Reprezentacja klas z pomoc diagramów UML (Unified Modeling Language)

Przykładowy diagram reprezentujący klasę Punkt

Obiekty klasy punkt zawierają dwa atrybuty - współrzędną x oraz współrzędną y

Oba atrybuty są typu double.

Powyższy rysunek odpowiada następującemu fragmentowi kodu w języku JAVA

plik Punkt.java

class Punkt {

//atrybuty

double m_x;

double m_y;

//pusty konstuktor

Punkt()

{}

}

Powyższy rysunek odpowiada również następującemu fragmentowi kodu w języku C++

plik Punkt.h

class Punkt {

public:

//atrybuty

double m_x;

double m_y;

//pusty konstruktor

Punkt();

};

plik Punkt.cpp

Punkt::Punkt()

{

}

Teraz dwa konstruktory

Powyższy rysunek odpowiada następującemu fragmentowi kodu w języku JAVA

plik Punkt.java

class Punkt {

//atrybuty

double m_x;

double m_y;

//pusty konstuktor

Punkt()

{}

//konstuktor z argumentami

Punkt(double X, double Y)

{

m_x=X;

m_y=Y;

}

}

Powyższy rysunek odpowiada również następującemu fragmentowi kodu w języku C++

plik Punkt.h

class Punkt {

public:

//atrybuty

double m_x;

double m_y;

//pusty konstruktor

Punkt()

//konstruktor z argumentami

Punkt(double X, double Y);

};

plik Punkt.cpp

Punkt::Punkt()

{

}

Punkt::Punkt(double X, double Y)

{

m_x=X; m_y=Y;

}

Za pomocą diagramów UML można zaznaczać zależności pomiędzy klasami.

Kwadrat skłąda się z czterech punktów, A,B,C,D

Kod w JAVIE

class Kwadrat {

Punkt m_A;

Punkt m_B;

Punkt m_C;

Punkt m_D;

}

Kod w C++

class Kwadrat {

public:

Punkt m_A;

Punkt m_B;

Punkt m_C;

Punkt m_D;

};

To samo ale z wyświetlonymi na diagramie konstruktorami

Kod w JAVIE

Plik Kwadrat.java

class Kwadrat {

Kwadrat(Punkt A, Punkt B, Punkt C, Punkt D)

{

m_A = A;

m_B = B;

m_C = C;

m_D = D;

}

Punkt m_A;

Punkt m_B;

Punkt m_C;

Punkt m_D;

}

Kod w C++

Plik Kwadrat.h

class Kwadrat {

public:

Kwadrat(Punkt A, Punkt B, Punkt C, Punkt D);

Punkt m_A;

Punkt m_B;

Punkt m_C;

Punkt m_D;

};

Plik Kwadrat.cpp

Kwadrat::Kwadrat(Punkt A, Punkt B, Punkt C, Punkt D)

{

m_A = A;

m_B = B;

m_C = C;

m_D = D;

}

Konstrukcja obiektu klasy kwadrat

Kod w JAVA

class Aplikacja {

public static void main(String args[]) {

Punkt A = new Punkt(0.0,0.0);

Punkt B = new Punkt(1.0,0.0);

Punkt C = new Punkt(0.0,1.0);

Punkt D = new Punkt(1.0,1.0);

Kwadrat kwadrat = new Kwadrat(A,B,C,D);

}

}

A, B, C, D oraz m_A, m_B, m_C, m_D to są tylko podwójne nazwy 4 obiektów (referencje)

W konstruktorze klasy Kwadrat zapamiętywane są te nazwy, nie są tworzone 4 nowe obiekty

class Kwadrat {

Kwadrat(Punkt A, Punkt B, Punkt C, Punkt D)

{

m_A = A;

m_B = B;

m_C = C;

m_D = D;

}

Punkt m_A; //m_A to tylko druga nazwy obiektu klasy Punkt

Punkt m_B;

Punkt m_C;

Punkt m_D;

}

W C++ sytuacja wygląda trochę inaczej

Kod w C++

Plik Aplikacja.cpp

int main(int argc, char* argv[])

{

Punkt A(0.0,0.0);

Punkt B(1.0,0.0);

Punkt C(0.0,1.0);

Punkt D(1.0,1.0);

Kwadrat kwadrat(A,B,C,D);

}

Ale uwaga! W C++ to nie koniec!

A,B,C,D w C++ to są cztery osobne obiekty

Podobnie m_A, m_B, m_C i m_D to są cztery nowe obiekty

To nie są cztery nowe nazwy obiektów A,B,C,D, tylko cztery nowe obiekty

Zobaczmy co sie dzieje w konstruktorze

Co sie dzieje w konstruktorze

Kod w C++

class Kwadrat {

Kwadrat(Punkt A, Punkt B, Punkt C, Punkt D)

{

m_A = A;

m_B = B;

m_C = C;

m_D = D;

}

Punkt m_A; //m_A to nowy obiekt klasy Punkt

Punkt m_B;

Punkt m_C;

Punkt m_D;

}

Tworzone są kopie!!! obiektów Punkt.

Obiekt Punkt A jest kopiowany do obiektu m_A

Obiekt Punkt B jest kopiowany do obiektu m_B

Obiekt Punkt C jest kopiowany do obiektu m_C

Obiekt Punkt D jest kopiowany do obiektu m_D

Jeśli w C++ w kwadracie użyjemy referencji zamiast wskaźników do punktów,
sytuacja wyglądać będzie tak samo jak w JAVIE

Kod w C++

class Kwadrat {

Kwadrat(Punkt& A, Punkt& B, Punkt& C, Punkt& D)

{

m_A = A;

m_B = B;

m_C = C;

m_D = D;

}

//teraz m_A to druga nazwa (referencja) obiektu klasy Punkt

Punkt& m_A;

//podobnie m_B, m_C oraz m_D

Punkt& m_B;

Punkt& m_C;

Punkt& m_D;

}

Teraz m_A, m_B, m_C oraz m_D to są tylko drugie nazwy obiektów klasy Punkt

Konstruktor w C++ nie tworzy nowych obiektów!!!

Różnica pomiędzy obiektem statycznym a wskaźnikiem w C++

Na diagramach UML zawieranie obiektu statycznego zaznaczone jest zamalowanym na czarno diamentem

Kod w C++

class Kwadrat {

public:

Punkt m_A;

Punkt m_B;

Punkt m_C;

Punkt m_D;

}

Na diagramach UML przechowywanie wskaźnika do obiektu (kartki z jego adresem) zaznaczone jest pustym (nie zamalowanym) diamentem

Kod w C++

class Kwadrat {

public:

Punkt* m_A;

Punkt* m_B;

Punkt* m_C;

Punkt* m_D;

}

Musimy przepisać konstruktor obiektu klasy kwadrat, tak żeby dostawał 4 wskaźniki

Konstrukcja obiektu klasy kwadrat za pomocą wskaźników

Kod w C++

Plik Kwadrat.h

class Kwadrat {

public:

Kwadrat(Punkt* A, Punkt* B, Punkt* C, Punkt* D);

Punkt* m_A;

Punkt* m_B;

Punkt* m_C;

Punkt* m_D;

};

Plik Kwadrat.cpp

Kwadrat::Kwadrat(Punkt* A, Punkt* B, Punkt* C, Punkt* D)

{

m_A = A;

m_B = B;

m_C = C;

m_D = D;

}

Kod w C++

Plik Aplikacja.cpp

int main(int argc, char* argv[])

{

Punkt* A = new Punkt(0.0,0.0);

Punkt* B = new Punkt(1.0,0.0);

Punkt* C = new Punkt(0.0,1.0);

Punkt* D = new Punkt(1.0,1.0);

Kwadrat kwadrat(A,B,C,D);

}

Tym razem tworzone są cztery nienazwane obiekty klasy Punkt

Każda operacja

new Punkt(...)

zwraca wskaźnik do obiektu klasy Punkt (czyli kartke z adresem tego obiektu w pamięci)

Mamy więc cztery nienazwane obiekty klasy Punkt i cztery kartki

A, B, C, D każda zawierająca adres jednego z tych obiektów.

Gdy tworzymy obiekt kwadrat klasy Kwadrat, to wywoływany jest konstruktor klasy Kwadrat.

Konstruktor ten dostaje cztery wskaźniki do czterech obiektów klasy Punkt

(cztery kartki A,B,C,D z adresami czterech obiektów).

Klasa kwadrat posiada własne cztery wskaźniki (kartki m_A, m_B, m_C, m_D które są jeszcze niezapisane)

Konstruktor przepisuje adres z kartki A na kartkę m_A

z kartki B na kartkę m_B

z kartki C na kartkę m_C

z kartki D na kartkę m_D

Krok dalej - z kwadratów budujemy sześcian

Kod w C++

Plik Kwadrat.h

class Kwadrat {

public:

Kwadrat(Punkt* A, Punkt* B, Punkt* C, Punkt* D);

Punkt* m_A;

Punkt* m_B;

Punkt* m_C;

Punkt* m_D;

};

Plik Kwadrat.cpp

Kwadrat::Kwadrat(Punkt* A, Punkt* B, Punkt* C, Punkt* D)

{

m_A = A;

m_B = B;

m_C = C;

m_D = D;

}

Kod w JAVIE

class Szescian {

Kwadrat m_gora;

Kwadrat m_dol;

Kwadrat m_lewo;

Kwadrat m_prawo;

Kwadrat m_przod;

Kwadrat m_tyl;

}

Kod w C++

class Szescian {

public:

Kwadrat m_gora;

Kwadrat m_dol;

Kwadrat m_lewo;

Kwadrat m_prawo;

Kwadrat m_przod;

Kwadrat m_tyl;

};

---