- •2. Основные понятия объектно-ориентированного программирования 7
- •3. Управляемый и неуправляемый код и данные 17
- •3.3 Управляемый и неуправляемый код и данные 17
- •5. Классы 38
- •6. Наследование классов и интерфейсы 49
- •7. Программа ввода/вывода информации 62
- •8. Управляемые данные и их использование 76
- •Предисловие
- •2.Основные понятия объектно-ориентированного программирования
- •2.1 Объекты
- •2.2Классы
- •Пример 2.2.2. Создание и использование объектов.
- •2.3Объекты, классы и uml
- •2.4Основные свойства объектно-ориентированного программирования
- •Пример 2.4.1. Класс cColBall, наследуемый класс cBall.
- •Пример 2.4.2. Использование функций объектов.
- •2.5Библиотеки классов
- •3.Управляемый и неуправляемый код и данные
- •3.1Виртуальная машина языка Java
- •3.2Общеязыковая среда выполнения clr платформы .Net
- •3.3Управляемый и неуправляемый код и данные
- •3.4Сборщик мусора
- •3.5Ссылочные типы и типы-значения
- •3.6Метаданные
- •3.7Библиотеки, пакеты и пространства имён
- •4.1О типах данных
- •4.2Консольный ввод и вывод
- •Void main (void)
- •Import java.Io.*;
- •Int X; // Целочисленная переменная X
- •4.3Объявление переменных
- •4.4Операторы динамического распределения памяти new и delete
- •Int X; // Выделить память в стеке
- •Пример 4.4.2. Использование оператора new в языках Java и c#.
- •Import java.Io.*;
- •Int X; // Выделить память в стеке для переменной
- •Int X; // Выделить память в стеке для переменной
- •4.5 Массивы
- •Пример 4.5.2. Описание одномерных массивов на изыках Java и c#.
- •Пример 4.5.4. Создание массивов объектов на языке Java.
- •Import java.Io.*;
- •4.6Объявления структур и перечислений
- •4.7Ссылки
- •Пример 4.7.1. Использование ссылочной переменной.
- •Void main()
- •4.8Перегрузка функций
- •Пример 4.8.1. Перегруженные функции swap (int &, int &) и swap (bool &,bool &).
- •Void swap (int &a, int &b) // Целочисленные параметры
- •Void swap (bool &a, bool &b) // Булевские параметры
- •4.9Объявление функций и передача аргументов по умолчанию
- •Void swap (int &, int &);
- •Void swap (char 8t, char &);
- •Пример 4.9.1. Задание значений параметров функции по умолчанию.
- •Void main ( )
- •5.Классы
- •5.1Определение класса
- •Пример 5.1.1. Описание класса и создание его объектов.
- •Int X; // Закрытая переменная X
- •Void Show ( ) // Открытая функция
- •Int X; // Закрытая (по умолчанию) переменная X
- •Void Show ( ) // Открытая функция
- •Пример 5.2.1. Описание функций вне класса.
- •Int X; //Закрытая переменная х
- •Void Set(int m,char n); // 0бъявление функции Set
- •Void Show (); // Объявление функции Show()
- •5.3Некоторые замечания о классах
- •Пример 5.3.1. Области видимости.
- •Int GetK() {return k;} // Функция GetK() видна в файле, классе а и в
- •Int n; // Переменная n закрыта и видна только в классе а
- •Int GetM () {return n;} // Функция GetM() открыта и видна
- •5.4Объекты в объектах
- •Пример 5.4.1. Объект содержит объект другого класса.
- •Void Show ()
- •Void Show ()
- •5.5Специальный вид функций класса - конструкторы и деструкторы
- •Пример 5.5.1. Перегруженные конструкторы.
- •Int GetX() {return X;} // Возвратить значение закрытой переменной
- •Void ShowX () // Вывести значение переменной
- •5.6Статические функции класса
- •Пример 5.6.1. Статические функции.
- •Void f() {Console::WriteLine("f()");} // Обычная функция
- •Int main() // Главная статическая функция Main()
- •6.Наследование классов и интерфейсы
- •6.1Об интерфейсах
- •Пример 6.2.1. Программа, использующая порождение public.
- •Void Show ()
- •Void Show()
- •Int main() // Главная статическая функция
- •6.4Использование конструктора базового класса
- •Java и j#
- •Java и j#
- •Пример 6.4.1. Выполнение конструкторов.
- •Int X; // Закрытая переменная X
- •Int Get() {return X;} // Получить значение X
- •Int main() // Главная статическая функция main()
- •6.5Сокрытые переменные, функции и их использование
- •Пример 6.5.1. Сокрытые переменные и функции.
- •6.6Интерфейсы
- •6.6.1Определение интерфейса
- •Interface class имя-интерф [ : public имя-базов-интерф
- •Interface имя-интерф [ : имя-базов-интерф [, имя-базов-интерф ] ... ]
- •Interface имя-интерф [ extends имя-базов-интерф
- •Interface Ipe // Интерфейс, объявляющий свойство p и функцию Hallo
- •Int p {set; get;} //Объявить свойство
- •Void Hallo(); // Объявить функцию
- •6.6.2Базовые интерфейсы
- •6.7 Упаковка и распаковка типов данных
- •Int main() // Главная статическая функция main()
- •7.Программа ввода/вывода информации
- •7.1Постановка задачи
- •Диаграмма вариантов использования
- •7.2 Диаграмма классов
- •7.3Диаграмма последовательности
- •7.4Диаграмма видов деятельности
- •Пример 7.5.1. Реализация класса cComputer.
- •Пример 7.5.2. Реализация класса cShop.
- •Пример 7.5.3. Реализация класса cData.
- •Void main()
- •Пример 7.5.4. Реализация Inf-приложения.
- •Void main()
- •7.6Реализация Inf-приложения иа языке c# Пример 7.6.1. Реализация Inf-приложения иа языке c#.
- •Int cost; // Стоимость компьютера
- •Int year; // Год изготовления
- •Inf.Enter();
- •Inf.Enter();
- •Inf.Show();
- •8.Управляемые данные и их использование
- •Void set(тип value)
- •Пример 8.1.2. Свойства в Java.
- •Import java.Io.*;
- •Пример 8.2.1. Создание и использование делегата.
- •Void main() // Главная функция программы
- •Пример 8.2.2. Использование делегата как параметра функции.
- •Void r(void) {Console::WriteLine ("r");}
- •Void main () // Главная функция программы
- •Void имя-функции ( void );
- •Пример 8.3.1. Событие и делегат.
- •Void main ()
- •Vold имя-функции-активизации()
- •Пример 8.3.2. Использование события.
- •Void GenerateEv() // Функция-генератор события
- •Void main()
- •Void GenerateEv (String л str) // Функция- генератор события
- •Void main ( )
- •06BeKTfirst клaccaUseEvпoлyчилcoбытиe one
- •Interface iEv
- •IE,HandlerEv (); // Выполнить обработчик
- •Void GenerateEv ( ) // Сгенерировать событие
- •Void main (void)
- •V{ oid FireConnectEvent (object sender, SourceEventArgs e)
- •Void FireConnectEvent (object sender, EventArgs args)
- •8.4. Уведомления и события в Java
- •8.4.1. Уведомления в Java
- •Void notifyObservers () - уведомить всех обозревателей данного наблюдаемого
- •Void notifyObservers (Object obj) - уведомить всех обозревателей данного на-
- •Void update(Observable observable. Object obj) - эта функция данного объекта
- •Import java.Util.*;
- •II Два наблюдателя и один наблюдаемый объект
- •Importjava.Util.*;
- •Importjava.Utll,*;
- •Importjava.Util.*;
- •Int num; // Номер уведомляющего объекта
- •8.4.2. События в Java
- •Import java.Utii.*;
- •Void DatePerformed (DataDate dd); // Обработчик
- •Int n; // Номер объекта-приёмника
- •Int num; // Номер объекта приёмника
- •Import cJHappenListerner.*;
- •Importjava.Uti).*;
- •Void performedHappen (HappenData hD);
- •Import cJHappenListerner.*; | | Импортировать библиотеку
- •9. Потоки и синхронизация их выполнения
- •9.1. Процессы
- •9.3. Потоки в Java
- •Int num; // Номер потокового объекта
- •2. Поскольку объявленному в классе cThread потоковому объекту thr типа
- •9.4. Потоковый объект, выдающий событие
- •If (lllfe) // Если потоковый объект не функционирует,
- •ImportJava,util.*;
- •If (!life) // Если потоковый объект не функционирует,
- •9.5. Поток получил событие из объекта
- •If (!life)
- •If (received)
- •Importjava.Utll.*;
- •If (lllfe)
- •If (received)
- •9.6. Синхронизация выполнения потоков
- •9.6.1. Операторы lock и synchronized
- •Int num; // Номер объекта
- •9.6.2. Связи между потоками
- •9.6.2.1. Связи меяеду потоками в Java
- •If(waiting)
- •9.6.2.2. Связи между потоками в c#
- •If (I moving)
- •9.6.2.1.1 Наязыке Java, отличаясьтолько применением функций монитора
- •10. Библиотека .Net Framework и библиотеки
- •10.1. Приложение
- •10.2. Классы, объекты и элементы приложения
- •Visual Studio .Net как библиотеки .Net Framework, так и пакетов языка Java
- •10.3. Простейшие приложения
- •Import java.Awt.*;
- •Void main ( )
- •10.3.1.1. Оказывается, класс Form сам наследует множество других классов,
- •10.4. Сообщения Windows, события и делегаты
- •X0.4.1. Обработка событий мыши на языке c#
- •Void OurMouseDown (object sender, MouseEventArgs args);
- •Vold maln ()
- •10.4.3. Обработка событий мыши на языке Java с использо-
- •10.4.4. Связь события с несколькими объектами на языке c#
- •10.5. Ещё раз о событиях и уведомлении в языке Java
- •10.5.1. Обработка событий элементов интерфейса пользовате-
- •ItemListener, KeyListener, MouseListener, MouseMotionListener, TextListener
- •10.5.2. Обработка событий мыши на языке Java, используя
- •Importjava.Awt.Event.*;
- •Importjava.Awt.*;
- •Import java.Awt.Event.*;
- •Importjava.Awt.*;
- •Import java.Awt.Event.*;
- •10.5.3. Обработка событий мыши на языке Java, используя классы адап-
- •Importjava.Awt.*;
- •Importjava.Awt.Event.*;
- •Importjava.Awt.*;
- •Importjava.Awt.Event.*;
- •10.5.4. Обработка событий мыши на языке Java, используя внутренние
- •Import java.Awt.*;
- •Import java.Awt.Event.*;
- •Importjava.Awt.*;
- •Import java.Awt.Event.*;
- •10.5.5. Обработка события закрытия окна
- •Import java.Awt.*;
- •Import java.Awt.Event.*;
- •10.6. Графика
- •10.6.1. Графические объекты
- •15, 15, 60, 70); // Нарисовать эллипс
- •Vold maln ()
- •10.7. Событие Paint и его обработчик
- •Int len; // Текущая длина массива points
- •Void OurMouseDown (object sender, MouseEventArgs arg)
- •Invalidate ( ); // Перерисовать
- •Int len; // Текущая длина массива points
- •Import java.Awt.Event.*;
- •10.8. Управляющие элементы
- •1 «Button j 1
- •Import java.Awt,event.*;
- •Int n; // Индекс цвета
- •10.8.4,10.8.5 И 10.8.6, а также программа, поэтапно разрабатываемая в разде-
- •Invalidate ();
- •Importjava.Awt.*;
- •Import java.Awt.Event.*;
- •Importjava.Util.*;
- •10.9. Дочерние окна
- •Int n; // Индекс массива colors
- •IiTipOrt jav'a.Avvt. •)
- •Import java.Awt.Event.*;
- •Int n; // Индекс цвета
- •Virtual void OnPaint (PaintEventArgs л arg) override // Перерисовать область
- •10.10.3, В котором вызываются две функции.
