Объявление и определение функций;

};   // Определение класса завершается символом «точка с запятой»!

 

Объектно-ориентированной разработке присущи следующие характерные свойства классов и объектов:

• инкапсуляция – объединение данных и кода в одно целое. Скрытие информации – имеется возможность запретить любой доступ к данным объекта, кроме как через его методы. Внутренняя структура объекта скрыта от пользователя;
• наследование – возможность создавать новые классы по принципу "от общего к частному". Наследование позволяет классам-потомкам при сохранении всех свойств классов-родителей добавлять свои собственные свойства, которые отражают их индивидуальность;
• полиморфизм – способность объектов выбирать реализацию метода на основе типов данных, принимаемых в сообщении. Объекты разных классов реагируют по-своему на одно и тоже сообщение. Это позволяет разным объектам иерархии классов реализовать своим собственным образом некоторый метод обработки данных (с одним и тем же именем для всех объектов).

 

Пример 4_1. Класс «Вектор»

Файл vector. h               // определение класса вектор,

// его данных и методов

#ifndef  _VECTOR_H        //предотвращение многократного

#define _VECTOR_H        //включения заголовочного файла

#include <iostream>

using std::endl;

using std::cout;

class VECTOR               // Класс для работы с геометрическими векторами

{

//Данные

       private:

       int x, y;        // координаты конца вектора

       //Методы

       public:

       // Присвоить значения координатам вектора: подставляемый метод -

       // определение метода дано в определении класса

       void Assign(const int &x1, const int &y1)

       {

                   x = x1; y = y1;

                   return;

       }

       // Печать значений координат вектора: объявление метода класса.

       // Определение будет дано далее.

       void print(void) const;

};    // завершение определения класса

// Определение метода print класса VECTOR

void VECTOR::print(void) const // const в конце заголовка метода –

//метод не может изменить данные класса

{

cout<<"\n Coordinates of a vector: x= "

         <<x<<" y= "<<y<<endl;

       return;

}

#endif _VECTOR_H

Файл class_vector.cpp    // использование класса «Вектор»

 

#include "vector.h"

const int N = 5;         // Число векторов в массиве

Int main()

{

       // Создаем вектор    v1 - объект класса VECTOR

       // и массив векторов v_a - массив объектов класса VECTOR

VECTOR     v1, v_a[ N ];

      

// Инициализируем и печатаем вектор v1

       v1.Assign(0, 0); cout<<"\n Vector v1: "; v1.print();

      

// Инициализируем и печатаем массив векторов v _ a

       for (int i = 0; i < N; i++)

       {

                   v_a[i].Assign(i, i+1);

                   cout<<"\n Vector v_a["<<i<<"]:";

                   v_a[i].print();

       }

cout<<endl;

       system (" pause ");

       return 0;

}

 

Результат работы программы:

 

Для того, чтобы использовать объекты, как значения типа, объявленного разработчиком программы, класс должен обладать механизмом создания и уничтожения объектов. Таким механизмом являются конструкторы и деструкторы объектов.

 

Если класс не имеет конструктора, то инициализировать его объект при помощи списка значений (как структурную переменную) можно только в том случае, если все данные класса открытые (public).

 

Конструкторы и деструкторы

 

Конструктор – это метод (функция), имя которого совпадает с именем класса. Конструктор создает и инициализирует объект класса.

Конструктор автоматически вызывается при создании объекта: на первом этапе инициализируется конструктор, на втором – тело конструктора.

Конструкторов может быть несколько, при этом каждый конструктор со своим индивидуальным списком параметров.

Конструктор по умолчанию – конструктор, у которого отсутствуют параметры.

Конструктор копирования – конструктор, который вызывается: когда создается объект класса с инициализацией другим объектом; когда объект передается в функцию как параметр по значению; или когда метод класса возвращает в операторе return значение объекта.

 

Конструктор НЕ возращает значения!

 

Например, создание объекта класса VECTOR с помощью конструктора можно описать так:

Class VECTOR

{

//Данные

       private:

       int          x, y;         // координаты конца вектора

   //Методы

       public:

// Конструктор по умолчанию, без параметров.

//   Подставляемый метод

VECTOR () { x = 0; y = 0;}

// Конструктор с параметрами и инициализацией данных класса

// значениями соответствующих параметров.

//   При этом создание и инициализация объекта осуществляются

//   на первом этапе работы конструктора; второй этап отсутствует –  

//   тело конструктора пусто

       VECTOR (const int &x1, const int &y1): x (x1),  y (y1){ }

      

//   можно и так (но при этом создание и инициализация объекта

//   осуществляются в два этапа работы конструктора):

//   VECTOR (const int &x1, const int &y1) { x = x1;  y = y1; }

// Конструктор копирования - вызывается при создании

// нового объекта с инициализацией другим объектом.

//   Подставляемый метод

VECTOR (const VECTOR  & copy) //объект copy - источник копирования

{

x = copy.x; y=copy.y;

}

   ...

};

 

 

При объявлении векторов, как в примере 4_1: VECTOR v 1, v _ a [ N ]; – конструктор по умочанию будет вызван 6 раз (один раз для v 1 и по одному разу длякаждого элемента массива v _ a). Все созданные объекты будут инициализированы нулевыми значениями.

Если используется определение VECTOR v 1 (10, 10) – то вызывается конструктор с параметрами и создается вектор с координатами x = 10, y = 10.

В случае определения VECTOR v 2 (v 1)  вызывается конструктор копирования и создается вектор v 2 с координатами v 1. x, v 1. y.

 

Конструктор по умолчанию и конструктор с параметрами можно объединить в один конструктор. Например, для рассматриваемого класса VECTOR:

       VECTOR (const int & x 1=0, const int & y 1=0): x (x 1), y (y 1) { }

 

Если конструктор копирования не создан разработчиком программы, то автоматически создается конструктор с поверхностным копированием. В случае с динамическими объектами копируется только указатель на объект, а копия объекта в динамической памяти не создается, что приводит к неправильной работе программы. Для примера 4_1 собственный конструктор копирования можно не создавать.

 

Деструктор – это метод (функция), имя которого совпадает с именем класса и начинается с символа ~ ( «тильда»). Деструктор предназначен для уничтожения объектов. Если конструктор не выполняет динамическое распределение памяти, то собственный деструктор кодировать не надо.

 

Деструктор вызывается не явно: когда объект класса выходит из области видимости (как переменная).

 

Деструктор всегда только один, НЕ имеет параметров и НЕ возращает значения!

 

 

Перегрузка операций для классов

 

Для того, чтобы сделать работу с объектами удобной и сответствующей предметной области использования объектов, С++ предоставляет возможность перегрузки стандартных операций для объектов пользовательских типов. Для этого следует разработать специальный метод класса (функцию-операцию) operator. Прототип такого метода в определении класса следующий: