
- •Міністерство надзвичайних ситуацій України Львівський державний університет безпеки життєдіяльності Юрій грицюк, Тарас рак
- •Навчальний посібник
- •Потреба використання об'єктно-орієнтованого програмування
- •Поняття про об’єктно-орієнтований підхід до розроблення складних програм
- •Основні компоненти об’єктно-орієнтованої мови програмування
- •Поняття про універсальну мову моделювання
- •Базові поняття класу
- •Код програми 2.1. Демонстрація механізму оголошення класу та його застосування
- •Поняття про конструктори і деструктори
- •Особливості реалізації механізму доступу до членів класу
- •Класи і структури - споріднені типи
- •Об'єднання та класи - споріднені типи
- •Поняття про вбудовані функції
- •Inline int myClass::Put() return c;
- •Особливості організації масивів об'єктів
- •Особливості використання покажчиків на об'єкти
- •Поняття про функції-"друзі" класу
- •Код програми 3.1. Демонстрація механізму використання "дружньої" функції для доступу до закритих членів класу
- •Код програми 3.2. Демонстрація механізму використання "дружньої" функції для перевірки статусу кожного об'єкта
- •Void Run(); //Таймер відліку часу
- •Void timerClass::Run()
- •Int mainO
- •Особливості механізму динамічної ініціалізації конструктора
- •Int s; public:
- •Void Run(); //Таймер відліку часу
- •Void timerClass::Run()
- •Int mainO
- •Особливості механізму присвоєння об'єктів
- •Int а, ь; public:
- •Int mainO
- •Особливості механізму передачі об'єктів функціям
- •Void Fun(myClassobj)
- •Int mainO
- •Конструктори, деструктори і передача об'єктів
- •Void Get(myClass obj)
- •Int mainO
- •Потенційні проблеми, які виникають при передачі об'єктів
- •Int *р; public:
- •Void Get(myClass &obj) // Передача об'єкта за посиланням
- •Int mainO
- •Особливості механізму повернення об'єктів функціями
- •Void Set(char*s) {strcpy(str, s);}
- •Void Show() {cout «"Рядок:" « str« endl;}
- •Int mainO
- •Int mainO
- •Механізми створення та використання конструктора копії
- •Використання конструктора копії для ініціалізації одного об'єкта іншим
- •Int mainO
- •Механізм використання конструктора копії для передачі об'єкта функції
- •Int mainO
- •Механізм використання конструктора копії при поверненні функцією об'єкта
- •Int mainO
- •3.7.4. Конструктори копії та їх альтернативи
- •Поняття про ключове слово this
- •Void Fun() {...};
- •Int mainO
- •Механізми перевизначення операторів з використанням функцій-членів класу
- •Int х, у, z; //Тривимірні координати
- •Int mainO
- •Intх,у,z; //Тривимірні координати
- •Void Show(char*s);
- •Int mainO
- •Int х, у, z; //Тривимірні координати
- •Int mainO
- •Особливості реалізації механізму перевизначення операторів
- •Механізми иеревизначення операторів з використанням функцій-не членів класу
- •Використання функцій-"друзів" класу для перевизначення бінарних операторів
- •Void Show(char*s);
- •Int mainO
- •Int mainO
- •Використання функцій-"друзів" класу для перевизначення унарних операторів
- •Int mainO
- •Особливості реалізації оператора присвоєння
- •Int mainO
- •Int mainO
- •Механізми перевизначення оператора індексації елементів масиву "[]"
- •Int mainO
- •Int aMas[size]; public:
- •Int mainO
- •Int aMas[size]; public:
- •Int mainO
- •Механізми перевизначення оператора виклику функцій "()"
- •Int mainO
- •Механізми перевизначення рядкових операторів
- •Конкатенація та присвоєння класу рядків з рядками класу
- •Void Show(char*s) {cout« s « string « endl;}
- •Конкатенація та присвоєння класу рядків з рядками, що закінчуються нульовим символом
- •Void Show(char*s) {cout« s « string « endl;}
- •Void Show(char*s) {cout« s « string « endl;}
- •Int mainO
- •Поняття про успадкування в класах
- •Int kolesa; // Кількість коліс int pasagyr; // Кількість пасажирів public:
- •Int mistkist; // Вантажомісткість у м куб. Public:
- •Int kolesa; // Кількість коліс int pasagyr; // Кількість пасажирів public:
- •Int mainO
- •Використання специфікатора доступу protected для надання членам класу статусу захищеності
- •Int mainO
- •Int mainO
- •Int d; // Захищений public:
- •Int mainO
- •Protected-членом класу derived, що робить його недоступним за його межами. */