- •Importjava.Awt.*;
- •Importjava.Awt.Event.*;
- •It); // Подписать обработчик
- •Void main ( )
- •11.1. Программа с точки зрения пользователя
- •11.2. Объектное представление программы
- •11.3. События, потоки и их синхронизация
- •11.4. Поэтапная разработка программы
- •11.4.1. Первый этап. Разработка класса Warehouse
- •4Cxrt()
- •Int partLoad; // Выгружаемая или загружаемая порция
- •If(full) return false; // Полный грузовик не загружать
- •Invalidate ();
- •Importjava.Awt.*;
- •Importjava,utll.*;
- •Void notifyObs (WarehouseEventArgs arg)
- •Int partLoad; // Получаемая или помещаемая порция груза
- •If (full) return false;
- •If(full) return false; // Полный грузовик не загружать
- •Void Change ( )
- •Invalidate ();
- •Importjava.Awt.*;
- •Importjava.Util.*;
- •Import cjWarehouse.*
- •11.4.2. Второй этап. Разработка классов ContrlRegion и Lorry
- •11.4.2.1, А сам класс представлен в примере 11.4.2.1. Класс ContrlRegion язы-
- •Importjava.Awt.Event.*;
- •Void Work ( ) // Выполнить работу
- •Int number;
- •Int number;
- •Int timePeriod;
- •Int y; // Координата y пути грузовика
- •Invalidate ();
- •11.4.3. Третий этап. Разработка приложения csLorryAndWarehouse
- •4IorryAndWa rho uses()
- •4Main()
- •Int y; // Координата y пути грузовика
- •Invalidate ( );
- •If(lorry.GetFull())
- •If(lorry.GetLeftRight()) g.SetColor(Color.Red);
- •Int numLorry; // Номер грузовика
- •Void But_Run (Object Ло, EventArgs ле)
- •Void main ( )
- •11.4.4. Четвертый этап. Удаление ресурса
- •Int number;
- •If(!lorry.Running)lorry.Run ( );
- •12. Зачетные задачи
- •12.1. Задание 1
- •Importjava.Awt.*;
- •Import Java.Awt.Event.*;
- •Importjava.Util.*;
- •12.2. Задание 2
- •Importjava.Awt.*;
- •Importjava.Awt.Event,*;
- •Importjava.Util.*;
- •Invalidate ( );
- •12.3. Задание 3
- •Importjava.Awt.*;
- •Import java.Awt.Event.*;
- •Importjava.Util.*;
- •If(bool) Start ();
- •If(lrunnlng)
- •Void BallFunc ()
- •Void ThrFunc ( )
- •Vold OnButAdd (object obj, EventArgs arg)
- •Void HandlerEv ( )
- •Invalidate ( );
- •12.4. Задание 4
- •If(reg.R.Contains(p) && !inRect)
- •If(!reg.R,Contains(p) && lnRect)
- •Void OnButAdd (object obj, EventArgs arg)
- •Void HandlerEv ( )
- •Invalidate ();
- •Importjava.Awt.*;
- •Importjava.Awt.Event.*;
- •Importjava.Utll.*;
- •Int w, int h, Color c, Wind wind)
- •If(reg.R.Contains(p) && !lnRect)
- •If(!reg.R.Contains(p) && inRect)
- •If(d.GetDel())
- •13. Ещё о важном в объектно-ориентирован-
- •13.1. Виртуальные функции
- •13.1.1. Преобразование типов
- •Void f ( ) {cout « "ca:: f" « endl;}
- •Void main ( )
- •Void f ()
- •Void main ( )
- •Vold f ( )
- •Vold Do (ca* pCa)
- •Void main ( )
- •13.1.2, Виртуальные функции
- •Virtual void f ( ) {Console::WriteLine ("a:: f");}
- •Void f ( ) {Console::WriteLine ("b:: f");}
- •Void f ( ) {Console::WrlteLlne ("c:: f");}
- •Vold f ( ) {Console::WrlteLlne("b:: f");}
- •Vold Do (a* pA)
- •Void main ()
- •13.1.3. Виртуальные функции, используемые в книге
- •13.2. Абстрактные классы и функции
- •13.2.1. Абстрактные функции
- •13.2.2. Абстрактные классы
- •Void f ( ) {Console::WriteLine ("b:: f");}
- •Vold f ( ) {Console::WriteLine ("d:: f");}
- •Vold main ( )
- •13.2. Нововведения в языке c#
- •13.2.1.Делегаты и события
- •Iorry.Run ( );
- •13.3.2. Статические классы
- •Int partLoad; // Выгружаемая или загружаемая порция
- •If(!full)
- •Invalidate ( );
- •Int number;
- •Int y; // Координата y пути грузовика
- •Iorry.Stop ();
- •If(llorry.Running)lorry.Run ( );
- •Invalidate ( );
- •1) Создать новый проект:
- •Value 28, 30
- •Value type 34
- •Visual Studio .Net и Edipse.
