Лабораторная работа №2. Объявление и описание классов
1.Цель лабораторной работы.
Цель лабораторной работы - получить практические навыки реализации классов на С++.
2.Теоретический материал для домашнего изучения.
Класс — это тип данных, определяемый пользователем. То, что в
C++Builder имеется множество предопределенных классов, не противоречит этому определению — ведь разработчики C++Builder тоже пользователи С++. Понятия класса, структуры и объединения в С++
довольно близки друг к другу.
Класс должен быть объявлен до того, как будет объявлена хотя бы одна переменная этого класса. Т.е. класс не может объявляться внутри объявления переменной. Синтаксис объявления класса следующий:
class <имя класса> : <список классов - родителей>
{
public: // доступно всем
<данные, методы, свойства, события>
__published // видны в Инспекторе Объекта и изменяемы
<данные, свойства> protected: // доступно только потомкам
<данные, методы, свойства, события> private: // доступно только в классе
<данные, методы, свойства, события>
} <список переменных>;
Например:
class MyClass : public Classl, Class2
{
public: MyClass(int = 0);
void SetA(int); int GetA(void); private: int FA; double В, C; protected:
int F(int); };
Имя класса может быть любым допустимым идентификатором.
Идентификаторы классов, наследующих классам библиотеки компонентов
C++Builder, принято начинать с символа «Т».
Класс может наследовать поля (они называются данные-элементы),
методы (они называются функции-элементы), свойства, события от других классов — своих предков, может отменять какие-то из этих элементов класса или вводить новые. Если предусматриваются такие классы-предки,
то в объявлении класса после его имени ставится двоеточие и затем дается список родителей. В приведенном выше примере предусмотрено множественное наследование классам Class1 и CIass2. Если среди классов-
предков встречаются классы библиотеки компонентов C++Builder или классы, наследующие им, то множественное наследование запрещено.
Бели объявляемый класс не имеет предшественников, то список классов-родителей вместе с предшествующим двоеточием опускается.
Например:
class MyClass1
{
…
};
Доступ к объявляемым элементам класса определяется тем, в каком разделе они объявлены. Раздел public (открытый) предназначен для объявлений, которые доступны для внешнего использования. Это открытый интерфейс класса. Раздел published (публикуемый) содержит
открытые свойства, которые появляются в процессе проектирования на странице свойств Инспектора Объектов и которые, следовательно,
пользователь может устанавливать в процессе проектирования. Раздел private (закрытый) содержит объявления полей и функций, используемых только внутри данного класса. Раздел protected (защищенный) содержит объявления, доступные только для потомков объявляемого класса. Как и в случае закрытых элементов, можно скрыть детали реализации защищенных элементов от конечного пользователя. Однако в отличие от закрытых, защищенные элементы остаются доступны для программистов,
которые захотят производить от этого класса производные классы, причем не требуется, чтобы производные классы объявлялись в этом же модуле.
В приведенном выше примере черѐз объект данного класса можно получить доступ только к функциям MyClass, SetA и GfetA. Поля FA, В, С
и функция F — закрытые элементы. Это вспомогательные данные и функция, которые используют в своей работе открытые функции.
Открытая функция MyClass с именем, совпадающим с именем класса, это так называемый конструктор класса, который должен инициализировать данные в момент создания объекта класса. Присутствие конструктора в объявлении класса не обязательно. При отсутствии конструктора пользователь должен сам позаботиться о задании начальных значений дан-
ным-элементам класса.
Перед именами классов-родителей в объявлении класса также может указываться спецификатор доступа (в примере public). Смысл этого спецификатора тот же, что и для элементов класса: при наследовании public (открытом наследовании) можно обращаться через объект данного класса к методам и свойствам классов-предков, при наследовании private
подобное обращение невозможно.
По умолчанию в классах (в отличие от структур) предполагается спецификатор private. Поэтому можно включать в объявление класса данные и функции, не указывая спецификатора доступа. Все, что включено
в описание до первого спецификатора доступа, считается защищенным.
Аналогично, если не указан спецификатор перед списком классов-
родителей, предполагается защищенное наследование.
Объявления данных-элементов (полей) выглядят так же, как объявления переменных или объявления полей в структурах:
<тип> <имена полой>;
В объявлении класса поля запрещается инициализировать. Для инициализации данных служат конструкторы.
Объявления функций-элементов в простейшем случае не отличаются от обычных объявлений функций.
После того, как объявлен класс, можно создавать объекты этого класса. Если ваш класс не наследует классам библиотеки компонентов
C++Builder, то объект класса создается как любая переменная другого типа простым объявлением. Например, оператор:
MyClass МС, МС10[10], *Pmc;
создает объект МС объявленного выше класса MyClass, массив МС10 из десяти объектов данного класса и указатель Pmc на объект этого класса.
В момент создания объекта класса, имеющего конструктор, можно инициализировать его данные, перечисляя в скобках после имени объекта значения данных. Например, оператор:
MyClass МС(3);
не только создает объект МС, но и задает его полю FA значение 3,
Если этого не сделать, то в момент создания объекта поле получит значение по умолчанию, указанное в содержащемся в объявлении класса прототипе конструктора.
Создание переменных, использующих класс, можно совместить с объявлением самого класса, размещая их список между закрывающей класс фигурной скобкой и завершающей точкой с запятой. Например:
class MyClass : public Classl, Class2
{
…
} МС, MC10[10], *Pmc;
Если создается динамически размещаемый объект класса, то это делается операцией new. Например:
MyClass *РМС = new MyClass;
или
MyClass *РМС1 = new MyClass(3);
Эти операторы создают где-то в динамически распределяемой области памяти сами объекты и создают указатели на них — переменные РМС и РМС1.
Создание объектов класса простым объявлением переменных возможно только в случае, если среди предков вашего класса нет классов библиотеки компонентов С++Builder. Если же такие предки есть, то создание указателя на объект этого класса возможно только операцией new. Например, если класс объявлен так:
class MyClass2 : public TObject
{
…
};
то создание указателя на объект этого класса может осуществляться оператором:
MyClass2 *Р2 = new MyClass2;
Функции-элементы, дружественные функции, константные функции Поля данных, исходя из принципа инкапсуляции, всегда должны быть защищены от несанкционированного доступа. Доступ к ним, как
правило, должен осуществляться только через функции, включающие методы чтения и записи полей. В этих функциях должна осуществляться проверка данных чтобы не записать случайно в поля неверные данные или чтобы не допустить их неверной трактовки.