Доступ к членам класса

Для локальных переменных, являющихся объектами класса, доступ к членам класса осуществляется с помощью оператора прямого доступа (.). Для экземпляров класса, созданных динамически, оператор прямого доступа применяется для объектов, полученных разыменованием указателя. Например, для вызова функции-члена GetAge нужно написать:

(*pRags).GetAge();

Скобки указывают на то, что оператор разыменования должен выполняться еще до вызова функции GetAge().

Такая конструкция может оказаться достаточно громоздкой. Решить эту проблему позволяет специальный оператор косвенного обращения к члену класса, по написанию напоминающий стрелку (->). Для набора этого оператора используется непрерывная последовательность двух символов: тире и знака "больше". В C++ эти символы рассматриваются как один оператор. Листинг 8.6 иллюстрирует пример обращения к переменным и функциям класса, экземпляр которого размещен в области динамического обмена.

Листинг 8.6. Доступ к данным объекта в области динамического обмена

1: // Листинг 8.6.

2: // Доступ к данным объекта в области динамического обмена

3:

4: #include <iostream.h>

5:

6: class SimpleCat

7: {

8: public:

9:    SimpleCat() { itsAge = 2; }

10:   ~SimpleCat() { }

11:   int GetAge() const { return itsAge; >

12:   void SetAge(int age) { itsAge = age; }

13: private:

14:   int itsAge;

15: };

16:

17: int main()

18: {

19:    SimpleCat * Frisky = new SimpleCat;

20:    cout << "Frisky " << Frisky->GetAge() << " years old\n";

21:    Frisky->SetAge(5);

22:    cout << "Frisky " << Frisky->GetAge() << " years old\n";

23:    delete Frisky;

24:    return 0;

25: }

Результат:

Frisky 2 years old

Frisky 5 years old

Анализ: В строке 19 в области динамического обмена выделяется память для хранения экземпляра класса SimpleCat. Конструктор, вызываемый по умолчанию, присваивает новому объекту возраст два года. Это значение получено как результат выполнения функции-члена GetAge(), которая вызывается в строке 20. Поскольку мы имеем дело с указателем на объект, для вызова функции используется оператор косвенного обращения к члену класса (->). В строке 21 для установки нового значения возраста вызывается метод SetAge(), а повторный вызов функции GetAge() (строка 22) позволяет получить это значение.

Динамическое размещение членов класса

В качестве членов класса могут выступать и указатели на объекты, размещенные в области динамического обмена. В таких случаях выделение памяти для хранения этих объектов осуществляется в конструкторе или в одном из методов класса. Освобождение памяти происходит, как правило, в деструкторе (листинг 8.7.).

Листинг 8.7. Указатели как члены класса

1: // Листинг 8.7.

2: // Указатели как члены класса

3:

4: #include <iostream.h>

5:

6: class SimpleCat

7: {

8: public:

9:    SimpleCat();

10:   ~SimpleCat();

11:   int GetAge() const { return *itsAge; }

12:   void SetAge(int age) { *itsAge = age; }

13:

14:   int GetWeight() const { return *itsWeight; }

15:   void setWeight (int weight) { *itsWeight = weight; }

16:

17: private:

18:   int * itsAge:

19:   int * itsWeight;

20: };

21:

22: SimpleCat::SimpleCat()

23: {

24:    itsAge = new int(2);

25:    itsWeight = new int(5);

26: }

27:

28: SimpleCat::~SimpleCat()

29: {

30:    delete itsAge;

31:    delete itsWeight;

32: }

33:

34: int main()

35: {

36:    SimpleCat *Frisky = new SimpleCat;

37:    cout << "Frisky " << Frisky->GetAge() << " years old\n";

38:    Frisky->SetAge(5);

39:    cout << "Frisky " << Frisky->GetAge() << " years old\n";

40:    delete Frisky;

41:    return 0;

42: }

Результат:

Frisky 2 years old

Frisky 5 years old

Анализ: Объявляем класс, переменными-членами которого являются два указателя на тип int. В конструкторе класса (строки 22—26) выделяется память для хранения этих переменных, а затем им присваиваются начальные значения.

Выделенная под переменные-члены память освобождается в деструкторе (строки 28—32). После освобождения памяти в деструкторе присваивать указателям нулевые значения не имеет смысла, поскольку уничтожается и сам экземпляр класса. Такая ситуация является одним из тех случаев, когда после освобождения памяти указателю можно не присваивать значение 0.

При выполнении функции, из которой осуществляется обращение к переменным класса (в данном случае main()), вы можете и не знать, каким образом выполняется это обращение. Вы лишь вызываете соответствующие методы класса (GetAge() и SetAge()), а все операции с памятью выполняются внутренними механизмами класса.

При уничтожении объекта Frisky (строка 40) вызывается деструктор класса SimpleCat. В деструкторе память, выделенная под члены класса, освобождается. Если один из членов класса является объектом другого определенного пользователем класса, происходит вызов деструктора этого класса.

Вопросы и ответы: Если я объявляю объекг класса, хранящийся в стеке, а этот объект, в свою очередь, имеет переменные-члены, хранящиеся в области динамического обмена, то какие части объекта будрт находиться в стеке, а какие — в области динамического обмена?

#include <iostream.h>

class SimpleCat

{

public:

   SimpleCat();

   ~SimpleCat();

   int GetAge() const { return *itsAge; }

   // другие методы

private:

   int * itsAge;

   int * itsWeight;

};

SimpleCat::SimpleCat()

{

   itsAge = new int(2);

   itsWeight = new int(5);

}

SimpleCat::~SimpleCat()

{

   delete itsAge;

   delete itsWeight;

}

int main()

{

   SimpleCat Frisky;

   cout << "Frisky is " << Frisky.GetAge() << " years old\n";

   return 0;

}

В стеке будет находиться локальная переменная Frisky. Эта переменная содержитдва указателя, каждый из которых занимает по четыре байта стековой памяти для хранения адресов целочисленных значений, размещенных в области динамического обмена. Таким образом, объект Frisky займет восемь байтов стековой памяти и восемь— в области динамического обмена.

Конечно, для данного примера динамическое размещение в памяти переменных- членов не обязательно. Однако в реальных программах такой способ хранения данных может оказаться достаточно эффективным.

Важно четко поставить задачу, которую необходимо решить. Помните, что любая программа начинается с проектирования. Допустим, например, что требуется создать класс, членом которого является объект другого класса, причем второй объект может создаваться еще до возникновения первого и оставаться после его уничтожения. В этом случае доступ ко второму объекту должен осуществляться только по ссыпке, т.е. с использованием указателя.

Допустим, первым объектом является окно, а вторым — документ. Вполне понятно, что окно должно иметь доступ к документу. С другой стороны, продолжительность существования документа никак не контролируется окном. Поэтому для окна важно хранить лишь ссылку на этот документ.

Об использовании ссылок речь идет на затянии 9.