- •Предисловие
- •Основы программирования
- •Понятие алгоритма.
- •Алгоритм Евклида.
- •Задача о поездах и мухе
- •Вместо лирического отступления
- •Этапы подготовки задачи для решения на компьютере
- •Примеры разработки алгоритмов
- •Решение квадратного уравнения.
- •Вычисление интегралов
- •Обработка результатов эксперимента
- •Решение системы линейных алгебраических уравнений
- •Введение в язык программирования Pascal
- •Основные элементы языка
- •Переменные. Стандартные типы.
- •Операции отношения
- •Раздел описаний переменных
- •Выражения. Порядок выполнения операций.
- •Константы
- •Комментарии в программе
- •Операторы
- •2.1.7.1. Оператор присваивания
- •2.1.7.2. Операторы ввода/вывода
- •2.1.7.3. Операторы инкремента и декремента
- •Среда разработки Lazarus
- •Русский язык в консольных приложениях
- •Первая программа
- •Открытие существующего проекта
- •Другие способы создания консольных приложений
- •Типовой пустой проект
- •Операции с целыми числами
- •Вместо лирического отступления 2
- •Стандартные функции с целыми аргументами
- •Операции с вещественными числами (тип real).
- •Форматирование вывода
- •Одновременное использование вещественных и целых чисел.
- •Другие стандартные функции с вещественными аргументами
- •Булевы переменные
- •Условные операторы.
- •2.1.22.1 Оператор if …. then
- •2.1.22.2. Оператор if …then ... else
- •Операторы цикла
- •2.1.23.1. Оператор цикла с предусловием
- •2.1.23.2. Оператор цикла с постусловием
- •2.1.23.3. Оператор цикла с параметром.
- •2.1.23.4. Второй вариант оператора цикла с параметром
- •Оператор выбора case
- •Организация простейшего контроля ввода данных.
- •Вычисление сумм сходящихся рядов
- •Реализация некоторых алгоритмов главы 1.
- •Программа решения задачи о поездах и мухе
- •Программа вычисления определенного интеграла
- •Более сложные элементы языка
- •Общая структура Паскаль – программы
- •Процедуры и функции
- •3.1.1.1 Структура процедуры
- •3.1.1.2. Структура функции
- •3.1.1.3 Глобальные и локальные переменные
- •3.1.1.4 Способы передачи параметров
- •3.1.1.5 Процедуры завершения
- •Еще раз о типах данных
- •Классификация типов данных
- •3.2.1.1 Целый тип
- •3.2.1.2. Интервальный тип
- •3.2.1.3. Перечислимый тип
- •3.2.1.4. Множества
- •3.2.1.5. Логический тип
- •3.2.1.6. Вещественный тип
- •3.2.1.7. Указатели
- •Обработка символьной информации в Паскале
- •Символьные и строковые типы данных.
- •3.3.1.1. Тип Char
- •3.3.1.2. Функции для работы с символами
- •3.3.1.3. Тип String
- •3.3.1.4. Строковые процедуры и функции
- •Массивы
- •Динамические массивы
- •Программа решения системы линейных алгебраических уравнений методом Гаусса
- •3.4.1.1. Вариант 1 – с goto
- •3.4.1.2. Вариант 2 – без goto
- •3.4.1.3. Вариант 3 – наилучшая реализация
- •Модули в Паскале
- •Структура модуля
- •Системные модули
- •3.5.2.1. Модуль CRT
- •Файлы
- •Тип данных – запись
- •Файловые типы
- •Процедуры для работы с файлами
- •3.6.3.1. Общие процедуры для работы с файлами всех типов
- •3.6.3.2. Процедуры для работы с текстовыми файлами
- •3.6.3.3. Процедуры для работы с типизированными файлами
- •3.6.3.4. Процедуры для работы с нетипизированными файлами
- •3.6.3.5. Организация контроля ввода/вывода при работе файлами
- •3.6.3.6. Создание простой базы данных с типизированными файлами.
- •Алгоритмы сортировки
- •Обменная сортировка (метод "пузырька")
- •Сортировка выбором
- •Сортировка вставками
- •Метод быстрой сортировки
- •Алгоритмы поиска
- •Поиск в массивах
- •Вставка и удаление элементов в упорядоченном массиве
- •Динамические структуры данных
- •Представление в памяти компьютера динамических структур.
