Например, пусть программист решил в классе TPoint (точка) запретить внешний доступ к координатам точки и разрешить внешний доступ к методам перемещения точки на плоскости. Описание класса TPoint можно построить так:
class TPoint
{ private:
int x,y;
public:
void movePoint ( int newx, int newy); // в новую точку
void relmove ( int dx, int dy ); // смещение на dx,dy
int getx ( void ) ( return x ; };
int gety ( void ) { return y ; };
};
Описание тела компоненты-функции может быть включено в описание класса, как это сделано в примере для функций getx и gety, или помещено вне описания класса. Компоненты-функции при их вызове неявно получают дополнительный аргумент - указатель на переменную объектного типа, для которой вызвана функция и в теле функции можно обращаться ко всем компонентам класса. В связи с этим при описании тела компоненты-функции вне описания класса нужно использовать операцию разрешения контекста, чтобы информировать компилятор о принаждлежности функции к классу. Методы класса TPoint можно описать так:
void TPoint : : movePoint ( int newx, int newy )
{ x = newx; y = newy ; }
void TPoint : : relmove ( int dx, int dy )
{ x += dx; y += dy ; }
Чтобы выполнить начальную инициализацию компонент-данных при создании переменных объектного типа в описание типа включаются специальные методы-конструкторы. Имя конструктора совпадает с именем типа, конструктор не возвращает никакого значения и для него не указывается тип возвращаемого значения. Для рассмотренного выше класса TPoint можно было обойтись без конструктора и использовать для инициализации метод movePoint. Рассмотрим в качестве примера класс TRect, описывающий прямоугольник со сторонами, параллельными осям координат:
enum Boolean {FALSE, TRUE };
class TRect
{ public:
TPoint a,b; // a - левый верхний угол, b - правый нижний угол
void move( int dx, int dy) // перемещение прямоугольника
{ a.relmove ( dx, dy ); b.relmove ( dx, dy );}
void grow( int dx, int dy) // изменение размеров
{ a.x +=dx; a.y += dy; b.x +=dx; b.y += dy; }
void intersect (const TRect& r); // общая часть двух прямоугольников
void Union ( const TRect& r); /* прямоугольник, охватывающий два прямоугольника */
Boolean contains ( const TPoint& p);
/* TRUE, если точка p принадлежит прямоугольнику */
Boolean isEmpty( );
/* TRUE, если ширина или высота прямоугольника равны нулю */
TRect (int ax, int ay, int bx, int by ) // конструктор
{ a,x - ax; a,y = ay; b.x = bx; b.y = by; };
TRect ( TPoint p1, TPoint p2) // конструктор
{ a = p1; b = p2; };
TRect () // конструктор
{ a.x = a.y = b.x = b.y = 0; };
/* Методы класса TRect */
void TRect : : intersect (const TRect& r)
{ a.x = max (a.x, r.a.x ); b.x = min ( b.x, r.b.x );
a.y = max (a.y, r.a.y ); b.y = min ( b.y, r.b.y );
void TRect : : Union ( const TRect & r )
{ a.x = ( a.x <= r.a.x ) ? a.x : r.a.x ;
a.y = ( a.y <= r.a.y ) ? a.y : r.a.y ;
b.x = ( b.x >= r.b.x ) ? b.x : r.b.x ;
b.y = ( b.y >= r.b.y ) ? b.y : r.b.y ;
Boolean TRect : : contains ( const TPoint & p )
{ return Boolean (p.x >= p.x && p.x < b.x && p.y >= a.y && p.y < b.y); };
Boolean TRect : : isEmpty ( )
a.y >= b.y ); ;
Более полная информация о конструкторах объектных типов приведена в следующем разделе.
Объявление переменной объектного типа строится по общим правилам, но за идентификатором переменной можно указать в скобках аргументы определенного в классе конструктора, например:
TRect r1(2,4,20,50); // инициализация с использованием первого конструктора
TRect *pr = &r1; // укзатель на TRect
TRect r2, *ptr; // для r2 используется конструктор без параметров
В операции new для размещения в динамической памяти объектной переменной за именем типа также указываются аргументы конструктора этого типа:
ptr = new TRect( 7,3,18,40);
Для обращения к компонентам объектного типа имя компоненты должно уточняться именем объектной переменной или указателем на нее:
r1.grow( 2, -3);
pr->move( 1, 1);
Boolean bb= r1.isEmpty( );
Описание класса обычно содержит специальные методы, вызываемые при создании переменной этого класса и удалении переменной из динамической памяти - конструкторы и деструкторы. Конструктор вызывается после выделения памяти для переменной и обеспечивает инициализацию компонент-данных, деструктор вызывается перед освобождением памяти, занимаемой объектной переменной, и предназначен для выполнения дополнительных действий, связанных с уничтожением объектной переменной, например, для освобождения памяти, выделенной для объекта вне участка, отведенного для компонент-данных.