- •420111, Казань, Дзержинского, 3. Тел.: 292-24-76.
Пример 8.1.2. Свойства в Java.
////////////////////
// Java и J#
Import java.Io.*;
class CPlane // Класс, содержащий описание свойства
{
private int aSpeed; // Закрытая переменная свойства
public void setSpeed (int Sp) // Установить свойство
{ aSpeed= Sp;}
public int getSpeed () // Возвратить значение свойства
{ return aSpeed;}
}
public class Test
{
// static void Fm() {System.out.println(" Fm ()");} // Статическая ф-я
public static void main(String[] args)
{
CPlane sPlane= new CPlane ( ); // Создать объект
sPlane.setSpeed (600); // Присвоить значение свойства
System.out.println ((sPlane.getSpeed())); // Получить значение
//свойства и выдать на консоль
}
}
Как видим, в Java свойства – особый вид функций и, конечно, их нельзя применять в выражениях (не особый и применять их в выражениях можно - ОВН).
8.2Делегаты языков C++/CLI и C#
Делегат - это особый класс, объекты которого предназначены для хранения указателя функции, подлежащей выполнению. Являясь необычным объектом, объект делегата может объединять в себе с помощью операторов "+=" и "-=" несколько других объектов того же делегата, превратившись при этом в так называемый множественный объект делегат. Таким образом, объект делегата способен инкапсулировать указатели многих функций, но обязательно одного и того же формата. Инкапсулировав указатель функции, объект делегата делает его безопасным, поскольку как управляемый объект делегат контролируется системой. Делегат - это нововведение в .NET технологии и он специально введён, чтобы обезопасить программы от употребления опасных указателей.
Как любой объект, объект делегата создаётся из класса. Его класс наследует базовый класс Delegate библиотеки .NET Framework. Учитывая широкое использование делегатов в программах, разработчики .NET технологии существенно облегчили применение делегатов, поручив работу по созданию требуемого класса делегата не программисту, а компилятору. В последней версии языка C# ещё более упростилось создание объекта делегата и включение в него указателей функций.
Перед созданием объекта делегата необходимо описать тип (класс) делегата, но делается это необычно. Класс делегата генерирует компилятор, встретив ключевое слово delegate на языке C# или на языке C++/CLI.
Используя ключевое слово delegate, мы должны по определённому правилу определить формат функции, указатель которой инкапсулируется в этом делегате, и имя делегата. В дальнейшем имя этого делегата можно использовать для создания объектов делегата с аргументами его конструктора, задающими указатель конкретной функции. Параметры конструктора делегата несколько отличаются как для языков C# и C++/CLI, так и в зависимости от того, инкапсулируется ли в объекте делегата обычная или статическая функция класса.
Вызов объекта делегата приводит к выполнению инкапсулированной в нём функции. Если же к объекту делегата добавить с помощью оператора "+=" другие объекты делегата с инкапсулированными в них функциями, то при вызове этого множественного объекта делегата выполнятся функции всех добавленных объектов в том порядке, в котором они добавлялись. Перед вызовом объекта делегата необходимо убедиться, что он не пуст, то есть обладает инкапсулированной функцией; иначе возникнет системная ошибка.
Итак, располагая делегатом, мы выполняем функцию не прямо, а косвенно - через объект делегата. Мы вызываем объект делегата, и в круглых скобках задаём список необходимых аргументов. Все инкапсулированные в объекте делегата функции выполнятся с этими аргументами.
Мы можем передать объект делегата в любой объект, в котором требуется выполнить его функции. Можно передать объект делегата в качестве параметра функции. Более того, объект делегата, вызванный в одном объекте, может привести к выполнению функции другого объекта. На делегатах основаны так называемые события, передаваемые между объектами и приводящие к реакции этих объектов на события - выполнению так называемых обработчиков событий. По сути, событие является частным случаем делегата.
