Второй пример

Следующая программа PEDIGREE.CPP создает класс dog, который содержит несколько полей данных и функцию show_breed. Программа определяет функцию класса вне определения самого класса. Затем программа создает два объекта типа dog и выводит информацию о каждой собаке:

#include <iostream.h>

#include <string.h>

class dogs

{

public:

char breed[64];

int average_weight;

int average_height;

void show_dog(void) ;

};

void dogs::show_breed(void)

{

cout << "Порода: " << breed << endl;

cout << "Средний вес: " << average_weight << endl;

cout << "Средняя высота: " << average_height << endl;

}

void main(void)

{

dogs happy, matt;

strcpy(happy.breed, "Долматин") ;

happy.average_weight = 58;

happy.average_height = 24;

strcpy(matt.breed, "Колли");

matt.average_weight =22;

matt.average_height = 15;

happy.show_breed() ;

matt.show_breed();

}

Что вам необходимо знать

Программы на C++ широко используют классы. Говоря кратко, классы позволяют вашим программам группировать для определенного объекта его данные и методы (функции), которые оперируют этими данными, в одной переменной. Как видите, классы очень похожи на структуры.

В известном смысле объект представляет собой сущность, с которой ваши программы выполняют разные операции.

Программы на C++ представляют объекты посредством классов.

Класс, подобно структуре, содержит элементы. Элементы класса могут хранить информацию (данные) или быть функциями (методами), которые оперируют этими данными.

Каждый класс имеет уникальное имя.

После определения класса вы можете объявлять объекты этого класса, используя имя класса в качестве типа.

Для обращения к элементам класса (как к данным, так и к функциям) ваши программы используют оператор точку.

Программы могут определять функцию класса внутри или вне определения класса. Если вы определяете функцию вне определения класса, вам следует указать имя класса и использовать оператор глобального разрешения, например class:: function.

Частные и общие данные

В уроке 21 вы создали свои первые классы в C++. При этом вы включали метку public в определение класса, чтобы обеспечить программе доступ к каждому элементу класса. Из данного урока вы узнаете, как атрибуты public и private управляют доступом к элементам класса со стороны программы. Вы узнаете, что ваши программы могут обратиться к общим (public) элементам из любой функции. С другой стороны, ваша программа может обращаться к частным (private) элементам только в функциях данного класса. Этот урок подробно исследует частные и общие элементы. К концу данного урока вы освоите следующие основные концепции:

Чтобы управлять тем, как ваши программы обращаются к элементам класса, C++ позволяет вам определять элементы как частные или общие.

Частные элементы дают возможность классу скрыть информацию, которую программе не требуется знать.

Класс, использующий частные элементы, обеспечивает интерфейсные функции, которые обращаются к частным элементам класса.

Как уже вкратце обсуждалось в уроке 21, вы должны поместить в определение класса столько информации об объекте, сколько считаете необходимым. При этом объекты становятся самообеспеченными, что может повысить возможность их повторного использования несколькими программами.

СОКРЫТИЕ ИНФОРМАЦИИ

Как вы уже знаете, класс содержит данные и методы (функции). Для использования класса программы просто должны знать информацию, которую хранит класс (его элементы данных) и методы, которые манипулируют данными (функции). Вашим программам не требуется знать, как работают методы. Более того, программы должны знать только, какую задачу выполняют методы. Например, предположим, что у вас есть класс file. В идеале ваши программы должны знать только то, что этот класс обеспечивает методы file.print, который печатает отформатированную копию текущего файла, или file.delete, который удаляет файл. Вашей программе не требуется знать, как эти два метода работают. Другими словами, программа должна рассматривать класс как "черный ящик". Программа знает, какие методы необходимо вызвать и какие параметры им передать, но программа ничего не знает о рельной работе, выполняющейся внутри класса (в "черном ящике").

Сокрытие информации представляет собой процесс, в результате которого программе предоставляется только минимальная информация, необходимая для использования класса. Частные и общие элементы класса помогают вам получить информацию, скрытую внутри вашей программы. В уроке 21 каждый из созданных вами классов использовал метку public для объявления всех элементов класса общими, т.е. видимыми для всей программы. Таким образом, программа могла бы непосредственно обратиться к любому элементу класса, используя оператор точку:

class employee

{

public:

char name [64];

long employee_id;

float salary;

void show_employee(void);

}

При создании класса вы могли бы иметь элементы, чьи значения используются только внутри класса, но обращаться к которым самой программе нет необходимости. Такие элементы являются частными (private), и их следует скрывать от программы. Если вы не используете метку public, то по умолчанию C++ подразумевает, что все элементы класса являются частными. Ваши программы не могут обращаться к частным элементам класса, используя оператор точку. К частным элементам класса могут обращаться только элементы самого класса. При создании класса вам следует разделить элементы на частные и общие, как показано ниже:

class some_class

{

public:

int some_variable;

void initialize_private(int, float); //———> Общие элементы

void show_data(void);

private:

int key_value; //—————————————> Частные элементы

float key_number;

}

Как видите, метки public и private легко позволяют определять, какие элементы являются частными, а какие общими. В данном случае программа может использовать оператор точку для обращения к общим элементам, как показано ниже:

some_class object; // Создать объект

object.some_variable = 1001;

object.initialize_private(2002, 1.2345);

object.show_data()

Если ваша программа пытается обратиться к частным элементам key_value или key_number, используя точку, компилятор сообщает о синтаксических ошибках.

Как правило, вы будете защищать элементы класса от прямого доступа к ним делая их частными. При этом программы не могут непосредственно присваивать значения таким элементам, используя оператор точку. Вместо того чтобы присвоить значение, программа должна вызвать метод класса. Предотвращая прямой доступ к элементам данных, вы, таким образом, можете гарантировать, что им всегда будут присваиваться допустимые значения. Например, предположим что объект nuclear_reactor вашей программы использует переменную с именем melt_down, которая всегда должна содержать значение в диапазоне от 1 до 5. Если элемент melt_down является общим, программа может непосредственно обратиться к элементу, изменяя его значение произвольным образом:

nuclear_reactor.melt_down = 101

Если вместо этого вы делаете переменную частной, то можете использовать метод класса, например assign_meltdown, чтобы присвоить значение этой переменной. Как показано ниже, функция assign_meltdown может проверять присваиваемое значение, чтобы убедиться, что оно является допустимым:

int nuke::assign_meltdown(int value)

{

if ((value > 0) && (value <= 5))

{

melt_down = value;

return(0); // Успешное присваивание

} else return(-1); // Недопустимое значение

}

Методы класса, которые управляют доступом к элементам данных, представляют собой интерфейсные функции. При создании классов вы будете использовать интерфейсные функции для защиты данных своих классов.

Общие и частные элементы

Классы C++ содержат данные и элементы. Чтобы указать, к каким элементам классов ваши программы могут обращаться напрямую, используя оператор точку, C++ позволяет вам определять элементы класса как общие {public) и частные (private). Таким образом, ваши программы могут непосредственно обращаться к любым общим элементам класса, используя оператор точку. С другой стороны, к частным элементам можно обратиться только через методы класса. Как правило, вы должны защищать большинство элементов данных класса, объявляя их частными. Следовательно, единственным способом, с помошью которого ваши программы могут присвоить значение элементам данных, является использование функций класса, которые способны проверить и скорректировать присваиваемые значения.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ОБЩИХ И ЧАСТНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ КЛАССА

Следующая программа INFOHIDE.CPP иллюстрирует использование общих и частных элементов класса. Программа определяет объект типа employee как показано ниже:

class employee

{

public:

int assign_values(char *, long, float);

void show_employee(void);

int change_salary(float);

long get_id(void);

private:

char name [64] ;

long employee_id;

float salary;

}

Как видите, класс защищает все свои элементы данных, объявляя их частными. Для доступа к элементам данных программа должна использовать интерфейсные функции. Ниже приведена реализация программы INFOHIDE.CPP:

#include <iostream.h>

#include <string.h>

class employee

{

public:

int assign_values(char *, long, float);

void show_employee(void);

int change_salary(float);

long get_id(void);

private:

char name [64];

long employee_id;

float salary;

);

int employee::assign_values(char *emp_name, long emp_id, float emp_salary)

{

strcpy(name, emp_name);

employee_id = emp_id;

if (emp_salary < 50000.0)

{

salary = emp_salary;

return(0); // Успешно

}

else

return(-1); // Недопустимый оклад }

void employee::show_employee(void)

{

cout << "Служащий: " << name << endl;

cout << "Номер служащего: " << employee_id << endl;

cout << "Оклад: " << salary << endl;

}

int employee::change_salary(float new_salary)

{

if (new_salary < 50000.0)

{

salary = new_salary;

return(0); // Успешно } else return(-1); // Недопустимый оклад }

long employee::get_id(void)

{

return(employee_id) ;

}

void main(void)

{

employee worker;

if (worker.assign_values("Happy Jamsa", 101, 10101.0) == 0)

{

cout << "Служащему назначены следующие значения" << endl;}

worker.show_employee();

if (worker.change_salary(35000.00) == 0)

{

cout << "Назначен новый оклад" << endl;

worker.show_employee();

}

}

else

cout << "Указан недопустимый оклад" << endl;

}

Выберите время, чтобы исследовать операторы программы более подробно. Несмотря на то что программа достаточно длинна, ее функции на самом деле очень просты. Метод assign_values инициализирует частные данные класса. Метод использует оператор if, чтобы убедиться, что присваивается допустимый оклад. Метод show_employee в данном случае выводит частные элементы данных. Методы change_salary и get_id представляют собой интерфейсные функции, обеспечивающие программе доступ к частным данным. После успешной компиляции и запуска этой программы отредактируйте ее и попытайтесь обратиться напрямую к частным элементам данных, используя оператор точку внутри main. Так как вы не можете напрямую обратиться к частным элементам, компилятор сообщит о синтаксических ошибках.