- •Void showX() {cout« х « endl;}
- •Void showY() {cout« у « endl;}
- •Int mainO
- •Int mainO
- •Int mainO
- •Int mainO
- •Int mainO
- •Int mainO
- •Int mainO
- •Int mainO
- •Int mainO
- •Int mainO
- •Int mainO
- •Успадкування віртуальних функцій
- •Void Show() {cout« Суг("Другий похідний клас.") « endl;}
- •Virtual void Show() {cout« Суг("Базовий клас.") « endl;}
- •Void Show() {cout« Суг("Перший похідний клас. ")« endl;}
- •Int mainO
- •Virtual void ShowO {cout« Суг("Базовий клас.") « endl;}
- •Void Show() {cout« Суг("Перший похідний клас. ")« endl;}
- •Int mainO
- •Void Show()
- •Void Show()
- •Int mainO
- •Void Show()
- •Void Show()
- •Int mainO
- •Void swapAb(aType &а, аТуре &b)
- •Int mainO
- •Приклад створення узагальненого класу для організації безпечного масиву
- •Int mainO
- •Використання в узагальнених класах аргументів, що не є узагальненими типами
- •Використання в шаблонних класах аргументів за замовчуванням
- •Int mainO
- •Механізм реалізації безпосередньо заданої спеціалізації класів
- •Int mainO
- •Основні особливості оброблення виняткових ситуацій
- •Системні засоби оброблення винятків
- •Xtest(1);
- •Xtest(2);
- •Перехоплення винятків класового типу
- •Використання декількох catch-наетанов
- •Варіанти оброблення винятків
- •Перехоплення всіх винятків
- •Накладання обмежень на тип винятків, які генеруються функціями
- •Int mainO
- •Xhandler(o); // Спробуйте також передати функції XhandlerO аргументи 1 і 2.
- •Void Xhandler(int test) throw 0
- •Повторне генерування винятку
- •Int mainO
- •Int mainO
- •Механізми перевизначення операторів new і delete
- •Void *р;
- •Void *p;
- •Int mainO
- •Класи потоків
- •Особливості механізмів перевизначення операторів введення-виведення даних
- •Створення перевюначених операторів виведення даних
- •Int mainO
- •Використання функцій-"друзів" класу для перевюначення операторів виведення даних
- •Int х, у, z; //Тривимірні координати (тепер це private-члени) public:
- •Int mainO
- •Створення перевюначених операторів введення даних
- •Istream &operator»(istream &stream, kooClass &obj)
- •Cout«"Введіть координати X, у і z:
- •Stream » obj.X » obj.Y » obj.Z;
- •Istream &operator»(istream &stream, objectType &obj)
- •// Код операторної функції введення даних
- •Class kooClass {// Оголошення класового типу int х, у, z; // Тривимірні координати
- •Istream &operator»(istream &stream, kooClass &obj)
- •Int mainO
- •Void unsetf(fmtflags flags),
- •Void showflags(ios::fmtflags f); // Відображення поточного стану опцій
- •Int mainO
- •Ios::fmtflags f; // Оголошення параметру для поточного стану опцій
- •Int mainO
- •Створення власних маніиуляторних функцій
- •Організація файлового введення-виведення даних
- •Відкриття та закриття файлу
- •Зчитування та запис текстових файлів
- •Ifstream in(argv[1], ios::in | ios::binary); if(!in){
- •In.CloseO; getchO; return 0;
- •Int mainO
- •Зчитування та записування у файл блоків даних
- •Int mainO
- •Ifstream inftest", ios::in | ios::binary); if(!in){
- •Використання функції eof() для виявлення кінця файлу
- •If(!in.Eof()) cout« ch;
- •In.CloseO; getchO; return 0;
- •Int main(int arge, char *argv[])
- •Ifstream f1(argv[1], ios::in | ios::binary); if(!f1) {
- •Ifstream f2(argv[2], ios::in | ios::binary);
- •Int main(int arge, char *argv[])
- •Ifstream in(argv[1], ios::in | ios::binary); if(!in){
- •In.Seekg(atoi(argv[2]), ios::beg); while(in.Get(ch)) cout« ch; getchO; return 0;
- •Int х, у, z; // Тривимірні координати; вони тепер закриті public:
- •Int mainO
- •Virtual void Fun() {}; // Робимо клас Base поліморфним
- •Int mainO
- •Virtual void FunO {cout«"у класі Base"« endl;}
- •Int mainO
- •Virtual void FunO {}
- •Void derivedOnlyO {cout«"Це об'єкт класу Derived"« endl;}
- •Int mainO
- •Void Fun(const int *р)
- •Int mainO
- •Namespace ns { int d;
- •Застосування настанови using
- •Int Comp(const void *а, const void *b);
- •Int mainO
- •Int Comp(const void *a, const void *b)
- •Int mainO
- •Int Fun10 const; // const-функція-член
- •Int PutO const; return c; // Все гаразд
- •Int mainO
- •0Bj.Set(1900); cout « Obj.PutO;
- •Void setJ(int х) const // Наступна функція не відкомпілюється.
- •Int а; public:
- •Int mainO
- •Int mainO
- •Int mainO
- •Int mainO
- •Int myClass::*dp; // Покажчик на int-члена класу void (myClass::*fp)(int X); // Покажчик на функцію-члена
- •Int mainO
- •Механізми роботи з векторами
- •Int mainO
- •1 234 5 678 9 10 11 12 13141516 17 1819 Вміст подвоєно:
- •Int mainO
- •Int mainO
- •Int mainO
- •Int mainO
- •Int mainO
- •Символи н
- •Символів представляють голосні звуки.
- •Int mainO
- •Int mainO
- •Int mainO
- •Void getaLine(string& inStr); // Отримання рядка тексту char getaCharO; //Отримання символу
- •Int aptNumber; // Номер кімнати мешканця
- •Void DisplayO; // Виведення переліку мешканців
- •Int aptNo; float rent[12]; public:
- •Void setRent(int, float); // Запис плати за місяць
- •Void insertRent(int, int, float); void DisplayO;
- •Int month, day; string category, payee; float amount; expense() {}
- •Int mainO
- •Void rentRecord::insertRent(int aptNo, int month, float amount)
- •SetPtrsRr.Insert(ptrRow); // Занести рядок вектор
- •If( setPtrsRr.Empty())
- •Else // Інакше
- •Int month, day; string category, payee; float amount;
- •«" 'Є' для запису витрат:";
- •Навчальний посібник
Int mainO
{
derived ObjD(3,4);
ObjD.showB("Ba30Bnft клас:"); // Відображає числа c= 3; f= 4 getchO; return 0;
}
Конструктор похідного класу може використовувати будь-які (або всі) параметри, які ним оголошені для прийняття, незалежно від того, чи передаються вони (один або декілька) базовому класу. Іншими словами, той факт, що деякий аргумент передається базовому класу, не заважає його використанню і самим похідним класом. Наприклад, наведений нижче фрагмент коду програми є абсолютно допустимим:
class derived: public baseClass { int d; public:
/* Клас derived використовує обидва параметри х і у, а також передає їх класу baseClass */
derived(int х, int у): baseClass(x, у)
{d = х*у; cout«"Створення derived-об'єкта" « endl;}
//...
}
При передачі аргументів конструкторам базового класу необхідно мати на увазі, що аргумент, який передається, може містити будь-який (дійсний на момент передачі) вираз, що містить виклики функцій і змінних. Це можливо завдяки тому, що мова C++ дає змогу виконувати динамічну ініціалізацію даних.
Повернення успадкованим членам класу початкової специфікації доступу
Коли базовий клас успадковується як закритий (як private-Knac), то всі його члени (відкриті, захищені та закриті) стають private-членами похідного класу. Але за певних обставин один або декілька успадкованих членів необхідно повернути до їх початкової специфікації доступу. Наприклад, незважаючи на те, що базовий клас успадковується як private-Knac, деяким визначеним його public-членам потрібно надати риЬІіс-статус у похідному класі. Це можна зробити двома способами:
по-перше, у похідному класі можна використовувати оголошення using (цей спосіб рекомендується стандартом мови C++ для використання в новому коді програми). Але особливості використання директиви using відкладемо до розгляду теми простору імен1;
по-друге, можна налагодити доступ до успадкованого члена за допомогою оголошень доступу.
Зауважмо, що оголошення доступу все ще підтримуються стандартом мови C++, але останнім часом активізувалися заперечення проти його застосування, а це означає, що його не варто використовувати в новому коді програми. Позаяк воно все ще використовуються у мові програмування C++, то дещо приділимо увагу цій темі.
Оголошення доступу має такий формат: ім'я_базового_кпасу::чпен\
Оголошення доступу відновлює рівень доступу до успадкованого члена, внаслідок чого він отримує той статус, який був у нього в базовому класі.
Оголошення доступу поміщається у похідному класі під відповідним специфікатором доступу. Зверніть увагу на те, що оголошення типу у цьому випадку вказувати не потрібно. Щоб зрозуміти, як працює оголошення доступу, розглянемо спочатку такий короткий фрагмент коду програми: class baseClass { public:
int d; // public-доступ у класі baseClass
};
// Клас baseClass успадковується як private-клас.
class derived: private baseClass { // Оголошення похідного класу
public:
// Ось механізм використання оголошення доступу: baseClass::d; // Тепер член d знову став відкритим.
//...
};
Оскільки клас baseClass успадковується класом derived закритим способом, то його public-змінна d стає private-змінною класу derived. Проте внесення цього оголошення доступу baseClass::d;
в класі derived під специфікатором доступу public відновлює риЬІіс-статус члена d.
Оголошення доступу можна використовувати для відновлення прав доступу public- і protected-членів. Проте для зміни (підвищення або пониження) статусу доступу його використовувати не можна. Наприклад, член, оголошений закритим у базовому класі, не можна зробити відкритим у похідному2. Механізм використання оголошення доступу продемонстровано в такому коді програми.
Код програми 5.15. Демонстрація механізму використання оголошення доступу #include <vcl>
#include <iostream> // Для потокового введення-виведення
#include <conio> // Для консольного режиму роботи
using namespace std; // Використання стандартного простору імен
class baseClass { // Оголошення базового класу int с; // private-член у класі baseClass public:
int d, f;
void Set(int x) {c = x;} int PutO {return c;}
};
// Knac baseClass успадковується як private-клас.
class derived: private baseClass {
public:
/* Наступні три настанови перевизначають private-успадкування класу baseClass і відновлюють риЬІіс-статус доступу для членів d, Set() і PutO- *1
II Змінна d стає знову public-членом а змінна f залишається закритим членом. baseClass: :d;
baseClass::setL; // Функція SetO стає public-членом. baseClass::getC; // Функція Put() стає public-членом.
// baseClass::c; // Неправильно: не можна підвищувати рівень доступу int а; // public-член
};
int mainO
{
derived ObjD; // Створення об'єкта класу
// ObjD.c = 10; // Неправильно, оскільки член с закритий у класі derived.
ObjD.d = 20; // Допустимо, оскільки член d став відкритим у класі derived
// ObjD.f = ЗО; // Неправильно, оскільки член f закритий у класі derived.
ObjD.а = 40; // Допустимо, оскільки член а відкрито у класі derived.
ObjD.Set(IO);
cout« ObjD.PutO «""« ObjD.d «""« ObjD.a;
getchO; return 0;
}
Зверніть увагу на те, як у цьому коді програми використовуються оголошення доступу для відновлення статусу public у членів d, SetO і Put(). У коментарях відзначені й інші обмеження, пов'язані із статусом доступу.
Мова програмування C++ забезпечує можливість відновлення рівня доступу для успадкованих членів, щоб фахівець міг успішно програмувати такі спеціальні ситуації, коли велика частина успадкованого класу повинна стати закритою, а колишній public- або protected-статус потрібно повернути тільки декільком членам. Однак до цього засобу програмування краще вдаватися тільки у крайніх випадках.
5.7. Поняття про віртуальні базові класи
Під час успадкування декількох базових класів у С++-програму може бути внесений елемент невизначеності. Для розуміння сказаного розглянемо таку некоректну програму, яка містить помилку і не відкомпілюється.
Код програми 5.16. Демонстрація невизначеності під час успадкування декількох базових класів
#include <vcl>
#include <iostream> // Для потокового введення-виведення
#include <conio> // Для консольного режиму роботи
using namespace std; // Використання стандартного простору імен
class baseClass { // Оголошення базового класу public: int с;
};
// Клас derivedA успадковує клас baseClass. class derivedA: public baseClass { public: intd;
};
// Клас derivedB успадковує клас baseClass. class derivedB : public baseClass {
public:
intf;
};
/* Клас derivedC успадковує обидва класи derivedA і derivedB.
Це означає, що у класі derivedC існує дві копії класу baseClass! */
class derivedC : public derivedA, public derivedB {
public:
int sum;
};