- •Реализация стека с помощью массивов
- •Указатели
- •Стандартные операции с линейными списками
- •Реализация динамических структур линейными списками
- •4.3.6.1. Реализация стека
- •4.3.6.2. Реализация очереди с помощью линейного списка
- •4.3.6.3. Реализация двоичного дерева с помощью линейного списка
- •Сортировка и поиск с помощью двоичного дерева
- •Три источника и три составные части ООП.
- •Классы и объекты.
- •Обращение к членам класса.
- •Инкапсуляция
- •Спецификаторы доступа.
- •Свойства.
- •Наследование
- •Полиморфизм
- •Раннее связывание.
- •Позднее связывание.
- •Конструкторы и деструкторы.
- •Элементы графического интерфейса
- •Различия между консольными и графическими приложениями
- •Визуальное программирование в среде Lazarus
- •Создание графического приложения
- •Форма и ее основные свойства
- •Компоненты
- •Обработчики событий
- •Простейшие компоненты
- •6.3.5.1. Компонент TLabel
- •6.3.5.2. Кнопки TButton, TBitBtn и TSpeedButton
- •6.3.6.1. Компонент TEdit
- •6.3.6.2. Компонент TLabeledEdit
- •6.3.7.1. Компонент TMaskEdit
- •Специальные компоненты для ввода чисел
- •Тестирование и отладка программы
- •Компоненты отображения и выбора данных
- •6.3.10.1. Компонент TMemo
- •6.3.10.2. Компонент TStringGrid
- •6.3.10.3. Компоненты выбора
- •Компонент TListBox
- •Компонент TComboBox
- •Компоненты выбора – переключатели
- •6.3.10.4. Компоненты отображения структурированных данных
- •Компонент TTreeView
- •Компонент TListView
- •Организация меню. Механизм действий - Actions
- •6.3.11.1. Компонент TMainMenu
- •6.3.11.2. Компонент TToolBar
- •6.3.11.3. Компонент TActionList
- •6.3.11.4. Создание приложений с изменяемыми размерами окон
- •Послесловие
- •Литература
- •Алфавитный указатель
5.5. Полиморфизм
____________________________________________________________________
5.5.3 Конструкторы и деструкторы.
Для создания объектов мы применяли метод Create. Это так называемый конструктор, т.е. специальный метод класса, который предназначен для выде-
ления памяти и размещения в памяти экземпляра класса. Кроме того, в задачу конструктора входит инициализация значений полей экземпляра класса. Стан-
дартный конструктор устанавливает все данные нового экземпляра класса в ноль. В результате все числовые поля и поля порядкового типа приобретают нулевые значения, строковые поля становятся пустыми, а поля, содержащие указатели и объекты получают значение nil. Под стандартным конструктором имеется в виду конструктор, унаследованный классом от класса TObject.
Если нужно инициализировать данные экземпляра класса определенными значениями, то необходимо написать свой собственный конструктор. Допуска-
ется использование нескольких конструкторов. Желательно, чтобы все конст-
рукторы имели стандартное имя Create. Это позволяет переопределять конст-
рукторы, включая и стандартный конструктор, для выполнения каких-либо по-
лезных действий. Описание конструктора производится с помощью ключевого слова constructor. Давайте в последнем примере предыдущего раздела в класс THuman добавим конструктор. Код программы будет следующим:
unit Unit1;
{$mode objfpc}{$H+}
interface
uses
Classes, SysUtils; type
448
Глава 5 Основы объектно-ориентированного программирования
____________________________________________________________________
{ THuman }
THuman = class private
Fname: string;
Ffam: string;
procedure Setname(const AValue: string); procedure Setfam(const AValue: string);
public
property name: string read Fname write Setname; property fam: string read Ffam write Setfam; constructor Create; // конструктор
function GetData: string;
function Status: string; virtual; abstract; end;
implementation
{ THuman }
constructor THuman.Create; // реализация конструктора begin
Fname:= 'Андрей';
Ffam:= 'Аршавин'; end;
procedure THuman.Setname(const AValue: string); begin
if Fname=AValue then exit;
449
5.5. Полиморфизм
____________________________________________________________________
Fname:=AValue;
end;
procedure THuman.Setfam(const AValue: string); begin
if Ffam=AValue then exit; Ffam:=AValue;
end;
function THuman.GetData: string; begin
Result:= name + ' ' + fam + Status; end;
end.
program project1; {$mode objfpc}{$H+} uses
CRT, FileUtil, Unit1; type
TStudent = class(THuman) private
group: string; public
function GetData: string; function Status: string; override;
end;
450
Глава 5 Основы объектно-ориентированного программирования
____________________________________________________________________
function TStudent.Status: string; begin
Result:= ' - студент'; end;
function TStudent.GetData: string; begin
Result:= inherited GetData + ', группа ' + group; end;
type
TProfessor = class(THuman) private
kafedra: string; public
function GetData: string; function Status: string; override;
end;
function TProfessor.Status: string; begin
Result:= ' - преподаватель'; end;
function TProfessor.GetData: string; begin
Result:= inherited GetData + ', кафедра ' + kafedra; end;
451
5.5. Полиморфизм
____________________________________________________________________
var
Student: TStudent; Professor: TProfessor; fname: string;
begin
Student:= TStudent.Create; fname:= Student.GetData;
writeln(UTF8ToConsole('Это: ' + fname)); Professor:= TProfessor.Create; Student.name:= 'Виталий';
Student.fam:= 'Петров'; Student.group:= '"ПОВТАС-1/09"'; fname:= Student.GetData;
writeln(UTF8ToConsole('Это: ' + fname));
Professor.name:= 'Иван';
Professor.fam:= 'Иванов';
Professor.kafedra:= '"Программирование"';
fname:= Professor.GetData;
writeln(UTF8ToConsole('Это: ' + fname)); writeln(UTF8ToConsole('Нажмите любую клавишу'));
readkey;
Student.Free;
Professor.Free;
end.
При выполнении оператора
Student:= TStudent.Create;
сработает конструктор, определенный нами в классе THuman, поскольку он пе-
452
Глава 5 Основы объектно-ориентированного программирования
____________________________________________________________________
рекрывает стандартный конструктор. В результате поля Fname и Ffam будут инициализированы значениями 'Андрей' и 'Аршавин'. После выполнения
операторов
fname:= Student.GetData;
writeln(UTF8ToConsole('Это: ' + fname));
на экран будет выведено
"Это: Андрей Аршавин – студент, группа".
Обратите внимание, название группы выведено не будет. Для инициализа-
ции значения поля group необходимо написать конструктор в классе
TStudent, например таким образом:
constructor TStudent.Create;
begin
group:= '"Арсенал"';
end;
Теперь при выполнении оператора
Student:= TStudent.Create;
будет вызван конструктор, определенный в классе TStudent и на экран будет выведено:
"Это: – студент, группа "Арсенал"".
Мы видим, что имя и фамилия отсутствуют. Это опять происходит из-за того,
что конструктор Create дочернего класса TStudent перекрывает конструк-
453
5.5. Полиморфизм
____________________________________________________________________
тор родительского класса THuman. Чтобы вызвать конструктор родительского класса, необходимо использовать ключевое слово inherited. Таким образом,
реализацию конструктора класса TStudent необходимо записать в виде:
constructor TStudent.Create;
begin
inherited Create;
group:= '"Арсенал"';
end;
Теперь на экран будет выведена строка так, как мы хотели: "Это: Андрей Аршавин – студент, группа "Арсенал"".
Вполне возможно использовать конструкторы с параметрами. Вот как, на-
пример, может выглядеть конструктор с параметрами класса THuman:
public
constructor Create(n, f: string);
………………………………………………………………………………………………………
end; implementation { THuman }
constructor THuman.Create(n, f: string); begin
Fname:= n;
Ffam:= f;
end;
Конструктор класса TStudent:
454
Глава 5 Основы объектно-ориентированного программирования
____________________________________________________________________
public
constructor Create(gr: string);
…………………………………………………………………………………………………
end;
constructor TStudent.Create(gr: string);
begin
inherited Create('Андрей', 'Аршавин');
group:= gr;
end;
Если вы теперь вызовете конструктор в виде
Student:= TStudent.Create;
то компилятор будет "сильно ругаться"! Необходимо вызывать конструк-
тор таким образом:
Student:= TStudent.Create('"Арсенал"');
Обратите внимание и на вызов конструктора родительского класса
inherited Create('Андрей', 'Аршавин');
Поскольку, мы с вами отлично знаем, что Андрей Аршавин не студент, видоиз-
мените описания классов, чтобы на экран выводилось, ну что-то типа: "Андрей Аршавин – футболист команды Арсенал".