Что такое интерфейсные функции

Для снижения количества возможных ошибок ограничивайте доступ программ к данным класса, определяя элементы данных класса как частные. Таким образом, программа не сможет обратиться к элементам данных класса, используя оператор точку. Вместо этого класс должен определять интерфейсные функции, с помощью которых программа может присваивать значения частным элементам. Интерфейсные функции в свою очередь, могут исследовать и скорректировать значения, которые программа пытается присвоить.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ОПЕРАТОРА ГЛОБАЛЬНОГО РАЗРЕШЕНИЯ ДЛЯ ЭЛЕМЕНТОВ КЛАССА

Если вы рассмотрите функции в программе INFOHIDE.CPP, вы обнаружите, что имена параметров функции часто предваряются символами етр_, как показано ниже:

int employee::assign_values(char *emp_name, long emp_id, float emp_salary)

Символы етр_ использовались, чтобы избежать конфликта между именами параметров и именами элементов класса. Если подобный конфликт имен всe же происходит, вы можете разрешить его, предваряя имена элементов класса именем класса и оператором глобального разрешения (::). Следующая функция использует оператор глобального разрешения и имя класса перед именем элементов класса. Исходя из этого, любой читающий эти операторы поймет, какие имена соответствуют классу employee:

int employee::assign_values(char *name, long employee_id, float salary)

{

strcpy(employee::name, name) ;

employee::employee_id = employee_id;

if (salary < 50000.0)

{

employee::salary = salary;

return(0); // Успешно } else

return(-1); // Недопустимый оклад

}

При создании функций, работающих с элементами класса, вам следует использовать имя класса и оператор глобального разрешения, чтобы таким образом избежать конфликта имен.

Использование оператора глобального разрешения для указания элементов класса

При создании функций-элементов класса возможны ситуации, когда имя локальной переменной, которое вы используете внутри функции, конфликтует с именем элемента класса. По умолчанию имя локальной переменной будет переопределять имя элемента класса. Когда происходит подобный конфликт имен, функция может использовать имя класса и оператор глобального разрешения для доступа к элементам класса, как показано ниже:

class_naine: :member_name = some_value;

ЧАСТНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ КЛАССА НЕ ВСЕГДА ЯВЛЯЮТСЯ ДАННЫМИ

В примере, представленном в этом уроке, частные элементы были всегда элементами данных. По мере того как определение класса становится более сложным, вы, возможно, захотите создать функции, используемые другими методами класса, но для оставшейся части программы доступ к таким функциям должен быть закрыт. В подобных случаях вы просто объявляете такие методы частными элементами. Если функция класса не объявлена как общая, программа не может вызвать такую функцию, используя оператор точку.

ЧТО ВАМ НЕОБХОДИМО ЗНАТЬ

Управляя доступом программы к элементам класса, вы снижаете возможность ошибок, которые происходят в результате злоупотребления этими элементами. Чтобы управлять доступом к элементам класса, можно использовать частные элементы. Большинство определений классов C++, которые вы встретите, будут использовать сочетание частных и общих элементов. Одна из наиболее широко используемых операций, которую ваши программы выполняют при создании объекта, представляет собой инициализацию элементов данных объекта. Из урока 23 вы узнаете, что C++ позволяет вам определять специальную функцию, называемую конструктором, которая автоматически вызывается каждый раз при создании объекта. Используя конструктор, ваша программа легко может инициализировать элементы класса. До изучения урока 23 убедитесь, что освоили следующие основные концепции:

Элементы класса могут быть общими или частными. Программы могут напрямую обращаться к общим элементам, используя оператор точку. С другой стороны, к частным элементам можно обращаться, используя только методы класса.

Если это не оговорено явно, C++ считает все элементы частными.

Программы присваивают значения и обращаются к частным элементам, используя интерфейсные функции.

При создании программы, манипулирующей элементами класса, вы можете предварять имя каждого элемента именем класса и оператором глобального разрешения (::), например employее::name, для избежания возможных конфликтов имен.

Урок 23. Конструктор и деструктор

При создании объектов одной из наиболее широко используемых операций которую вы будете выполнять в ваших программах, является инициализация элементов данных объекта. Как вы узнали из урока 22, единственным способом, с помощью которого вы можете обратиться к частным элементам данных, является использование функций класса. Чтобы упростить процесс инициализации элементов данных класса, C++ использует специальную функцию, называемую конструктором, которая запускается для каждого создаваемого вами объекта. Подобным образом C++ обеспечивает функцию, называемую деструктором, которая запускается при уничтожении объекта. В данном уроке конструктор и деструктор рассматриваются более подробно. К концу этого урока вы освоите следующие основные концепции:

Конструктор представляет собой метод класса, который облегчает вашим программам инициализацию элементов данных класса.

Конструктор имеет такое же имя, как и класс.

Конструктор не имеет возвращаемого значения.

Каждый раз, когда ваша программа создает переменную класса, C++ вызывает конструктор класса, если конструктор существует.

Многие объекты могут распределять память для хранения информации; когда вы уничтожаете такой объект, C++ будет вызывать специальный деструктор, который может освобождать эту память, очищая ее после объекта.

Деструктор имеет такое же имя, как и класс, за исключением того, что вы должны предварять его имя символом тильды (~).

Деструктор не имеет возвращаемого значения.

Термины конструктор и деструктор не должны вас пугать. Вместо этого представьте конструктор как функцию, которая помогает вам строить (конструировать) объект. Подобно этому, деструктор представляет собой функцию, которая помогает вам уничтожать объект. Деструктор обычно используется, если при уничтожении объекта нужно освободить память, которую занимал объект.

СОЗДАНИЕ ПРОСТОГО КОНСТРУКТОРА

Конструктор представляет собой метод класса, который имеет такое же имя, как и класс. Например, если вы используете класс с именем employee, конструктор также будет иметь имя employee. Подобно этому, для класса с именем dogs конструктор будет иметь имя dogs. Если ваша программа определяет конструктор, C++ будет автоматически вызывать его каждый раз, когда вы создаете объект. Следующая программа CONSTRUC.CPP создает класс с именем employee. Программа также определяет конструктор с именем employee который присваивает начальные значения объекту. Однако конструктор не возвращает никакого значения, несмотря на то, что он не объявляется как void. Вместо этого вы просто не указываете тип возвращаемого значения:

class employee

{

public:

employee(char *, long, float); //Конструктор

void show_employee(void);

int change_salary(float);

long get_id(void);

private:

char name [64];

long employee_id;

float salary;

};

В вашей программе вы просто определяете конструктор так же, как любой другой метод класса:

employee::employee(char *name, long employee_id, float salary)

{

strcpy(employee::name, name) ;

employee::employee_id = employee_id;

if (salary < 50000.0)

employee::salary = salary;

else // Недопустимый оклад

employee::salary = 0.0;

}

Как видите, конструктор не возвращает значение вызвавшей функции. Для него также не используется тип void. В данном случае конструктор использует оператор глобального разрешения и имя класса перед именем каждого элемента, как уже обсуждалось. Ниже приведена реализация программы CONSTRUC.CPP:

#include <iostream.h>

#include <string.h>

class employee

{

public:

employee(char *, long, float);

void show_employee(void);

int change_salary(float) ;

long get_id(void);

private:

char name [64] ;

long employee_id;

float salary;

};

employee::employee(char *name, long employee_id, float salary)

{

strcpy(employee::name, name) ;

employee::employee_id = employee_id;

if (salary < 50000.0)

employee::salary = salary;

else // Недопустимый оклад

employee::salary = 0.0;

}

void employee::show_employee(void)

{

cout << "Служащий: " << name << endl;

cout << "Номер служащего: " << employee_id << endl;

cout << "Оклад: " << salary << endl;

}

void main(void)

{

employee worker("Happy Jamsa", 101, 10101.0);

worker.show_employee();

}

Обратите внимание, что за объявлением объекта worker следуют круглые скобки и начальные значения, как и при вызове функции. Когда вы используете конструктор, передавайте ему параметры при объявлении объекта:

employee worker("Happy Jamsa", 101, 10101.0);

Если вашей программе потребуется создать несколько объектов employee, вы можете инициализировать элементы каждого из них с помощью конструктора, как показано ниже:

employee worker("Happy Jamsa", 101, 10101.0);

employee secretary("John Doe", 57, 20000.0);

employee manager("Jane Doe", 1022, 30000.0);

Представление о конструкторе

Конструктор представляет собой специальную функцию, которую C++ автоматически вызывает каждый раз при создании объекта. Обычное назначение конструктора заключается в инициализации элементов данных объекта. Конструктор имеет такое же имя, как и класс. Например, класс с именем file использует конструктор с именем file. Вы определяете конструктор внутри своей программы так же, как и любой метод класса. Единственное различие заключается в том, что конструктор не имеет возвращаемого значения. Когда вы позже объявляете объект, вы можете передавать параметры конструктору, как показано ниже:

class_name object(valuel, value2, value3)

Конструкторы и параметры по умолчанию

Как вы уже знаете из урока 15, C++ позволяет указывать значения по умолчанию для параметров функции. Если пользователь не указывает каких-либо параметров, функция будет использовать значения по умолчанию. Конструктор не является исключением; ваша программа может указать для него значения по умолчанию так же, как и для любой другой функции. Например, следующий конструктор employee использует по умолчанию значение оклада равным 10000.0, если программа не указывает оклад при создании объекта. Однако программа должна указать имя служащего и его номер:

employee::employee(char *name, long employee_id, float salary = 10000.00)

{

strcpy(employee::name, name);

employee::employee_id = employee_id;

if (salary < 50000.0)

employee::salary = salary;

else // Недопустимый оклад

employee::salary = 0.0;

}

Перегрузка конструкторов

Как вы уже знаете из урока 13, C++ позволяет вашим программам перегружать определения функций, указывая альтернативные функции для других типов параметров. C++ позволяет вам также перегружать конструкторы. Следующая программа CONSOVER.CPP перегружает конструктор employee. Первый конструктор требует, чтобы программа указывала имя служащего, номер служащего и оклад. Второй конструктор запрашивает пользователя ввести требуемый оклад, если программа не указывает его:

employee::employee(char *name, long employee_id)

{

strcpy(employee::name, name);

employee::employee_id = employee_id;

do

{

cout << "Введите оклад для " << name << " меньше $50000: ";

cin >> employee::salary;

}

while (salary >= 50000.0);

}

Внутри определения класса программа должна указать прототипы для обоих конструкторов, как показано ниже:

class employee

{

public:

employee (char *, long, float);|___ Прототипы перегруженных

employee(char *, long); |функций

void show_employee(void);

int change_salary(float);

long get_id(void);

private:

char name [64];

long employee_id;

float salary;

}

Ниже приведена реализация программы CONSOVER.CPP:

#include <iostream.h>

#include <string.h>

class employee

{

public:

employee(char *, long, float);

employee(char *, long);

void show_employee(void);

int change_salary(float) ;

long get_id(void);

private:

char name [64];

long employee_id;

float salary;

};

employee::employee(char *name, long employee_id, float salary)

{

strcpy(employee::name, name);

employee::employee_id = employee_id;

if (salary < 50000.0) employee::salary = salary;

else // Недопустимый оклад

employee::salary = 0.0;

}

employee::employee(char *name, long employee_id)

{

strcpy(employee::name, name);

employee::employee_id = employee_id;

do

{

cout << "Введите оклад для " << name << " меньше $50000: ";

cin >> employee::salary;

}

while (salary >= 50000.0);

}

void employee::show_employee(void)

{

cout << "Служащий: " << name << endl;

cout << "Номер служащего: " << employee_id << endl;

cout << "Оклад: " << salary << endl;

}

void main(void)

{

employee worker("Happy Jamsa", 101, 10101.0);

employee manager("Jane Doe", 102);

worker.show_employee();

manager.sbow_employee();

}

Если вы откомпилируете и запустите эту программу, на вашем экране появится запрос ввести оклад для Jane Doe. Когда вы введете оклад, программа отобразит информацию об обоих служащих.

ПРЕДСТАВЛЕНИЕ О ДЕСТРУКТОРЕ

Деструктор автоматически запускается каждый раз, когда программа уничтожает объект. В следующих уроках вы узнаете, как создать списки объектов, которые увеличиваются или уменьшаются по мере выполнения программы. Чтобы создать такие динамические списки, ваша программа для хранения объектов распределяет память динамически (что вы еще не научились делать). К настоящему моменту вы можете создавать и уничтожать объекты в процессе выполнения программы. В таких случаях имеет смысл применение деструкторов.

Каждая из созданных вами до сих пор программ создавала объекты в самом начале своего выполнения, просто объявляя их. При завершении программ C++ уничтожал объекты. Если вы определяете деструктор внутри своей программы, C++ будет автоматически вызывать деструктор для каждого объекта, когда программа завершается (т.е. когда объекты уничтожаются). Подобно конструктору, деструктор имеет такое же имя, как и класс объекта. Однако в случае деструктора вы предваряете его имя символом тильды (~), как показано ниже:

~class_name (void) //----------->указывает деструктор

{

// Операторы деструктора

}

В отличие от конструктора вы не можете передавать параметры деструктору. Следующая программа DESTRUCT.CPP определяет деструктор для класса employee:

void employee::-employee(void)

{

cout << "Уничтожение объекта для " << name << endl;

}

В данном случае деструктор просто выводит на ваш экран сообщение о том, что C++ уничтожает объект. Когда программа завершается, C++ автоматически вызывает деструктор для каждого объекта. Ниже приведена реализация программы DESTRUCT.CPP:

#include <iostream.h>

#include <string.h>

class employee

{

public:

employee(char *, long, float);

~employee(void);

void show_employee(void);

int change_salary(float);

long get_id(void);

private:

char name [64] ;

long employee_id;

float salary;

};

employee::employee(char *name, long employee_id, float salary)

{

strcpy(employee::name, name) ;

employee::employee_id = employee_id;

if (salary < 50000.0) employee::salary = salary;

else // Недопустимый оклад

employee::salary в 0.0;

}

void employee::-employee(void)

{

cout << "Уничтожение объекта для " << name << endl;

}

void employee::show_employee(void)

{

cout << "Служащий: " << name << endl;

cout << "Номер служащего: " << employee_id << endl;

cout << "Оклад: " << salary << endl;

}

void main(void)

{

employee worker("Happy Jamsa", 101, 10101.0);

worker.show_employee();

}

Если вы откомпилируете и запустите эту программу, на вашем экране появится следующий вывод:

С:\> DESTRUCT <ENTER>

Служащий: Happy Jamsa

Номер служащего: 101

Оклад: 10101

Уничтожение объекта для Happy Jamsa

Как видите, программа автоматически вызывает деструктор, без какого-либо явного вызова функции деструктора. До настоящего момента вашим программам, вероятно, не требовалось использовать деструктор. Однако, когда программы начнут распределять память внутри объектов, вы обнаружите, что деструктор обеспечивает удобный способ освобождения памяти при уничтожении объекта.

Деструкторы

Деструктор представляет собой функцию, которую C++ автоматически запускает, когда он или ваша программа уничтожает объект. Деструктор имеет такое же имя, как и класс объекта; однако вы предваряете имя деструктора символом тильды (~), например ~employee. В своей программе вы определяете деструктор точно так же, как и любой другой метод класса.

ЧТО ВАМ НЕОБХОДИМО ЗНАТЬ

Конструкторы и деструкторы представляют собой специальные функции класса, которые ваша программа автоматически вызывает при создании или уничтожении объекта. Большинство программ используют конструктор для инициализации элементов данных класса. Простые программы, создаваемые сейчас вами, вероятно, не потребуют использования деструктора. Из урока 24 вы узнаете, как перегружать операторы. Другими словами, вы можете переопределить символ плюс таким образом, что он будет добавлять содержимое одной строки к другой. Как вы уже знаете, тип (например, char, float и int) определяет набор значений, которые может хранить переменная, и набор операций, которые ваши программы могут выполнять над этой переменной. Когда вы определяете класс, вы по существу определяете тип. C++ позволяет вам указать, как ведут себя операторы с данным типом. До изучения урока 24 убедитесь, что освоили следующие основные концепции:

Конструктор представляет собой специальную функцию, которую ваша программа автоматически вызывает каждый раз при создании объекта. Конструктор имеет такое же имя, как и класс объекта.

Конструктор не имеет возвращаемого значения, но вы не указываете ему тип void. Вместо этого вы просто не указываете возвращаемое значение вообще.

Когда ваша программа создает объект, она может передать параметры конструктору во время объявления объекта.

C++ позволяет вам перегружать конструкторы и разрешает использовать значения по умолчанию для параметров.

Деструктор представляет собой специальную функцию, которую ваша программа вызывает автоматически каждый раз при уничтожении объекта. Деструктор имеет такое же имя, как и класс объекта, но его имя предваряется символом тильды (~).

Урок 24. Перегрузка операторов

Как вы уже знаете, тип переменной определяет набор значений, которые она может хранить, а также набор операций, которые можно выполнять над этой переменной. Например, над значением переменной типа int ваша программа может выполнять сложение, вычитание, умножение и деление. С другой стороны, использование оператора плюс для сложения двух строк лишено всякого смысла. Когда вы определяете в своей программе класс, то по существу вы определяете новый тип. А если так, C++ позволяет вам определить операции, соответствующие этому новому типу.

Перегрузка оператора состоит в изменении смысла оператора (например, оператора плюс (+), который обычно в C++ используется для сложения) при использовании его с определенным классом. В данном уроке вы определите класс string и перегрузите операторы плюс и минус. Для объектов типа string оператор плюс будет добавлять указанные символы к текущему содержимому строки. Подобным образом оператор минус будет удалять каждое вхождение указанного символа из строки. К концу данного урока вы изучите следующие основные концепции:

Вы перегружаете операторы для улучшения удобочитаемости ваших программ, но перегружать операторы следует только в том случае, если это упрощает понимание вашей программы.

Для перегрузки операторов программы используют ключевое слово C++ operator.

Переопределяя оператор, вы указываете функцию, которую C++ вызывает каждый раз, когда класс использует перегруженный оператор. Эта функция, в свою очередь, выполняет соответствующую операцию.

Если ваша программа перегружает оператор для определенного класса, то смысл этого оператора изменяется только для указанного класса, оставшаяся часть программы будет продолжать использовать этот оператор для выполнения его стандартных операций.

C++ позволяет перегружать большинство операторов, за исключением четырех, перечисленных в таблице 24, которые программы не могут перегружать.

Перегрузка операторов может упростить наиболее общие операции класса и улучшить читаемость программы. Найдите время для эксперимента с программами, представленными в этом уроке, и вы обнаружите, что перегрузка операторов выполняется очень просто.

ПЕРЕГРУЗКА ОПЕРАТОРОВ ПЛЮС И МИНУС

Когда вы перегружаете оператор для какого-либо класса, то смысл данного оператора не изменяется для переменных других типов. Например, если вы перегружаете оператор плюс для класса string, то смысл этого оператора не изменяется, если необходимо сложить два числа. Когда компилятор С++ встречает в программе оператор, то на основании типа переменной он определяет ту операцию, которая должна быть выполнена.

Ниже приведено определение класса, создающее класс string. Этот класс содержит один элемент данных, который представляет собой собственно символьную строку. Кроме того, этот класс содержит несколько различных методов и пока не определяет каких-либо операторов:

class string

{

public:

string(char *); // Конструктор

void str_append(char *);

void chr_minus(char);

void show_string(void);

private:

char data[256] ;

};

Как видите, класс определяет функцию str_append, которая добавляет указанные символы к содержимому строки класса. Аналогичным образом функция chr_minus - удаляет каждое вхождение указанного символа из строки класса. Следующая программа STRCLASS.CPP использует класс string для создания двух объектов символьных строк и манипулирования ими.

