ga
waiebiekweWykªad1.Wwadzeiedawwej iaga
waiabiekwegwjzyk C

Wykªad 1. Wprowadzenie, podstawowe poj iaprogramowania

obiektowego w jzyku C++

Programowanie obiektowe wjzyku

◮

C++

◮

◮

◮

C++

Jerzy Grbosz Symfonia C++,Tom I,II,III,O yna

Kallima h, Kraków

Jerzy Grbosz PasjaC++, TomI,II,O yna Kallima h,

Kraków

◮

Java

Bru e E kel Thinkingin Java,Helion, 2001,równie» wydania

pó¹niejsze

(versjaangielska Thinkingin Java dostpnabezpªatnie w

Internie ie)

◮

Ruby

Dave ThomasChadFowler, Andy Hunt, Programowanie w

jzyku Ruby,

(wersja angielskaProgrammingRuby: ThePragmati

◮

◮

jzyk hybrydowy (wieloparadygmaty zny): umo»liwia

programowanie zarówno wparadygma iepro eduralnym jaki

obiektowym

◮

◮

skomplikowany

◮

jzyk bardziej przeno±ny ni»C++, kompilowany do kodu

po±redniego

◮

obiektowy (a nie jako rozszerzenie obiektowe innegojzyka),

bardziej spójny, prostszy

◮

obiektowy jzyk skryptowyzdobywaj¡ y aktualnieogromn¡

popularno±¢ na ±wie ie

◮

istotneskró eniepro esuprogramowania

(kilku-kilkunasto-kilkudziesi iokrotne,w zale»no± iod

problemu)

◮

jzyk interpretowany,istotniewolniejszyod C++iJavy

◮

Przykªad:implementa jastosuwC

#in lude <stdio.h>

stru t Stos { int dane[100℄; int n; };

void init(stru t Stos* s) { s->n=0; }

void push(stru t Stos* s, int e) { s->dane[s->n++℄ = e; }

int pop(stru t Stos* s) { return s->dane[--s->n℄; }

int empty(stru t Stos* s) { return s->n==0; }

main()

{

stru t Stos stos;

init(&stos);

push(&stos,2); push(&stos,5); push(&stos,3);

while(!empty(&stos))

printf("%d\n", pop(&stos));

strukturakoduprogramu

Programskªada si(w pewnymuprosz zeniu) ze

◮

prowadzi¢ obli zenia(wprzykªadzie: strukturaStos)

◮

ty hdany h (w przykªadzie: funk je init, push,...)

Elementy te nies¡ ze sob¡powi¡zaneskªadniowo wjzyku (mog¡

W paradygma ie obiektowymª¡ zy si opisstrukturydany h z

opisem opera jinanej wykonywany h wjedn¡ jednostk kodu

programu: klas. Posz zególne egzemplarzetej struktury dany h

(powi¡zanej z odpowiednimidlaniejopera jami) nazywasi

obiektami lubinstan jamiklasy.

Poj ie klasyjestbliskiepoj iutypuz jzykówpro eduralny h.

Jest jednakszersze.

#in lude <iostream>

lass Stos

{

publi :

int dane[100℄;

int n;

void init() { n=0; }

void push(int e) { dane[n++℄ = e; }

int pop() { return dane[--n℄; }

int empty() { return n==0; }

};

main()

{

Stos stos;

stos.init();

stos.push(2); stos.push(5); stos.push(3);

while(!stos.empty())

std:: out << stos.pop() << std::endl;

Deklara ja klasyopisuje skªadowe klasy:

◮

daneskªadowe  atrybuty

s¡ towarto± iprze howywane w obiekta hklasy,mog¡by¢

dowolnegotypu(mog¡ by¢ równie» obiektami)

◮

s¡ toopera je,jakie mo»nawykonywa¢ na obiekta hklasy,

deklara jaideni jafunk ji skªadowej klasynie ró»nisi od

deni ji'zwykªej' funk ji wjzyku C++;w innysposób sij¡

wywoªuje, mianowi ie wywoªuje si j¡ dla okre±lonego

Konstruktorto spe jalna metoda wywoªywana automaty zniew

momen ie tworzenia obiektu.

Funk j¡ konstruktorajestini jaliza ja obiektu; wsz zególno± iw

konstruktorzenadajesi warto± ipo z¡tkowe skªadowym klasy(nie

ma innegosposobu nadaniawarto± i po z¡tkowy h, jak tylkow

konstruktorze).

◮

konstruktordeniujesi jakometod (publi zn¡)o nazwie

takiej samejjak nazwa klasy

◮

mo»e mie¢argumenty

◮

◮

przykªad

#in lude <iostream>

lass Stos

{

publi :

int dane[100℄;

int n;

Stos() { n=0; } // konstruktor

void push(int e) { dane[n++℄ = e; }

int pop() { return dane[--n℄; }

int empty() { return n==0; }

};

main()

{

Stos stos; // niejawne wywoªanie konstruktora

stos.push(2); stos.push(5); stos.push(3);

while(!stos.empty())

std:: out << stos.pop() << std::endl;

Konstruktor, jakka»da funk ja,mo»e mie¢ argumenty.

lass Zespolona

{

publi :

Zespolona(float r, float i) { re=r; im=i; }

...

private:

float re,im;

...

}

main()

{

Zespolona x(1.5,2.0); // Argumenty dla konstruktora podajemy tak ...

Zespolona y = Zespolona(0,1,34); // ... lub tak.

...