В заключение отметим, что конструктор создаѐт новый объект только в том случае, если перед его именем указано имя класса. Если указать имя уже существующего объекта, он поведѐт себя по-другому: не создаст новый объект,
а только выполнит код, содержащийся в теле конструктора.
Деструктор имеет стандартное имя Destroy и предназначен для уничто-
455
5.5. Полиморфизм
____________________________________________________________________
жения объекта:
Student.Destroy;
В теле деструктора обычно должны уничтожаться встроенные объекты и динамические данные, как правило, созданные конструктором. Как и обычные методы, деструктор может иметь параметры, но эта возможность используется крайне редко. Для объявления деструктора используется ключевое слово destructor.
Destroy – это виртуальный деструктор класса TObject. Поэтому при переопределении деструктора его необходимо объявлять с ключевым словом override, например:
destructor Destroy; override;
В теле самого деструктора необходимо вызывать родительский деструктор
(inherited Destroy). Этим обеспечивается формирование цепочки дест-
рукторов, восходящей к деструктору класса TObject, который и осуществля-
ет освобождение памяти, занятой объектом.
Рекомендуется вместо метода Destroy использовать метод Free. Этот метод вначале проверяет, не является ли текущий объект nil и лишь, затем вызывает метод Destroy. Если объекты создаются в начале работы програм-
мы, а уничтожаются в самом конце, то применение метода Free является са-
мым оптимальным.
На этом мы закончим наш краткий экскурс в объектно-ориентированное программирование. В следующей главе мы еще коснемся некоторых аспектов ООП применительно к созданию программ с графическим интерфейсом.
Более подробные сведения о ООП вы можете почерпнуть из [5] и [6]. Хотя
456
Глава 5 Основы объектно-ориентированного программирования
____________________________________________________________________
в этих книгах материал излагается применительно к
Turbo Pascal и Delphi, тем не менее, вы можете использовать их, особен-
но [6].
Если вы помните, при создании нашего самого первого консольного при-
ложения (см. 2.1.10) Lazarus предложил нам заготовку кода, который мы с вами просто удалили. Тогда нам этот код был совершенно непонятен. Ну а теперь…,
теперь вы можете без труда разобраться с этим кодом! Да-да, Lazarus создал для нас заготовку класса с конструктором и деструктором!
457
Глава 6 Программирование приложений с
графическим интерфейсом
В предыдущих главах мы с вами создавали только консольные приложе-
ния. При изучении основ языка программирования (не только Паскаля, но и любого другого языка), консольные приложения являются наиболее удобными,
так как позволяют сосредоточиться на существе той или иной конструкции или возможности языка.
Однако, как вы неоднократно имели возможность видеть, интерфейс поль-
зователя был довольно примитивен и скуден. В основном удавалось построить лишь простое меню. Можно, конечно, ценой значительных усилий, создать в консольном приложении и более "приличный" интерфейс. Примером может служить IDE самого компилятора FPC.
Но в настоящее время наибольшую и заслуженную популярность завоева-
ла идея графического интерфейса. Согласно этой идее каждая программа рабо-
тает в своем собственном окне. Управление окнами стандартизовано. Стан-
дартный интерфейс очень удобен для пользователей и значительно облегчает изучение самых разных программных средств. Запустите, например, Word и Excel в Windows или текстовый процессор OpenOffice.org и электронные таб-
лицы OpenOffice.org в Linux. Вы увидите много похожих элементов управления окнами (кнопки, переключатели, меню и т.д.).
Графический интерфейс пользователя, иначе GUI (Graphics User Interface)
является обязательным компонентом большинства современных программных продуктов, ориентированных на работу конечного пользователя. Появление графического интерфейса - одно из важнейших достижений в области разра-
ботки программного обеспечения последних лет. В дальнейшем мы будем ис-
пользовать как термин "графический интерфейс пользователя", так и термин
458