#include <iostream.h>

#include <string.h>

class string

{

public:

string(char *); // Конструктор

void str_append(char *);

void chr_minus(char);

void show_string(void);

private:

char data[256] ;

};

string::string(char *str)

{

strcpy(data, str);

}

void string::str_append(char *str)

{

strcat(data, str);

}

void string::chr_minus(char letter)

{

char temp[256] ;

int i, j;

for (i = 0, j = 0; data[i]; i++) // Эту букву необходимо удалить?

if (data[i] != letter) // Если нет, присвоить ее temp

temp[j++] = data[i];

temp[j] = NULL; // Конец temp

// Копировать содержимое temp обратно в data

strcpy(data, temp);

}

void string::show_string(void)

{

cout << data << endl;

}

void main(void)

{

string title( "Учимся программировать на языке C++");

string lesson("Перегрузка операторов");

title.show_string() ;

title.str_append(" я учусь!");

itle.show_string();

lesson.show_string();

lesson.chr_minus('p') ;

lesson.show_string();

}

Как видите, программа использует функцию str_append для добавления символов к строковой переменной title. Программа также использует функцию chr_minus для удаления каждой буквы " р" из символьной строки lesson. В данном случае программа использует вызовы функции для выполнения этих операций. Однако, используя перегрузку операторов, программа может выполнять идентичные операции с помощью операторов плюс (+) и минус (-).

При перегрузке оператора используйте ключевое слово C++ operator вместе с прототипом и определением функции, чтобы сообщить компилятору C++, что класс будет использовать этот метод как оператор. Например, следующее определение класса использует ключевое слово operator, чтобы назначить операторы плюс и минус функциям str_append и chr_minus внутри класса string:

class string

{

public:

string(char *); // Конструктор

void operator +(char *);

void operator -(char); ————— Определение операторов класса void show_string(void);

private:

char data[256];

};

Как видите, класс перегружает операторы плюс и минус. Как уже упоминалось, когда класс перегружает оператор, он должен указать функцию, которая реализует операцию, соответствующую этому оператору. В случае оператора плюс определение такой функции становится следующим:

void string::operator +(char *str)

{

strcat(data, str);

}

Как видите, определение этой функции не содержит имени, поскольку здесь определяется перегруженный оператор класса. Для перегрузки оператора плюс программа не изменила обработку, которая осуществляется внутри функции (код этой функции идентичен коду предыдущей функции str_append). Вместо этого программа просто заменила имя функции ключевым словом operators соответствующим оператором. Следующая программа OPOVERLD.CPP иллюстрирует использование перегружаемых операторов плюс и минус:

#include <iostream.h>

#include <string.h>

class string

{

public:

string(char *); // Конструктор

void operator +(char *);

void operator -(char);

void show_string(void);

private;

char data[256] ;

};

string::string(char *str)

{

strcpy(data, str);

}

void string::operator +(char *str)

{

strcat(data, str);

}

void string::operator -(char letter)

{

char temp[256] ;

int i, j;

for (i = 0, j = 0; data[i]; i++) if (data[il 1= letter) temp[j++] = data[i];

temp[j] = NULL;

strcpy(data, temp);

}

void string::show_string(void)

{

cout << data << endl;

}

void main(void)

{

string title( "Учимся программировать на C++");

string lesson("Перегрузка операторов");

title.show_string();

title + " я учусь!";

title.show_string() ;

lesson.show_string();

lesson - 'P';

lesson.show_string();

}

Как видите, программа использует перегруженные операторы:

title + " я учусь!"; // Добавить текст " я учусь!"

lesson - 'р'; // Удалить букву 'р'

В данном случае синтаксис оператора законен, но немного непривычен. Обычно вы используете оператор плюс в выражении, которое возвращает результат, например, как в операторе some_str = title + "текст ";. Когда вы определяете оператор, C++ предоставляет вам полную свободу в отношении поведения оператора. Однако, как вы помните, ваша цель при перегрузке операторов состоит в том, чтобы упростить понимание ваших программ. Поэтому следующая программа STR_OVER.CPP немного изменяет предыдущую программу, чтобы позволить ей выполнять операции над переменными типа string, используя синтаксис, который более согласуется со стандартными операторами присваивания:

#include <iostream.h>

#include <string.h>

class string

{

public:

string(char *); // Конструктор

char * operator +(char *) ;

char * operator -(char);

void show_string(void);

private:

char data[256] ;

} ;

string::string(char *str)

{

strcpy(data, str);

}

char * string::operator +(char *str)

{

return(strcat(data, str));

}

char * string::operator -(char letter)

{

char temp[256];

int i, j;

for (i = 0, j = 0; data[i]; i++) if (data[i] 1= letter) temp[j++] = data[i];

temp[j] = NULL;

return(strcpy(data, temp));

}

void string::show_string(void)

{

cout << data << endl;

}

void main(void)

{

string title("Учимся программировать на C++");

string lesson("Перегрузка операторов");

title.show_string();

title = title + " я учусь";

title.show_string() ;

lesson.show_string();

lesson = lesson - '?';

lesson.show_string();

}

Изменив перегруженные операторы плюс и минус таким образом, чтобы они возвращали указатель на символьную строку, программа может теперь использовать эти операторы в привычном для оператора присваивания виде:

title = title + " учимся программировать!";

lesson = lesson - 'р';

Второй пример

При создании ваших собственных типов данных с помощью классов наиболее общей операцией будет проверка, являются ли два объекта одинаковыми. Используя перегрузку, ваши программы могут перегрузить операторы равенства (==), неравенства (!=) или другие операторы сравнения. Следующая программа COMP_STR.CPP добавляет новый оператор в класс string, который проверяет, равны ли два объекта string. Используя перегрузку операторов, ваши программы могут проверять, содержат ли строковые объекты одинаковые строки, как показано ниже:

if (some_string == another_string)

Ниже приведена реализация программы COMP_STR.CPP:

#include <iostream.h>

#include <string.h>

class string

{

public:

string(char *); // конструктор

char * operator +(char *);

char * operator -(char);

int operator ==(string);

void show_string(void);

private:

char data[256];

};

string::string(char *str)

{

strcpy(data, str);

}

char * string::operator +(char *str)

{

return(strcat(data, str));

}

char * string::operator -(char letter)

{

char temp[256];

int i, j;

for (i = 0, j = 0; data[i]; i++) if (data[i] 1= letter) temp[j++] = data[i];

temp[j] = NULL;

return(strcpy(data, temp));

}

int string::operator ==(string str)

{

int i;

for (i = 0; data[i] == str.data[i]; i++)

if ((data[i] == NULL) && (str.data[i] == NULL)) return(1); // Равно

return (0); //He равно

}

void string::show_string(void)

{

cout << data << endl;

}

void main(void)

{

string title( "Учимся программировать на C++");

string lesson("Перегрузка операторов");

string str( "Учимся программировать на C++");

if (title == lesson) cout << "title и lesson равны" << endl;

if (str == lesson) cout << "str и lesson равны" << endl;

if (title == str) cout << "title и str равны" << endl;

}

Как видите, перегружая операторы подобным образом, вы упрощаете понимание ваших программ.

ОПЕРАТОРЫ, КОТОРЫЕ Вbl HE МОЖЕТЕ ПЕРЕГРУЗИТЬ

В общем случае ваши программы могут перегрузить почти все операторы С++. В табл. 24 перечислены операторы, которые C++ не позволяет перегружать.

Таблица 24. Операторы C++, которые ваши программы не могут перегрузить.

Оператор

Назначение

Пример

. Выбор элемента object.member

.* Указатель на элемент object.*member

:: Разрешение области видимости classname::member

?:

Условный оператор сравнения с = (а > b) ? а : b;

ЧТО ВАМ НЕОБХОДИМО ЗНАТЬ

Перегрузка операторов — это возможность назначать новый смысл операторам при использовании их с определенным классом. Используя перегрузку операторов, вы можете повысить удобочитаемость ваших программ и облегчить их понимание, выражая операции класса более понятным образом. Из урока 25 вы узнаете, как разделить данные между объектами с помощью элемента static и как использовать методы класса, когда никакие объекты класса не объявляются. До изучения урока 25 убедитесь, что вы освоили следующее:

Чтобы перегрузить оператор, вы должны определить класс, которому оператор будет назначен.

Когда вы перегружаете оператор, перегрузка действует только для класса, в котором он определяется. Если программа использует оператор с неклассовыми переменными (например, переменными типа int или float), используется стандартное определение оператора.

Чтобы перегрузить оператор класса, используйте ключевое слово C++ operator для определения метода класса, который C++ вызывает каждый раз, когда переменная класса использует оператор.

C++ не позволяет вашим программам перегружать оператор выбора элемента (.), оператор указателя на элемент (.*), оператор разрешения области видимости (::) и условный оператор сравнения (?:).

Урок 25. Статические функции и элементы данных

До настоящего момента каждый создаваемый вами объект имел свой собственный набор элементов данных. В зависимости от назначения вашего приложения могут быть ситуации, когда объекты одного и того же класса должны совместно использовать один или несколько элементов данных. Например, предположим, что вы пишете программу платежей, которая отслеживает рабочее время для 1000 служащих. Для определения налоговой ставки программа должна знать условия, в которых работает каждый служащий. Пусть для этого используется переменная класса state_of_work. Однако, если все служащие работают в одинаковых условиях, ваша программа могла бы совместно использовать этот элемент данных для всех объектов типа employee. Таким образом, ваша программа уменьшает необходимое количество памяти, выбрасывая 999 копий одинаковой информации. Для совместного использования элемента класса вы должны объявить этот элемент как static (статический). Этот урок рассматривает шаги, которые вы должны выполнить для совместного использования элемента класса несколькими объектами. К концу этого урока вы освоите следующие основные концепции:

C++ позволяет иметь объекты одного и того же типа, которые совместно используют один или несколько элементов класса.