Итак, делегат - это средство делегирования функций. Объект делегата вызывается в одном месте, а делегированные им функции - там, где им надлежит выполняться "по приказу" (вызову) объекта делегата.
Постараемся понять суть и применение делегатов путём рассмотрения ряда примеров программ.
Перед использованием делегата необходимо объявить его тип:
// C#
delegate тип-возвр-значения имя-делегата (список-парам);
// C++/CLI
delegate тип-возвр-значения имя-делегата (список-парам);
где
delegate - ключевое слово делегата, указывающее компилятору о необходимости создания управляемого класса делегата с именем имя-делегата;
имя-делегата - это имя типа (или класса) делегата;
тип- возвр-значения - тип возвращаемого значения делегируемой функции;
список-парам - список типов параметров делегируемой функции.
Знающие язык C++.NET обнаружат, что разработчики языка C++/CLI решили в последней версии этого языка определить делегат так же как и в языке C#.
Объявление делегата тесно связано с форматом делегируемых им функций. Обратите внимание, что в объявлении делегата кроме его имени указаны только возвращаемое значение и список параметров функции. Такое объявление и реализация делегата предполагает делегирование функции любого имени, но точно с заданньши списком параметров и типом возвращаемого значения.
Более того, один объект делегата может быть использован для одновременного делегирования нескольких таких разноимённых функций, которые в нём могут накапливаться с помощью оператора "+=".
После объявления делегата перед его применением необходимо объявить ссылку или дескриптор на него, а затем с помощью оператора new или gcnew создать объект делегата описанного типа в управляемой куче и присвоить возвращённое им значение ранее объявленной ссылке или управляемому указателю (дескриптору).
Ссылка и дескриптор на объект делегата объявляются следующим образом:
// C#
имя-делегата ссылка-на-делегат;
// C++/CLI
имя-делегата ^дескриптор;
где
имя-делегата - это имя типа (или класса) делегата;
ссылка-на-делегат - имя ссылочной переменной на объект делегата;
дескриптор - имя управляемого указателя (дескриптора) на объект делегата.
Поскольку делегат является управляемым типом данных, то объект делегата создаётся в управляемой куче с помощью оператора gcnew на языке C++/CLI. Но создание объекта делегата применительно к обычной и статической функции класса отличается:
// C#
ссылка-на-делегат = new имя-делегата (ссылка-на-объект.имя-об-функции);
ссылка-на-делегат = new имя-делегата (имя-класса.имя-стат-функции);
// C++/CLI
дескриптор-делегата = gcnew имя-делегата (дескриптор-объекта.&имя-класса
::имя-об-функции);
дескриптор-делегата = gcnew имя-делегата (&имя-класса::имя-стат-функции);
где
имя-делегата - это имя типа (или класса) делегата;
ссылка-на-делегат - имя ссылочной переменной на объект делегата;
дескриптор-делегата - имя управляемого указателя на объект делегата;
ссылка-на-объект - имя ссылочной переменной на объект;
дескриптор-объекта – имя управляемого указателя на объект;
имя-класса - имя-класса, в котором описана функция;
имя-об-функции – имя обычной функции класса;
имя-стат-функции – имя статической функции класса.
Фирма Microsoft постоянно модифицирует свои программные продукты - операционные системы, среды разработки программ, компиляторы. Изменения коснулись не только языка C++.NET, но и языка C#. Теперь в языке C# создание объекта делегата упрощено и выглядит так
// C#
ссылка-на-делегат = ссылка-на-объект.имя-об-функции;// обычная функция
ссылка-на-делегат = имя-класса.имя-стат-функции; // статическая функция
Упростилось и добавление в объект делегата и удаление из объекта делегата указателей функций:
// C#
ссылка-на-делегат += {ссылка-на-объект.имя-об-функции | имя-класса.
имя-стат-функции};
ссылка-на-делегат -= {ссылка-на-объект.имя-об-функции| имя-класса.
имя-стат-функции};
Подробнее о нововведениях в языке C# рассмотрено в разделе 12. Пример 8.2.1 иллюстрирует создание и использование как одиночного, так и множественного объекта делегата.