Как уже отмечалось, конструктор всегда имеет имя, совпадающее с именем класса, для него не указывается тип возвращаемого значения и он не возвращает никакого значения. Конструктор должен обеспечивать инициализацию всех компонент-данных. Для класса может быть объявлено несколько конструкторов, различающихся числом и типами параметров. В общем случае различают следующие виды конструкторов: конструктор с параметрами, конструктор без параметров и конструктор копирования с одним параметром - ссылкой на переменную того же объектного типа. Если для объектного типа не определено ни одного конструктора, компилятор создает для него конструктор по умолчанию, не использующий параметров. Конструктор копирования необходим, если переменная объектного типа передается в какую-нибудь функцию как аргумент, поскольку все аргументы передаются в функцию по значению.
Деструктор необходим, если объектный тип содержит компоненту-данное, являющуюся указателем на динамическое данное, которое должно уничтожаться при уничтожении объектной переменной. Деструктор всегда имеет то же имя, что и имя класса, но перед именем записывается знак ~ (тильда). Деструктор не имеет параметров и подобно конструктору не возвращает никакого значения.
В качестве примера рассмотрим объектный тип TString для представления строковых данных с более высокой степенью защиты от ошибок, чем это обеспечено стандартными функциями обработки строк из файла-заголовка string.h.
#include <iostream.h>
#include <string.h>
class TString
TString(); // конструктор без параметров
TString(int n, char* s=0); // конструктор, создающий пустую строку
/* конструктор, преобразующий массив из char с завершающим нулем
в тип TString */
TString(char* s);
TString(TString& st); // конструктор копирования
~TString(); // деструктор
void print(); // вывод строки на экран
int sz; // длина строки
char* ps; // указатель на память для хранения строки
/* Методы класса TString */
TString::TString( ){sz=0; ps=0;}
TString::TString(int n, char* s)
{ sz=n; ps=new char[n+1];
strncpy(ps,s,n); ps[sz]='\0';
}
TString::TString(char* s)
{ sz=strlen(s)+1; ps=new char[sz];
strcpy(ps,s);
TString::TString(TString& str)
{ sz = str.sz; ps=new char[sz+1];
strcpy(ps,str.ps);
TString::~TString( )
{ if (ps != 0) delete [] ps; }
void TString::print( )
{ if (sz == 0 )
{ cout << " Строка пустая "<< endl; return;}
cout<<" Строка = "<< ps <<endl;
Ниже приведен пример программы, иллюстрирующей использование данных типа TString.
int main()
{ char rabstr [60] = "yes";
while (*rabstr !='n')
{ cin >> rabstr;
if (*rabstr == 'n')break;
TString s1();
TString s2(6);
TString s3(6, rabstr);
TString* ps1=new TString(" Это строка по указателю");
cout <<" s1="; ps1->print();
cout <<" s2="; s2.print();
cout <<" s3="; s3.print();
return 0;
Описание конструктора можно упростить, если компоненты-данные принадлежат к базовым типам или являются объектными переменными, имеющими конструктор. При описании конструктора после заголовка функции можно поставить двоеточие и за ним список инициализаторов вида идентификатор (аргументы ). Например, для класса TPoint из предыдущего параграфа можно было определить конструктор так:
( .....
TPoint ( int x0, int y0 ) : x (x0), y (y0){ };
В этом конструкторе все компоненты получают значения из списка инициализации, а тело конструктора представлено пустым составным оператором.
Классы образуют иерархическую структуру, когда выделяется некоторый базовый класс, содержащий общие данные и методы группы сходных классов, и строится несколько производных классов, в которых к данным и методам базового класса добавляются данные и методы, необходимые для реализации производного класса. Описание системы классов в этом случае выглядит так:
class TA // базовый класс
{ Переменные и методы TA }
class TAA : public TA // класс, производный от класса TA
{ Переменные и методы TAA }
class TAAB : public TAA // класс, производный от класса TAAB
{ Переменные и методы TAAB }
Доступом к компонентам базового класса управляют ключевые слова public и private. Если базовый класс public, то в производном классе public-компоненты базового класса останутся public, protected-компоненты базового класса останутся protected, private-компоненты базового класса для функций производного класса будут недоступны.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7