Если ваша программа присваивает значение совместно используемому элементу, то все объекты этого класса сразу же получают доступ к этому новому значению.

Для создания совместно используемого элемента данных класса вы должны предварять имя элемента класса ключевым словом static.

После того как программа объявила элемент класса как static, она должна объявить глобальную переменную (вне определения класса), которая соответствует этому совместно используемому элементу класса.

Ваши программы могут использовать ключевое слово static, чтобы сделать метод класса вызываемым в то время, как программа, возможно, еще не объявила каких-либо объектов данного класса.

СОВМЕСТНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭЛЕМЕНТА ДАННЫХ

Обычно, когда вы создаете объекты определенного класса, каждый объект получает свой собственный набор элементов данных. Однако возможны такие ситуации, при которых объектам одного и того же класса необходимо совместно использовать один или несколько элементов данных (статические э лементы данных). В таких случаях объявляйте элементы данных как общие ил и частные, а затем предваряйте тип ключевым словом static, как показано ниже:

private:

static int shared_value;

После объявления класса вы должны объявить элемент как глобальную переменную вне класса, как показано ниже:

int class_name::shared_value;

Следующая программа SHARE_IT.CPP определяет класс book_series, совместно использующий элемент page_count, который является одинаковым для всех объектов (книг) класса (серии). Если программа изменяет значение этого элемента, изменение сразу же проявляется во всех объектах класса:

#include <iostream.h>

#include <string.h>

class book_series

{

public:

book_series(char *, char *, float);

void show_book(void);

void set_pages(int) ;

private:

static int page_count;

char title[64];

char author[ 64 ];

float price;

};

int book_series::page__count;

void book_series::set_pages(int pages)

{

page_count = pages;

}

book_series::book_series(char *title, char *author, float price)

{

strcpy(book_series::title, title);

strcpy(book_series::author, author);

book_series::price = price;

}

void book_series:: show_book (void)

{

cout << "Заголовок: " << title << endl;

cout << "Автор: " << author << endl;

cout << "Цена: " << price << endl;

cout << "Страницы: " << page_count << endl;

}

void main(void)

{

book_series programming( "Учимся программировать на C++", "Jamsa", 22.95);

book_series word( "Учимся работать с Word для Windows", "Wyatt", 19.95);

word.set_pages(256);

programming.show_book ();

word.show_book() ;

cout << endl << "Изменение page_count " << endl;

programming.set_pages(512);

programming.show_book();

word.show_book();

}

Как видите, класс объявляет page_count как static int. Сразу же за определением класса программа объявляет элемент page_count как глобальную переменную. Когда программа изменяет элемент page_count, изменение сразу же проявляется во всех объектах класса book_series.

Совместное использование элементов класса

В зависимости от вашей программы возможны ситуации, когда вам потребуется совместно использовать определенные данные несколькими экземплярами объекта. Для этого объявите такой элемент как static. Далее объявите этот элемент вне класса как глобальную переменную. Любые изменения, которые ваша программа делает с этим элементом, будут немедленно отражены в объектах данного класса.

Использование элементов с атрибутами public static, если объекты не существуют

Как вы только что узнали, при объявлении элемента класса как static этот элемент совместно используется всеми объектами данного класса. Однако возможны ситуации, когда программа еще не создала объект, но ей необходимо использовать элемент. Для использования элемента ваша программа должна объявить его как public и static. Например, следующая программа USЕ_MBR.CPP использует элемент page_count из класса book_series, даже если объекты этого класса не существуют:

#include <iostream.h>

#include <string.h>

class book_series

{

public:

static int page_count;

private:

char title [64];

char author[64];

float price;

};

int book_series::page_count;

void main(void)

{

book_series::page_count = 256;

cout << "Текущее значение page_count равно " << book_series::page_count << endl;

}

В данном случае, поскольку класс определяет элемент класса page_count как public, программа может обратиться к этому элементу класса, даже если объекты класса book_series не существуют.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СТАТИЧЕСКИХ ФУНКЦИЙ-ЭЛЕМЕНТОВ

Предыдущая программа иллюстрировала использование статических элементов данных. Подобным образом C++ позволяет вам определить статические функции-элементы (методы). Если вы создаете статический метод, ваша программа может вызывать такой метод, даже если объекты не были созданы. Например, если класс содержит метод, который может быть использован для данных вне класса, вы могли бы сделать этот метод статическим. Ниже приведен класс menu, который использует esc-последовательность драйвера ANSI для очистки экрана дисплея. Если в вашей системе установлен драйвер ANSI.SYS, вы можете использовать метод clear_screen для очистки экрана. Поскольку этот метод объявлен как статический, программа может использовать его, даже если объекты типа menu не существуют. Следующая программа CLR_SCR.CPP использует метод clear_screen для очистки экрана дисплея:

#include <iostream.h>

class menu

{

public:

static void clear_screen(void);

// Здесь должны быть другие методы

private:

int number_of_menu_options;

};

void menu::clear_screen(void)

{

cout << '\033' << "[2J";

}

void main(void)

{

menu::clear_screen();

}

Так как программа объявляет элемент clear_screen как статический, она может использовать эту функцию для очистки экрана, даже если объекты типа menu не существуют. Функция clear_screen использует esc-последовательность ANSI Esc[2J для очистки экрана.

Использование в ваших программах методов класса

По мере создания методов класса возможны ситуации, когда функция, созданная вами для использования классом, может быть полезна для операций вашей программы, которые не включают объекты класса. Например, в классе menu была определена функция clear_screen, которую вы, возможно, захотите использовать в программе. Если ваш класс содержит метод, который вы захотите использовать вне объекта класса, поставьте перед его прототипом ключевое слово static и объявите этот метод как public:

public:

static void clear_screen(void);

Внутри вашей программы для вызова такой функции используйте оператор глобального разрешения, как показано ниже:

menu::clear_screen();

ЧТО ВАМ НЕОБХОДИМО ЗНАТЬ

Из этого урока вы узнали, что, если предварять элемент данных класса ключевым словом static, все объекты данного класса могут совместно использовать этот элемент. Когда элемент данных является общим, ваши программы могут обращаться к его значению, даже если объекты этого класса не существуют. Подобно этому, если ваши программы предваряют общий метод класса ключевым словом static, они могут использовать эту функцию для операций, которые не включают объекты класса. Из урока 26 вы узнаете, как использовать наследование для построения объекта из одного или нескольких уже существующих объектов. Использование наследования для создания новых объектов может сэкономить огромные усилия, затрачиваемые на программирование. До изучения урока 26 убедитесь, что освоили следующие основные концепции:

Когда вы объявляете элемент класса как static, то такой элемент может совместно использоваться всеми объектами данного класса.

После того как ваша программа объявляет элемент класса как static, она должна вне определения класса объявить глобальную переменную, соответствующую совместно используемому элементу класса.

Если вы объявляете элемент как public и static, ваша программа может использовать такой элемент, даже если объекты данного класса не существуют. Для обращения к этому элементу ваша программа должна использовать оператор глобального разрешения, например class_name::member_name.

Если вы объявляете общую статическую функцию-элемент, ваша программа может вызывать эту функцию, даже если объекты данного класса не существуют. Для вызова данной функции программа должна использовать оператор глобального разрешения, например menu::clear_screen().

Урок 26. Наследование

Цель объектно-ориентированного программирования состоит в повторном использовании созданных вами классов, что экономит ваше время и силы. Если вы уже создали некоторый класс, то возможны ситуации, что новому классу нужны многие или даже все особенности уже существующего класса, и необходимо добавить один или несколько элементов данных или функций. В таких случаях C++ позволяет вам строить новый объект, используя характеристики уже существующего объекта. Другими словами, новый объект будет наследовать элементы существующего класса (называемого базовым классом). Когда вы строите новый класс из существующего, этот новый класс часто называется производным классом. В этом уроке впервые вводится наследование классов в C++ . К концу данного урока вы изучите следующие основные концепции:

Ели ваши программы используют наследование, то для порождения нового класса необходим базовый класс, т.е. новый класс наследует элементы базового класса.

Для инициализации элементов производного класса ваша программа должна вызвать конструкторы базового и производного классов.

Используя оператор точку, программы могут легко обращаться к элементам базового и производного классов.

В дополнение к общим (public) (доступным всем) и частным (private) (доступным методам класса) элементам C++ предоставляет защищенные (protected) элементы, которые доступны базовому и производному классам.

Для разрешения конфликта имен между элементами базового и производного классов ваша программа может использовать оператор глобального разрешения, указывая перед ним имя базового или производного класса.

Наследование является фундаментальной концепцией объектно-ориентированного программирования. Выберите время для экспериментов с программами, представленными в этом уроке. И вы обнаружите, что реально наследование реализуется очень просто и может сохранить огромные усилия, затрачиваемые на программирование.

ПРОСТОЕ НАСЛЕДОВАНИЕ

Наследование представляет собой способность производного класса наследовать характеристики существующего базового класса. Например, предположим, что у вас есть базовый класс employee:

class employee

{

public:

employee(char *, char *, float);

void show_employee(void);

private:

char name[64];

char position[64];

float salary;

};

Далее предположим, что вашей программе требуется класс manager, который добавляет следующие элементы данных в класс employee:

float annual_bonus;

char company_car[64];

int stock_options;

В данном случае ваша программа может выбрать два варианта: во-первых, программа может создать новый класс manager, который дублирует многие элементы класса employee, или программа может породить класс типа manager из базового класса employee. Порождая класс manager из существующего класса employee, вы снижаете объем требуемого программирования и исключаете дублирование кода внутри вашей программы.

Для определения этого класса вы должны указать ключевое слово class, имя manager, следующее за ним двоеточие и имя employee, как показано ниже:

Производный класс //-----> class manager : public employee { <-------// Базовый класс

// Здесь определяются элементы

};

Ключевое слово public, которое предваряет имя класса employee, указывает, что общие (public) элементы класса employee также являются общими и в классе manager. Например, следующие операторы порождают класс manager.

class manager : public employee

{

public:

manager(char *, char *, char *, float, float, int);

void show_manager(void);

private:

float annual_bonus;

char company_car[64];

int stock_options;

};

Когда вы порождаете класс из базового класса, частные элементы базового класса доступны производному классу только через интерфейсные функции базового класса. Таким образом, производный класс не может напрямую обратиться к частным элементам базового класса, используя оператор точку.

Следующая программа MGR_EMP.CPP иллюстрирует использование наследования в C++ , создавая класс manager из базового класса employee:

#include <iostream.h>

#include <string.h>

class employee

{

public:

employee(char *, char *, float);

void show_employee(void);

private:

char name [ 64 ];

char position[64];

float salary;

};

employee::employee(char *name, char *position,float salary)

{

strcpy(employee::name, name);

strcpy(employee::position, position);

employee::salary = salary;

}

void employee::show_employee(void)

{

cout << "Имя: " << name << endl;

cout << "Должность: " << position << endl;

cout << "Оклад: $" << salary << endl;

}

class manager : public employee

{

public:

manager(char *, char *, char *, float, float, int);

void show_manager(void);

private:

float annual_bonus;

char company_car[64];

int stock_options;

};

manager::manager(char *name, char *position, char *company_car, float salary, float bonus, int stock_options) : employee(name, position, salary)

{

strcpy(manager::company_car, company_car) ;

manager::annual_bonus = bonus ;

manager::stock_options = stock_options;

}

void manager::show_manager(void)

{

show_employee();

cout << "Машина фирмы: " << company_car << endl;

cout << "Ежегодная премия: $" << annual_bonus << endl;

cout << "Фондовый опцион: " << stock_options << endl;

}

void main(void)

{

employee worker("Джон Дой", "Программист", 35000);

manager boss("Джейн Дой", "Вице-президент ", "Lexus", 50000.0, 5000, 1000);

worker.show_employee() ;

boss.show_manager();

}

Как видите, программа определяет базовый класс employee, а затем определяет производный класс manager. Обратите внимание на конструктор manager. Когда вы порождаете класс из базового класса, конструктор производного класса должен вызвать конструктор базового класса. Чтобы вызвать конструктор базового класса, поместите двоеточие сразу же после конструктора производного класса, а затем укажите имя конструктора базового класса с требуемыми параметрами:

manager::manager(char *name, char *position, char *company_car, float salary, float bonus, int stock_options) :

employee(name, position, salary) //————————————— Конструктор базового класса

{

strcpy(manager::company_car, company_car);

manager::annual_bonus = bonus;

manager::stock_options = stock_options;

}

Также обратите внимание, что функция show_manager вызывает функцию show_employee, которая является элементом класса employee. Поскольку класс manager является производным класса employee, класс manager может обращаться к общим элементам класса employee, как если бы все эти элементы были определены внутри класса manager,

Представление о наследовании

Наследование представляет собой способность производного класса наследовать характеристики существующего базового класса. Простыми словами это означает, что, если у вас есть класс, чьи элементы данных или функции-элементы могут быть использованы новым классом, вы можете построить этот новый класс в терминах существующего (или базового) класса. Новый класс в свою очередь будет наследовать элементы (характеристики) существующего класса. Использование наследования для построения новых классов сэкономит вам значительное время и силы на программирование. Объектно-ориентированное программирование широко использует наследование, позволяя вашей программе строить сложные объекты из небольших легко управляемых объектов.

Второй пример

Предположим, например, что вы используете следующий базовый класс book внутри существующей программы:

class book

{

public:

book (char *, char *, int);

void show_book(void);

private:

char title[64];

char author[б 4];

int pages;

};

Далее предположим, что программе требуется создать класс library_card, который будет добавлять следующие элементы данных в класс book:

char catalog[64];

int checked_out; // 1, если проверена, иначе О

Ваша программа может использовать наследование, чтобы породить класс library _card из класса book, как показано ниже:

class library_card : public book

{

public:

library_card(char *, char *, int, char *, int);

void show_card(void);

private:

char catalog[64] ;

int checked_out;

};

Следующая программа BOOKCARD.CPP порождает класс library_card из клacca book:

#include <iostream.h>

#include <string.h>

class book

{

public:

book(char *, char *, int);

void show_book(void);

private:

char title [64];

char author[64];

int pages;

};

book::book(char •title, char *author, int pages)

{

strcpy(book::title, title);

strcpy(book::author, author);

book::pages = pages;

}

void book::show_book(void)

{

cout << "Название: " << title << endl;

cout << "Автор: " << author << endl;

cout << "Страниц: " << pages << endl;

}

class library_card : public book

{

public:

library_card(char *, char *, int, char *, int);

void show_card(void) ;

private:

char catalog[64];

int checked_out;

};

library_card::library_card(char *title, char *author, int pages, char *catalog, int checked_out) : book(title, author, pages)

{

strcpy(library_card::catalog, catalog) ;

library_card::checked_out = checked_out;

}

void 1ibrary_card::show_card(void)

{

show_book() ;

cout << "Каталог: " << catalog << endl;

if (checked_out) cout << "Статус: проверена" << endl;

else cout << "Статус: свободна" << endl;

}

void main(void)

{

library_card card( "Учимся программировать на языке C++", "Jamsa", 272, "101СРР", 1);

card.show_card();

}

Как и ранее, обратите внимание, что конструктор library _card вызывает конструктор класса book для инициализации элементов класса book. Кроме того, обратите внимание на использование функции-элемента show_book класса book внутри функции show_card. Поскольку класс library_card наследует методы класса book, функция show_card может вызвать этот метод (show_book) без помощи оператора точки, как если бы этот метод был методом класса library _card.

ЧТО ТАКОЕ ЗАЩИЩЕННЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ

При изучении определений базовых классов вы можете встретить элементы, объявленные как public, private и protected (общие, частные и защищенные). Как вы знаете, производный класс может обращаться к общим элементам базового класса, как будто они определены в производном классе. С другой стороны, производный класс не может обращаться к частным элементам базового класса напрямую. Вместо этого для обращения к таким элементам производный класс должен использовать интерфейсные функции. Защищенные элементы базового класса занимают промежуточное положение между частными и общими. Если элемент является защищенным, объекты производного класса могут обращаться к нему, как будто он является общим. Для оставшейся части вашей программы защищенные элементы являются как бы частными. Единственный способ, с помощью которого ваши программы могут обращаться к защищенным элементам, состоит в использовании интерфейсных функций. Следующее определение класса book использует метку protected, чтобы позволить классам, производным от класса book, обращаться к элементам title, author и pages напрямую, используя оператор точку:

class book

{

public:

book(char *, char *, int) ;

void show_book(void) ;

protected:

char title [64];

char author[64];

int pages;

};

Если вы предполагаете, что через некоторое время вам придется породить новые классы из создаваемого сейчас класса, установите, должны ли будущие производные классы напрямую обращаться к определенным элементам создаваемого класса, и объявите такие элементы защищенными, а не частными.

Защищенные элементы обеспечивают доступ и защиту

Как вы уже знаете, программа не может обратиться напрямую к частным элементам класса. Для обращения к частным элементам программа должна использовать интерфейсные функции, которые управляют доступом к этим элементам. Как вы, вероятно, заметили, наследование упрощает программирование в том случае, если производные классы могут обращаться к элементам базового класса с помощью оператора точки. В таких случаях ваши программы могут использовать защищенные элементы класса. Производный класс может обращаться к защищенным элементам базового класса напрямую, используя оператор точку. Однако оставшаяся часть вашей программы может обращаться к защищенным элементам только с помощью интерфейсных функций этого класса. Таким образом, защищенные элементы класса находятся между общими (доступными всей программе) и частными (доступными только самому классу) элементами.

РАЗРЕШЕНИЕ КОНФЛИКТА ИМЕН

Если вы порождаете один класс из другого, возможны ситуации, когда имя элемента класса в производном классе является таким же, как имя элемента в базовом классе. Если возник такой конфликт, C++ всегда использует элементы производного класса внутри функций производного класса. Например, предположим, что классы book и library_card используют элемент price. В случае класса book элемент price соответствует продажной цене книги, например $22.95. В случае класса library'_card price может включать библиотечную скидку, например $18.50. Если в вашем исходном тексте не указано явно (с помощью оператора глобального разрешения), функции класса library_card будут использовать элементы производного класса {library_card). Если же функциям класса library_card необходимо обращаться к элементу price базового класса {book), они должны использовать имя класса book и оператор разрешения, например book::price. Предположим, что функции show_card необходимо вывести обе цены. Тогда она должна использовать следующие операторы:

cout << "Библиотечная цена: $" << price << endl;

cout << "Продажная цена: $" << book::price << endl;

ЧТО ВАМ НЕОБХОДИМО ЗНАТЬ

Из этого урока вы узнали, что наследование в C++ позволяет вам строить /порождать) новый класс из существующего класса. Строя таким способом один класс из другого, вы уменьшаете объем программирования, что, в свою очередь, экономит ваше время. Из урока 27 вы узнаете, что C++ позволяет вам порождать класс из двух или нескольких базовых классов. Использование нескольких базовых классов для порождения класса представляет собой множественное наследование. До изучения урока 27 убедитесь, что освоили следующие основные концепции:

Наследование представляет собой способность производить новый класс из существующего базового класса.

Производный класс — это новый класс, а базовый класс — существующий класс.

Когда вы порождаете один класс из другого (базового класса), производный класс наследует элементы базового класса.

Для порождения класса из базового начинайте определение производного класса ключевым словом class, за которым следует имя класса, двоеточие и имя базового класса, например class dalmatian: dog.

Когда вы порождаете класс из базового класса, производный класс может обращаться к общим элементам базового класса, как будто эти элементы определены внутри самого производного класса. Для доступа к частным данным базового класса производный класс должен использовать интерфейсные функции базового класса.

Внутри конструктора производного класса ваша программа должна вызвать конструктор базового класса, указывая двоеточие, имя конструктора базового класса и соответствующие параметры сразу же после заголовка конструктора производного класса.

Чтобы обеспечить производным классам прямой доступ к определенным элементам базового класса, в то же время защищая эти элементы от оставшейся части программы, C++ обеспечивает защищенные {protected) элементы класса. Производный класс может обращаться к защищенным элементам базового класса, как будто они являются общими. Однако для оставшейся части программы защищенные элементы эквивалентны частным.

Если в производном и базовом классе есть элементы с одинаковым именем, то внутри функций производного класса C++ будет использовать элементы производного класса. Если функциям производного класса необходимо обратиться к элементу базового класса, вы должны использовать оператор глобального разрешения, например base class:: member.

Урок 27. Множественное наследование

Из урока 26 вы узнали, что можно построить один класс из другого, наследуя его характеристики. Оказывается, C++ позволяет порождать класс из нескольких базовых классов. Когда ваш класс наследует характеристики нескольких классов, вы используете множественное наследование. Как вы узнаете из данного урока, C++ полностью поддерживает множественное наследование. К концу этого урока вы изучите следующие основные концепции:

Если вы порождаете класс из нескольких базовых классов, то получаете преимущества множественного наследования.

При множественном наследовании производный класс получает атрибуты двух или более классов.

При использовании множественного наследования для порождения класса конструктор производного класса должен вызвать конструкторы всех базовых классов.

При порождении класса из производного класса вы создаете иерархию наследования (иерархию классов).

Множественное наследование является мощным инструментом объектно-ориентированного программирования. Экспериментируйте с программами, представленными в этом уроке, и вы обнаружите, что построение класса из уже существующего значительно экономит усилия на программирование.

ПРОСТОЙ ПРИМЕР

Предположим, к примеру, у вас есть класс computer_screen:

class computer_screen

{

public:

computer_screen(char *, long, int, int);

void show_screen(void);

private:

char type[32] ;

long colors;

int x_resolution;

int y_resolution;

};

Предположим, что у вас есть также класс mother_board:

class mother_board

{

public:

mother_board(int, int, int);

void show_mother_board(void);

private:

int processor;

int speed;

int RAM;

};

Используя эти два класса, можно породить класс computer, что показано ниже:

class computer : public computer_screen, public mother_board

{

public:

computer(char *, int, float, char *, long, int, int, int, int, int);

void show_computer(void);

private:

char name[64];

int hard_disk;

float floppy;

};

Как видите, этот класс указывает свои базовые классы сразу после двоеточия, следующего за именем класса computer.

class computer : public computer_screen, public mother_board // ——————> Базовые классы

Следующая программа COMPUTER. CPP порождает класс computer, используя базовые классы computer_screen и mother_board:

#include <iostream.h>

#include <string.h>

class computer_screen

{

public:

computer_screen(char *, long, int, int);

void show_screen(void);

private:

char type[32];

long colors;

int x_resolution;

int y_resolution;

};

computer_screen::computer_screen(char *type, long colors, int x_res, int y_ree)

{

strcpy(computer_screen::type, type);

computer_screen::colors = colors;

computer_screen::x_resolution = x_res;

computer_screen::y_resolution = y_res;

}

void computer_screen::show_screen(void)

{

cout << "Тип экрана: " << type << endl;

cout << "Цветов: " << colors << endl;

cout << "Разрешение: " << x_resolution << " на " << y_resolution << endl;

}

class mother_board

{

public:

mother_board(int, int, int);

void show_mother_board(void);

private:

int processor;

int speed;

int RAM;

};

mother_board::mother_board(int processor, int speed, int RAM)

{

mother_board::processor = processor;

mother_board::speed = speed;

mother_board::RAM = ram;

}

void mother_board::show_mother_board(void)

{

cout << "Процессор: " << processor << endl;

cout << "Частота: " << speed << "МГц" << endl;

cout << "ОЗУ: " << RAM << " МВайт" << endl;

}

class computer : public computer_screen, public mother_board

{

public:

computer(char *, int, float, char *, long, int, int, int, int, int);

void show_computerf void);

private:

char name [64];

int hard_disk;

float floppy;

};

computer::computer(char *name, int hard_disk, float floppy, char *screen, long colors, int x_res, int y_res, int processor, int speed, int RAM) : computer_screen(screen, colors, x_res, y_res), mother_board(processor, speed, ram)

{

strcpy(computer::name, name);

computer::hard_disk = hard_disk;

computer::floppy = floppy;

}

void computer::show_computer(void)

{

cout << "Тип: " << name << endl;

cout << "Жесткий диск: " << hard_disk << "МВайт" << endl;

cout << "Гибкий диск: " << floppy << "МВайт" << endl;

show_mother_board();

show_screen();

}

void main(void)

{

computer my_pc("Compaq", 212, 1.44, "SVGA", 16000000, 640, 480, 486, 66, 8);

my_pc.show_computer();

}

Если вы проанализируете конструктор класса computer, то обнаружите, что он вызывает конструкторы классов mother_board и computer_screen, как показано ниже:

computer::computer(char *name, int hard_disk, float floppy, char *screen, long colors, int x_res, int y_res, int processor, int speed, int RAM) : computer_screen(screen, colors, x_res, y_res), mother_board(processor, speed, RAM)

ПОСТРОЕНИЕ ИЕРАРХИИ КЛАССОВ

При использовании наследования в C++ для порождения одного класса из другого возможны ситуации, когда вы порождаете свой класс из класса, который уже, в свою очередь, является производным от некоторого базового класса. Например, предположим, вам необходимо использовать класс сотputer базовый для порождения класса workstation, как показано ниже:

class work_station : public computer

{

public:

work_station (char *operating_system, char *name, int hard_disk, float floppy, char *screen, long colors, int x_res, int y_res, int processor, int speed, int RAM);

void show_work_station(void);

private:

char operating_system[64];

};

Конструктор класса workstation просто вызывает конструктор класса computer, который в свою очередь вызывает конструкторы классов сотрuter_screen и mother_board:

work_station::work_station( char *operating_system, char *name, int hard_disk, float floppy, char *screen, long colors, int x_res, int y_res, int processor, int speed, int RAM) : computer (name, hard_disk, floppy, screen, colors, x_res, y_res, processor, speed, RAM)

{

strcpy(work_station::operating_system, operating_system);

}

В данном случае класс computer выступает в роли базового класса. Однако вы знаете, что класс computer был порожден из классов computer_screen и mother_board. В результате класс work_station наследует характеристики всех трех классов. На рис. 27 показано, что порождение классов приводит к иерархии классов.

Рис. 27. Построение иерархии классов.

Когда ваши программы будут интенсивно использовать наследование, ваша иерархия классов, а следовательно, и количество наследуемых элементов может стать довольно длинной.

ЧТО ВАМ НЕОБХОДИМО ЗНАТЬ

Множественное наследование представляет собой возможность порождать класс из нескольких базовых классов. При использовании множественного наследования производный класс получает характеристики (элементы) существующих базовых классов. Поддержка множественного наследования в C++ предоставляет вашим программам огромные возможности объектно-ориентированного программирования. Из урока 28 вы узнаете, как обеспечить доступ к частным элементам класса со стороны других классов или функций других классов, которые вы указываете как друзей. Используя таких друзей, вы можете предоставить определенным функциям прямой доступ к элементам класса, одновременно обеспечивая их защиту от остальной части программы. Прежде чем перейти к уроку 28, убедитесь, что вы изучили следующее:

Множественное наследование является способностью порожденного класса наследовать характеристики нескольких базовых классов.

Для порождения класса из нескольких базовых после имени нового класса и двоеточия вы указываете имена базовых классов, разделяя их запятыми, например class cabbit: public cat, public rabbit.

При определении конструктора производного класса вы должны вызвать конструкторы всех базовых классов, передавая им необходимые параметры.

При порождении классов может случиться так, что используемый вами базовый класс реально порожден из других базовых классов. Если так, то ваша программа создает иерархию классов. Если вызывается конструктор вашего производного класса, то вызываются также и конструкторы наследуемых классов (последовательно).

Урок 28. Частные элементы и друзья

Как вы уже знаете, ваши программы могут обращаться к частным (private) элементам класса только с помощью функций-элементов этого же класса. Используя частные элементы класса вместо общих во всех ситуациях, где это только возможно, вы уменьшаете возможность программы испортить значения элементов класса, так как программа может обращаться к таким элементам только через интерфейсные функции (которые управляют доступом к частным элементам). Однако в зависимости от использования объектов вашей программы, иногда вы можете существенно увеличить производительность позволяя одному классу напрямую обращаться к частным элементам другого. В этом случае уменьшаются издержки (требуемое время выполнения) на вызов интерфейсных функций. В подобных ситуациях C++ позволяет определить класс в качестве друга (friend} другого класса и разрешает классу-другу доступ к частным элементам этого другого класса. В этом уроке объясняется, как ваши программы могут указать, что два класса являются друзьями. К концу данного урока вы освоите следующие основные концепции:

Используя ключевое слово friend, класс может сообщить C++, кто является его другом, т. е. другими словами, что другие классы могут обращаться напрямую к его частным элементам.

Частные элементы класса защищают данные класса, следовательно, вы должны ограничить круг классов-друзей только теми классами, которым действительно необходим прямой доступ к частным элементам искомого класса.

C++ позволяет ограничить дружественный доступ определенным набором функций.

Частные (private) элементы позволяют вам защищать классы и уменьшить вероятность ошибок. Таким образом, вы должны ограничить использование классов-друзей настолько, насколько это возможно. Иногда программа напрямую может изменить значения элементов класса, это увеличивает вероятность появления ошибок.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДРУЗЕЙ КЛАССА

C++ позволяет друзьям определенного класса обращаться к частным элементам этого класса. Чтобы указать C++, что один класс является другом (friend) другого класса, вы просто помещаете ключевое слово friend и имя соответствующего класса-друга внутрь определения этого другого класса. Например, приведенный ниже класс book объявляет класс librarian своим другом. Поэтому объекты класса librarian могут напрямую обращаться к частным элементам класса book, используя оператор точку:

class book

{

public:

book (char *, char *, char *);

void show_book(void);

friend librarian;

private:

char title [64] ;

char author[64];

char catalog[64];

};

Как видите, чтобы указать друга, необходим только один оператор внутри определения класса. Например, следующая программа VIEWBOOK.CPP использует librarian в качестве друга класса book. Следовательно, функции класса librarian могут напрямую обращаться к частным элементам класса book. В данном случае программа использует функцию change_catalog класса librarian для изменения номера карточки каталога определенной книги:

#include <iostream.h>

#include <string.h>

class book

{

public:

book (char *, char *, char *);

void show_book(void);

friend librarian;

private:

char title[64] ;

char author[64];

char catalog[64];

};

book::book(char *title, char *author, char •catalog)

{

strcpy(book::title, title);

strcpy(book::author, author) ;

strcpy(book::catalog, catalog);

}

void book::show_book(void)

{

cout << "Название: " << title << endl;

cout << "Автор: " << author << endl;

cout << "Каталог: " << catalog << endl;

}

class librarian

{

public:

void change_catalog(book *, char *);

char *get_catalog(book);

};

void librarian::change_catalog(book *this_book, char *new_catalog)

{

strcpy(this_book->catalog, new_catalog);

}

char *librarian: :get__catalog(book this_book)

{

static char catalog[64];

strcpy(catalog, this_book.catalog);

return(catalog) ;

}

void main(void)

{

book programming( "Учимся программировать на языке C++", "Jamsa", "P101");

librarian library;

programming.show_book();

library.change_catalog(&programming, "Легкий C++ 101");

programming.show_book();

}

Как видите, программа передает объект book в функцию change_catalog класса librarian по адресу. Поскольку эта функция изменяет элемент класса book, программа должна передать параметр по адресу, а затем использовать указатель для обращения к элементу этого класса. Экспериментируйте с данной программой, попробуйте удалить оператор friend из определения класса book. Поскольку класс librarian больше не имеет доступа к частным элементам класса book, компилятор C++ сообщает о синтаксических ошибках при каждой ссылке на частные данные класса book.

О друзьях класса

Обычно единственный способ, с помощью которого ваши программы могут обращаться к частным элементам класса, заключается в использовании интерфейсных функций. В зависимости от использования объектов программы иногда может быть удобным (или более эффективным с точки зрения скорости вычислений) разрешить одному классу обращаться к частным элементам другого. Для этого вы должны информировать компилятор C++, что класс является другом (friend). Компилятор, в свою очередь, позволит классу-другу обращаться к частным элементам требуемого класса. Чтобы объявить класс другом, поместите ключевое слово friend и имя класса-друга в секцию public определения класса, как показано ниже:

class abbott

{

public:

friend costello;

// Общие элементы

private:

// Частные элементы

};

Как друзья отличаются от защищенных (protected) элементов

Из урока 26 вы узнали, что в C++ существуют защищенные (protected) элементы класса, что позволяет производным классам обращаться к защищенным элементам базового класса напрямую, используя оператор точку. Помните, что к защищенным элементам класса могут обращаться только те классы, которые являются производными от данного базового класса, другими словами, классы, которые наследуют элементы базового класса (защищенные элементы класса являются как бы частными по отношению к остальным частям программы). Классы-друзья C++ обычно не связаны между собой узами наследования. Единственный способ для таких не связанных между собой классов получить доступ к частным элементам другого класса состоит в том, чтобы этот другой класс информировал компилятор, что данный класс является другом.

ОГРАНИЧЕНИЕ КОЛИЧЕСТВА ДРУЗЕЙ

Как вы только что узнали, если вы объявляете один класс другом другого класса, вы обеспечиваете классу-другу доступ к частным элементам данных этого другого класса. Вы также знаете и то, что чем больше доступа к частным данным класса, тем больше шансов на внесение ошибок в программу. Следовательно, если доступ к частным данным другого класса необходим только нескольким функциям класса, C++ позволяет указать, что только определенные функции дружественного класса будут иметь доступ к частным элементам. Предположим, например, что класс librarian, представленный в предыдущей программе, содержит много разных функций. Однако предположим, что только функциям change_catalog и get_catalog необходим доступ к частным элементам класса book. Внутри определения класса book мы можем ограничить доступ к частным элементам только этими двумя функциями, как показано ниже:

class book

{

public:

book(char *, char *, char *);

void show_book(void);

friend char *librarian::get_catalog(book);

friend void librarian: :change_catalog( book *, char *);

private:

char title[64];

char author[ 64 ];

char catalog[64];

};

Как видите, операторы friend содержат полные прототипы всех дружественных функций, которые могут напрямую обращаться к частным элементам.

О функциях-друзьях

Если ваша программа использует друзей для доступа к частным данным класса, вы можете ограничить количество функций-элементов класса-друга, который может обращаться к частным данным, используя дружественные функции. Для объявления функции-друга укажите ключевое слово friend, за которым следует полный прототип, как показано ниже:

public:

friend class_name::function_name(parameter types);

Только функции-элементы, указанные как друзья, могут напрямую обращаться к частным элементам класса, используя оператор точку.

Если ваша программа начинает ссылаться на один класс из другого, вы можете получить синтаксические ошибки, если порядок определения классов неверен. В данном случае определение класса book использует прототипы функций, определенные в классе librarian. Следовательно, определение класса librarian должно предшествовать определению класса book. Однако если вы проанализируете класс librarian, то обнаружите, что он ссылается на класс book:

class librarian

{

public:

void change_catalog(book *, char *);

char *get_catalog(book);

};

Поскольку вы не можете поставить определение класса book перед определением класса librarian, C++ позволяет вам объявить класс book, тем самым сообщая компилятору, что такой класс есть, а позже определить его. Ниже показано, как это сделать:

class book; // объявление класса

Следующая программа LIMITFRI.CPP использует дружественные функции для ограничения доступа класса librarian к частным данным класса book. Обратите внимание на порядок определения классов:

#include <iostream.h>

#include <string.h>

class book;

class librarian

{

public:

void change_catalog(book *, char *);

char *get_catalog(book);

};

class book

{

public:

book(char *, char *, char *) ;

void show_book (void);

friend char *librarian::get_catalog(book);

friend void librarian::change_catalog( book *, char *);

private:

char title[64];

char author[64];

char catalog[64];

};

book::book(char *title, char *author, char *catalog)

{

strcpy(book::title, title);

strcpy(book::author, author);

strcpy(book::catalog, catalog);

}

void book::show_book(void)

{

cout << "Название: " << title << endl;

cout << "Автор: " << author << endl;

cout << "Каталог: " << catalog << endl;

}

void librarian::change_catalog(book *this_book, char *new_catalog)

{

strcpy(this_book->catalog, new_catalog) ;

}

char *librarian::get_catalog(book this_book)

{

static char catalog[64];

strcpy(catalog, this_book.catalog);

return(catalog) ;

}

void main(void)

{

book programming( "Учимся программировать на C++", "Jamsa", "P101");

librarian library;

programming.show_book();

library.change_catalog(&programming, "Легкий C++ 101");

programming.show_book();

}

Как видите, программа сначала использует объявление, чтобы сообщить компилятору, что класс book будет определен позже. Поскольку объявление извещает компилятор о классе book, определение класса librarian может ссылаться на класс book, который еще не определен в программе.

Что такое идентификатор класса

Идентификатор представляет собой имя, например имя переменной или класса. Если ваши программы используют дружественные классы, то может случиться, что определение одного класса ссылается на другой класс (его имя или идентификатор), о котором компилятор C++ еще ничего не знает. В таких случаях компилятор C++ будет сообщать о синтаксических ошибках. Чтобы избавиться от ошибок типа "что следует определять сначала", C++ позволяет вам включать в начало исходного текста программы объявление класса, тем самым вводя идентификатор класса:

class class_name;

Эта строка сообщает компилятору, что ваша программа позже определит указанный класс, а пока программе разрешается ссылаться на этот класс.

ЧТО ВАМ НЕОБХОДИМО ЗНАТЬ

В данном уроке вы изучили, как использовать классы-друзья для обращения к частным элементам другого класса напрямую с использованием оператора точки. В уроке 29 вы изучите, как использовать в C++ шаблоны функций для упрощения определения подобных функций. Но прежде чем перейти к уроку 29 убедитесь, что вы освоили следующее:

Использование в ваших программах на C++ друзей позволяет одному классу обращаться к частным элементам другого класса напрямую, используя оператор точку.

Для объявления одного класса другом (friend) другого класса вы должны внутри определения этого другого класса указать ключевое слово friend, за которым следует имя первого класса.

После объявления класса другом по отношению к другому классу, все функции-элементы класса-друга могут обращаться к частным элементам этого другого класса.

Чтобы ограничить количество дружественных методов, которые могут обращаться к частным данным класса, C++ позволяет указать дружественные функции. Для объявления функции-друга вы должны указать ключевое слово friend, за которым следует прототип функции, которой, собственно, и необходимо обращаться к частным элементам класса.

При объявлении дружественных функций вы можете получить синтаксические ошибки, если неверен порядок определений классов. Если необходимо сообщить компилятору, что идентификатор представляет имя класса, который программа определит позже, вы можете использовать оператор такого вида class class_name;.

Предыдущий урок | Следующий урок