2. Понятие класса. Понятие метода. Представление метода в виде обычной процедуры. Понятие конструктора и деструктора.

Понятие класса

Класс – тип данных для создания объектов.

Объект – экземпляр класса.

Классы объектов определяются в секции type глобального блока. Описание класса начинается с ключевого слова class и заканчивается ключевым словом end. По форме похоже на обычные записи, но помимо полей данных классы могут содержать объявления пользовательских процедур и функций.

Type

TDelimitedReader = class

// поля

FileVar : TextFile;

Items : array of string;

//заголовки методов

procedure PutItem(Index: Integer; constItem: string);

function GetEndOfFile: Boolean;

procedure SetActive(const _Active: Boolean);

end;

Класс содержит поля и методы. Заголовки методов, следующие за списком полей, играют роль упреждающих (forward) описаний.

Класс обычно описывает сущность, моделируемую в программе.

Объявление ссылки на объект класса:

var Reader: TDelimitedReader;

Объекты в Delphi – динамические данные, т.е. распределяются в динамической памяти. Поэтому переменная Reader — это просто ссылка на экземпляр (объект в памяти), которого физически еще не существует.

Объекты могут выступать в программе не только в качестве переменных, но также элементов массивов, полей записей, параметров процедур и функций. Кроме того, они могут служить полями других объектов. Во всех этих случаях программист фактически оперирует указателями на экземпляры объектов в динамической памяти. Следовательно, объекты изначально приспособлены для создания сложных динамических структур данных, таких как списки и деревья. Указатели на объекты для этого не нужны.

В некоторых случаях требуется, чтобы объекты разных классов содержали ссылки друг на друга. Возникает проблема: объявление первого класса будет содержать ссылку на еще не определенный класс. Она решается с помощью упреждающего объявления:

type

TReadersList = class; // упреждающее объявление классаTReadersList

TDelimitedReader = class

Owner: TReadersList;

...

end;

TReadersList = class

Readers: array ofTDelimitedReader;

...

end;

Классы удобно помещать в модули: описание помещается в секцию interface, а код методов — в секцию implementation. Создавая модули классов, нужно придерживаться следующих правил:

– все классы, предназначенные для использования за пределами модуля, следует определять в секции interface;

– описание классов, предназначенных для употребления внутри модуля, следует располагать в секции implementation;

– если модуль B использует модуль A, то в модуле B можно определять классы, порожденные от классов модуля A.

Понятие метода

Метод – процедура или функция, определенная внутри класса, предназначенная для выполнения действий над объектами. Предварительное объявление методов выполняется при описании класса в секции interface модуля, а их программный код записывается в секции implementation. Однако в отличие от обычных процедур и функций заголовки методов должны иметь уточненные имена, т.е. содержать наименование класса.

procedure TDelimitedReader.SetActive(const _Active: Boolean);

begin

if _Active then

Reset(FileVar)

else

CloseFile(FileVar);

end;

Внутри методов обращения к полям и другим методам выполняются как к обычным переменным и подпрограммам без уточнения экземпляра объекта. Такое упрощение достигается путем использования в пределах метода псевдопеременной Self (стандартный идентификатор). Физически Self – дополнительный неявный параметр, передаваемый в метод при вызове. Он указывает экземпляр объекта, к которому данный метод применяется.

Представление метода в виде обычной процедуры

Reader.SetActive(True) (ООП-вариант) = TDelimitedReader_SetActive(Reader, True) (вариант процедурного программирования)

Любой метод можно представить в виде обычной процедуры, которая получает неявный аргумент this (self).

Понятие конструктора и деструктора

Когда начинается работа с объектом, то он размещается в памяти.

Чтобы сконструировать объект (выделить память для экземпляра):

Reader := TDelimitedReader.Create;

Create — это конструктор объекта; он всегда присутствует в классе и служит для создания и инициализации экземпляров. При создании объекта в памяти выделяется место только для его полей. Методы, как и обычные процедуры и функции, помещаются в область кода программы; они умеют работать с любыми экземплярами своего класса и не дублируются в памяти.

После создания объект можно использовать в программе: получать и устанавливать значения его полей, вызывать его методы. Доступ к полям и методам объекта происходит с помощью уточненных имен, например:

Reader.NextLine;

Кроме того, как и при работе с записями, допустимо использование оператора with, например:

with Reader do NextLine;

Если объект становится ненужным, он должен быть удален вызовом специального метода Destroy, например:

Reader.Destroy; // Освобождение памяти, занимаемой объектом

Destroy – это деструктор объекта; он присутствует в классе наряду с конструктором и служит для удаления объекта из динамической памяти. После вызова деструктора переменная Reader становится несвязанной и не должна использоваться для доступа к полям и методам уже несуществующего объекта. Чтобы отличать в программе связанные объектные переменные от несвязанных, последние следует инициализировать значением nil.

Reader := nil;

...

if Reader <> nil then

Reader.Destroy;

Вызов деструктора для несуществующих объектов недопустим и при выполнении программы приведет к ошибке. Чтобы избавить программистов от лишних ошибок, в объекты ввели предопределенный метод Free, который следует вызывать вместо деструктора. Метод Free сам вызывает деструктор Destroy, но только в том случае, если значение объектной переменной не равно nil.

if Reader <> nil then ~ Reader.Free

Reader.Destroy

После уничтожения объекта переменная Reader сохраняет свое значение, продолжая ссылаться на место в памяти, где объекта уже нет. Если эту переменную предполагается еще использовать, то желательно присвоить ей значение nil, чтобы программа могла проверить, существует объект или нет.

Reader.Free; ~ FreeAndNil(Reader);

Reader := nil;

Значение одной объектной переменной можно присвоить другой. При этом объект не копируется в памяти, а вторая переменная просто связывается с тем же объектом, что и первая:

var

R1, R2: TDelimitedReader; // Переменные R1 и R2 не связаны с объектом

begin

R1 := TDelimitedReader.Create; // Связывание переменной R1 с новым объектом

// Переменная R2 пока еще не связана ни с каким объектом

R2 := R1; // Связывание переменной R2 с тем же объектом, что и R1

// Теперь обе переменные связаны с одним объектом

R2.Free; // Уничтожение объекта

// Теперь R1 иR2 не связаны ни с каким объектом

end;

Создание объекта включает выделение памяти под экземпляр и инициализацию его полей, а разрушение – очистку полей и освобождение памяти. Действия по инициализации и очистке полей специфичны для каждого конкретного класса объектов. По этой причине Delphi позволяет переопределить стандартный конструктор Create и стандартный деструктор Destroy для выполнения любых полезных действий. Можно даже определить несколько конструкторов и деструкторов (имена им назначает сам программист), чтобы обеспечить различные процедуры создания и разрушения объектов.

type

TDelimitedReader = class

...

Constructor Create(const FileName: string; const ADelimiter: Char = ';');

Destructor Destroy; override;

...

end;

constructor TDelimitedReader.Create( const FileName: string;

const ADelimiter: Char = ';');

begin

AssignFile(FileVar, FileName);

Delimiter := ADelimiter;

end;

destructor TDelimitedReader.Destroy;

begin

…

end;

Если объект содержит встроенные объекты или другие динамические данные, то конструктор – это как раз то место, где их нужно создавать.

Конструктор применяется к классу или к объекту.

Если он применяется к классу,

Reader := TDelimitedReader.Create('MyData.del', ';');

то выполняется следующая последовательность действий:

1) в динамической памяти выделяется место для нового объекта;

2) выделенная память заполняется нулями. В результате все числовые поля и поля порядкового типа приобретают нулевые значения, строковые поля становятся пустыми, а поля, содержащие указатели и объекты получают значение nil;

3) затем выполняются заданные программистом действия конструктора;

4) ссылка на созданный объект возвращается в качестве значения конструктора. Тип возвращаемого значения совпадает с типом класса, использованного при вызове.

Если конструктор применяется к объекту,

Reader.Create('MyData.del', ';');

то конструктор выполняется как обычный метод. Другими словами, новый объект не создается, а происходит повторная инициализация полей существующего объекта. В этом случае конструктор не возвращает никакого значения. Далеко не все объекты корректно себя ведут при повторной инициализации, поскольку программисты редко закладывают такую возможность в свои классы. Поэтому на практике повторная инициализация применяется крайне редко.

Деструктор уничтожает объект, к которому применяется:

Reader.Destroy;

В результате:

1) выполняется заданный программистом код завершения;

2) освобождается занимаемая объектом динамическая память.

В теле деструктора обычно должны уничтожаться встроенные объекты и динамические данные, как правило, созданные конструктором. Как и обычные методы, деструктор может иметь параметры, но эта возможность используется редко.

Директива Override должна быть указана в определении деструктора, так как мы отменяем виртуальный метод уничтожения TObject.

В конце деструктора, вы должны вызвать Inherited для вызова родительского деструктора.

Пример, что деструктор явно можно не вызывать:

procedure TForm1.FormCreate(Sender:Object);

var   words : TWords; begin   words := TWords.Create(4); end;