencji nie ma jej niszczenia i nie jest wywoływany
destruktor obiektu);

Przykład

Program 3.11

Programowanie obiektowe

Zwracanie referencji

Funkcja moŜe zwracać referencję;

W konsekwencji funkcja moŜe występować z lewej strony instrukcji
przypisania!

Przykład

Program 3.12

Programowanie obiektowe

Zmienne referencyjne

Referencję moŜna zastosować jako samodzielną zmienną;

Zmienna referencyjna jest tworzona jako nowa nazwa dla istniejącej
zmiennej (przezwisko);

Podczas tworzenia zmiennej referencyjnej obowiązkowa jest jej inicjacja;

Przykład

Program 3.13

Programowanie obiektowe