Пример Композиции (класс Сообщение )

Визуально сообщение обычно выглядит, как окно с текстом и кнопкой подтверждения (рис. 15).

Рис. 15. Вид окна сообщения

При разработке класса Сообщения попытаемся использовать уже описанный класс Окно_с_текстом. Окно сообщения без кнопки представляет собой объект класса Окно_с_текстом. Кнопка также представляет собой Окно_с_текстом. Попытка использования при разработке множественного наследования приведет к дублированию полей. Чтобы этого избежать, используем для хранения параметров изображения кнопки поле типа Окно_с_текстом.

Класс Сообщение – родитель: класс Окно_с_текстом:

поле Кнопка: Окно_с_текстом

метод Инициализировать (

aX1,aY1,aX2,aY2,aColor,aXt,aYt,aText,

bX1,bY1,bX2,bY2,bColor,bXt,bYt,bText)

метод Изобразить

Конец описания.

Метод Инициализировать при этом должен получить двойной список параметров по сравнению с методом Инициализировать класса родителя. Первым набором инициализируются родительские поля, а вторым - аналогичные поля включенного объекта (рис. 16).

Рис. 16. Структура полей класса Сообщение

Метод Изобразить должен выводить на экран оба окна: одно - используя родительский метод, второе - используя метод поля-объекта.

Доступ к компонентам объектного поля осуществляется с указанием имени объекта, имени поля, имени компонента:

<имя объекта>.<имя поля>.<имя компонента> или

<имя объекта>.<имя поля>.<имя метода>.

Возможно, произвольное количество вложений объектных полей.

Наполнение

Включение объектов в некоторый класс можно реализовать и с использованием указателей на эти объекты. В отличие от объектного поля, которое включает в класс точно указанное количество объектов (1 или более – при использовании массива объектов) конкретного класса, использование указателей позволяет включить 0 или более объектов, если они собраны в массив или списковую (линейную или нелинейную) структуру.

Пример Наполнения(класс Функция)

В качестве примера рассмотрим класс, объекты которого должны осуществлять разбор заданного алгебраического выражения (выражение представляет собой запись функции от одной переменной - x). Данный объект должен обрабатывать сообщения:

1. «Конструировать» - в процессе конструирования должно строиться бинарное дерево вычисления выражения (рис. 17), переданного в списке параметров.

Рис. 17. Дерево вычисления выражения

2. «Вычислить» - при обработке этого сообщения должно вычисляться значение функции по заданному значению аргумента.

В качестве элементов дерева будем использовать объекты класса Триада. Объявление класса Триада, реализующего элемент дерева вычислений может выглядеть следующим образом:

Класс Триада:

поле-адрес Левое_поддерево: Триада

поле-адрес Правое_Поддерево :Триада

поле Операция

поле Результат

метод Инициализировать (выражение)

Конец описания.

При описании класса Функция мы также используем поле-адрес:

Класс Функция:

полe-адрес Корень_дерева: ТРИАДА;

метод Конструировать (выражение) ;

метод Вычислить;

Конец описания.

Механизм наполнения в основном используется для подключения объекта или структуры объектов к некоторому классу, реализующему управление сразу всей структурой.

Дополнительные средства и приемы разработки классов

Рассмотренные ранеесредства разработки классов являются основными. Они предусматриваются принципами ООП. Однако к настоящему моменту постепенно складывается более сложная модель ООП, включающая такие понятия как метаклассы, контейнерные классы, делегирование методов, параметризованные классы. Появление в языках программирования соответствующих средств позволяет создавать более эффективные программы.

Метаклассы. Дальнейшее развитие идеи реализации полиморфных объектов привело к появлению более высокого уровня абстракции - метаклассов. Метакласс - тип, значениями которого являются классы, как ссылки на типы. Переменные типа метакласса можно использовать вместо явного указания класса в соответствии с традиционными правилами косвенного доступа (рис. 18).

Рис. 18. Организация прямого и косвенного доступа к классу

Реализация метаклассов базируется на использовании специальных таблиц, в которых хранится информация о классе: имя класса, имя класса-родителя, адреса методов и т.д. Поскольку эти таблицы используются во время выполнения программы, то они получили название RTTI (Run Time Type Information – «информация о типе времени выполнения»).

Эти же таблицы используются для реализации следующих операций: