- •Содержание
- •Предисловие
- •1. Этапы разработки программы
- •1.1. Формальная постановка задачи
- •1.2. Выбор метода решения
- •1.3. Внешняя спецификация программы
- •1.4. Разработка алгоритма
- •1.5. Кодирование алгоритма на языке программирования
- •1.6. Испытания программы на тестах
- •Вопросы для самоконтроля
- •2. Язык для записи алгоритмов
- •2.1. Базовые типы величин
- •2.2. Объявление величин в алгоритме
- •2.3. Структура компьютера с позиций программы
- •2.4. Базовые операции
- •2.5. Управляющие структуры
- •2.6. Структура алгоритма
- •Вопросы для самоконтроля
- •3. Введение в язык программирования паскаль
- •3.1. Краткая характеристика языка
- •Алфавит, лексемы, разделители
- •3.1.2. Структура программы
- •3.2. Средства кодирования вычислительных операций
- •3.2.1. Операция ввода
- •3.2.2. Операция присваивания
- •3.2.3. Операция вывода
- •3.3. Средства кодирования управляющих конструкций
- •3.3.1. Кодирование структуры «Ветвление»
- •3.3.2. Кодирование структуры «Цикл»
- •3.4. Кодирование алгоритма в целом
- •Заключение
- •Вопросы для самоконтроля
- •Разработка алгоритмов методом пошаговой детализации
- •4.1. Структура алгоритма
- •4.2. Описание действий
- •4.3. Обратная подстановка
- •4.4. Пример
- •4.4.1. Разработка внешней спецификации
- •4.4.2. Разработка главного алгоритма
- •4.4.3. Подстановка
- •4.4.4. Кодирование на языке Паскаль
- •4.4.5. Разработка алгоритма подпрограммы сортировки
- •4.5. Вопросы для самоконтроля
- •5.Тестирование
- •5.1. Общие принципы тестирования
- •5.2. Виды тестирования
- •5.3. Стратегии тестирования
- •5.3.1. Методы стратегии «черного ящика»
- •5.3.2. Методы стратегии «белого ящика»
- •5.4. Правила записи трассировки
- •Вопросы для самоконтроля
- •6. Характеристики качества программы
- •Вопросы для самоконтроля
- •Вопросы для самоконтроля (продолжение)
- •7. Типовые алгоритмы обработки массивов
- •А1. Ввод массива с клавиатуры
- •А7. Выбор элементов по условию
- •А8. Проверка выполнения некоторого условия
- •Пример 2. ”Найти значение элемента, встречающегося в массиве наибольшее количество раз”.
- •Пример 3. В матрице a[1..N, 1..M] поменять местами первый и третий отрицательные элементы, встретившиеся при просмотре матрицы по строкам слева направо и сверху вниз.
- •8. Обработка символьной информации
- •8.1. Обработка строк
- •8.2. Особенности ввода информации строкового вида
- •Вопросы для самоконтроля
- •9. Типы данных, задаваемых пользователем
- •9.1. Множества
- •9.2. Записи
- •9.3. Оператор with
- •Вопросы для самоконтроля
- •10. Файлы
- •Введение
- •10.2. Классификация файлов в Турбо-Паскале
- •10.3. Объявление файла
- •10.4. Открытие и закрытие файла
- •10.5. Чтение и запись
- •10.6. Текстовые файлы
- •10.7. Нетипизированные файлы
- •10.8. Пример. Программа работы с файлами
- •Вопросы для самоконтроля
- •11. Подпрограммы
- •11.1. Область действия идентификаторов
- •11.2. Способы передачи параметров
- •11.3. Примеры
- •Вопросы для самоконтроля
- •12. Динамические структуры данных
- •12.1. Указатели
- •12.2. Динамические структуры типа «Список»
- •12.3. Средства языка Паскаль для организации списков
- •12.4. Типовые алгоритмы работы со списками
- •А1. Инициализация списка. (Создание нового и пустого списка)
- •А2. Добавить элемент в конец односвязного списка
- •А9. Добавить элемент в упорядоченный односвязный список
- •Задачи для закрепления материала
- •Вопросы для самоконтроля
- •13. Динамические структуры данных типа «дерево»
- •13.1. Определение дерева и способы представления в программе
- •13.2. Рекурсия
- •1. Наличие тривиального случая.
- •2. Определение сложного случая в терминах более простого.
- •13.3. Алгоритмы работы с деревьями
- •А1. Вычисление суммы значений информационных полей элементов
- •А2. Подсчет количества узлов в бинарном дереве
- •А3. Подсчет количества листьев бинарного дерева
- •A5. Поиск элемента в двоичном упорядоченном дереве
- •Вопросы для самоконтроля
- •14. Модули
- •14.1. Введение
- •14.2. Форма модульной программы
- •14.3. Стандарты структурного программирования
- •14.4. Модули в турбо-паскале
- •14.5. Использование модулей
- •14.6. Стандартные модули Турбо-Паскаля
- •14.7. Пример использования модулей
- •Вопросы для самоконтроля
- •15. Основы объектно-ориентированного программирования
- •15.1. Основные понятия
- •15.2. Объявление классов объектов
- •15.3. Статические и динамические объекты
- •15.4. Правила построения и использования объектов а. Правила наследования
- •Б. Виртуальные методы
- •В. Ранее и позднее связывание
- •Г. Совместимость классов объектов
- •Вопросы для самоконтроля
- •Заключение
- •Библиографический список
15.2. Объявление классов объектов
Объявление (описание) класса состоит из двух частей – из объявления перечня свойств и методов и описания реализации каждого метода. Полную информацию о синтаксисе объявления класса можно найти в литературе. Мы приведем только общие сведения.
Для объявления перечня свойств и методов класса используется структурная запись следующего вида:
Как видно из этой записи, объявление класса помещается в секции Type. При этом свойства объекта задаются в программных переменных, и, следовательно, объявление свойств сводится к объявлению переменных.
Объявление методов в этой «структуре» представляется заголовками подпрограмм, реализующих отдельные методы. При этом в качестве метода может выступать как процедура (procedure), так и функция (function). Класс самого верхнего уровня (прародитель всех остальных в иерархии) не имеет родительского класса, и поэтому в его объявлении после слова object не записывается ничего.
Любой объект из класса является динамическим, то есть имеет конечный срок «жизни»:
объект должен быть создан во время исполнения программы с помощью специального метода (для этого метода вместо ключевого слова procedure введено особое ключевое слово - constructor),
объект должен быть уничтожен, также во время исполнения программы, и также специальным методом (для этого метода вместо ключевого слова procedure введено особое ключевое слово - destructor),
между этими двумя моментами времени объект существует и может выполнять прочие методы, определенные для него в объявлении класса, к которому он принадлежит.
В дополнение к приведенному описанию, ниже в текст программы на Паскале должны быть помещены описания текстов подпрограмм, в которых реализуется логика (алгоритм) каждого метода. При этом в заголовке каждого метода перед его именем обязательно помещается имя класса.
Пример 1.
Проиллюстрируем сказанное на примере создания иерархии классов, представителями которых являются объекты, отображаемые (видимые) на экране монитора компьютера.
В
начале
изобразим иерархию классов:
Кратко охарактеризуем их.
Класс TPoint.
Экземплярами-объектами данного класса являются точки на поверхности экрана, которые могут быть видимыми. Полный перечень свойств объектов этого класса:
декартовы координаты (x,y) - характеризуют местоположение на плоскости;
цвет, в который окрашена точка;
признак видимости: точка может быть видима на экране и невидима (чтобы точка была невидима, ее достаточно окрасить в цвет фона).
Объявление класса имеет следующий вид:
Замечание. Все дочерние классы (классы-потомки) для класса TPoint объединяет то, что каждый объект из этих классов располагается на плоскости и, следовательно, ассоциируется с некоторой базовой для него позицией («точкой привязки»). И если для класса TPoint точка (x,y) полностью определяет весь объект, то для других дочерних классов эта точка – одна из точек, относительно которой располагается ее образ (фигура).
Так, для объекта «окружность» точкой привязки может выступить центр окружности, а для прямоугольника одна из его вершин или координаты центра.
Ниже приведено объявление методов класса TPoint. Обратите внимание, что перед именем каждого метода записано имя класса, отделенное от него точкой. Такая запись называется квалифицирующей записью. Так, запись TPoint.Show означает, что речь идет о методе Show объекта класса TPoint.
Продолжение 1
Продолжение 2
Приведем некоторые комментарии к тексту на Паскале.
Создание объекта-экземпляра производится конструктором («методом») с именем Init. В Турбо-Паскале все конструкторы должны иметь имя Init.
Уничтожение объекта производится деструктором («методом») Done. Этот метод нужен для объектов, которые создаются как динамические (Этот вопрос будет рассмотрен позже). В рассматриваемом примере для данного класса в теле процедуры Done помещен только вызов метода Hide, убирающий объект с экрана. Однако этим действия по уничтожению объекта не ограничивается. Производится освобождение памяти, выделяемой менеджером памяти для объекта. Эти действия выполняются автоматически.
Назначение атрибута virtual в объявлении ряда методов класса будет обсуждаться позже.
Метод Drag обеспечивает буксирование объекта-точки под воздействием клавиш навигации в любом из четырех направлений. При этом однократное нажатие на клавишу обеспечивает перемещение объекта в соответствующем направлении на Step пикселов. Буксирование прекращается при нажатии клавиши Enter.
Теперь рассмотрим, как можно использовать объекты объявленного выше класса.