Destruktortospe jalna metodawywoªywana automaty znie w

momen ie likwida jiobiektu.

Funk j¡ destruktora jestm.in. 'posprz¡tanie'po obiek ie,np. je±li

obiekt korzystaª zdynami znie przydzielonej mupami i, w

destruktorze powinnosi t pami¢zwolni¢.

◮

takiej samejjak nazwa klasy poprzedzonej znakiem~ (tylda)

◮

◮

Deni je funk jiskªadowy h mo»naumie± i¢:

◮

◮

poza deklara j¡klasy  wtedykompilowanes¡ jako zwykªe

funk je, hyba »ezostan¡ poprzedzonesªowem 'inline',

wewn¡trzdeni jiklasy umiesz zasi deklara j takiejfuk ji.

Funk jatypuinlinejesttraktowanaprzezkompilatorwsposób

spe jalny: kodbd¡ ywynikiemkompila jitakiejfunk jijestwprost

wstawiany(zamiastnormalnegowywoªania)wewszystkiemiejs a

przykªad

#in lude <iostream>

lass Stos

{

publi :

int dane[100℄;

int n;

Stos() { n=0; } // inline

void push(int e);

int pop();

int empty() { return n==0; } // inline

};

void Stos::push(int e) { dane[n++℄ = e; } // zwykªa

inline int Stos::pop() { return dane[--n℄; } // inline

main()

{

... (j.w.)

Ze wzgldu naprawa dostpu do skªadowy h (wido zno±¢) dziel¡

si onena trzyrodzaje:

prywatne (private)

skªadoweprywatnedostpnes¡tylkowobrbieklasy,widzianes¡

tylkoprzezinneskªadowetejsamejklasynp. metodprywatn¡

klasymo»nawywoªa¢jedyniew inny hmetoda htej»eklasy

publi zne (publi )

skªadowepubli znes¡dostpnerównie»spozaklasy,dlaobiektówi

metodinny hklas,dlainny h funk ji.

hronione (prote ted)

skªadowe hronionepozaobrbemklasywido znes¡tylkowklasa h

po hodny h,poza nimiza howuj¡sijakprywatne

wyja±nienienast¡pi pó¹niej, przy omówianiudziedzi zenia

◮

traktowana jestona jako prywatna.

◮

poj iehermetyza ji

Hermetyza ja to te hnikaprogramisty znapolegaj¡ ana tym, »e

jednostki programu (w zale»no± iod jzyka: moduªy, klasy,pakiety,

...) organizuje si w takisposób, »e nazewn¡trz takiejjednostki

wido zne s¡tylko teelementy,któres¡ potrzebnedo wykorzystania

jej funk jonalno± i.

Zasada hermetyza ji gªosi, »eprogramistamatylewiedzie¢o danej

jednost e programisty znej ile mupotrzeba, aby jejefektywnie

u»ywa¢. Wszystko, o mo»eby¢ przed nim ukryte,maby¢ukryte

◮

zastosowanegoalgorytmuwyli zaniasinusa.

◮

Hermetyza jawjzyka hobiektowy h

W jzyka h obiektowy h podstawow¡jednostk¡programisty zn¡

jest klasa,ahermetyza juzyskuje siprzez wydzielenie z± i

publi znej iprywatnej skªadowy h klasy.

przykªad

#in lude <iostream>

lass Stos

{

publi :

Stos() { n=0; }

void push(int e) { dane[n++℄ = e; }

int pop() { return dane[--n℄; }

int empty() { return n==0; }

private:

int dane[100℄;

int n;

};

main()

{

Stos stos;

stos.push(2); stos.push(5); stos.push(3);

while(!stos.empty())

std:: out  stos.pop()  std::endl;

el

◮

opera jami(w przykªadzie: np. uniemo»liwiamybezpo±rednie

manipulowanie warto± i¡ zmiennejn)

◮

klasy,(w z± iprywatnej koduklasymo»na dokonywa¢

dowolny h modyka ji,które,o ileinterfejsklasy pozostaje

bez zmian, niezmieniaj¡ wªasno± iskªadowy hpubli zny h)

Przykªad: aªkowitazmianaimplementa jistosubezzmianyjejinterfejsu: wfunk ji

main()niema»adny hzmian

lass Stos

{

publi :

Stos() { top=NULL; }

~Stos() { while(top!=NULL) { Elem* e=top; top=top->poprz; delete e; } }

void push(int i) { Elem* e=new Elem; e->dane=i; e->poprz=top; top=e; }

int pop() { int ret=top->dane; Elem* e=top; top=top->poprz; delete e; return ret; }

int empty() { return top==NULL; }

private:

stru t Elem { int dane; Elem* poprz; };

Elem* top;

};

main()

{

Stos stos;

stos.push(2); stos.push(5); stos.push(3);

while(!stos.empty())

std:: out << stos.pop() << std::endl;

destruktora, poniewa»w trak ie »y ia obiektuklasyStos

dynami znie tworzone s¡elementy listy. Kiedy obiekt takima

przestaje istnie¢, musisam zadba¢ oto by zwolni¢pami¢

zajmowan¡przezewentualne pozostaªe jesz ze elementy listy.

Uwaga:

Systemywykonaw zeniektóry hjzykówzawieraj¡me hanizmy

automaty znegowykrywaniaizwalnianiapami izajmowanejprzeznie

u»ywaneju»dane(tzw. zbieranie±mie i,ang. garbage olle tion),w

jzyka hCiC++nie ma taki h