Var x0, y0, dx, dy, radius: Word;

driver, regim: Integer;

ring: TRing; создаем экземпляр объекта – переменную ring

Begin

driver:=detect; автоопределение графического драйвера

InitGraph(Driver,Regim,'C:\BP\BGI'); инициализация графического режима

SetBkColor(1); цвет фона - синий

ClearDevice; очистка экрана

SetColor(14); цвет фигур - желтый

x0:=100; x0 и y0 – начальные координаты центра окружности

y0:=150;

dx:=50; dx и dy – шаги по координатам

dy:=40;

radius:=10; радиус окружности

ring.Init(x0, y0, radius); инициализация окружности: задаем начальные координаты ее центра и радиус

ring.Show; выводим окружность на экран по заданным координатам

Delay(1000); пауза в 1 сек

ring.Move(dx, dy); перемещаем окружность на dx,dy

Метод ring.Move не был определен при описании объекта TRing, поэтому будет вызван метод родительского объекта pixel.Move – на экране переместится точка, а не окружность.

Таким образом, если метод объекта-предка не переопределен в объекте-потомке, то будет работать метод объекта-предка.

Вспомним описание этого метода:

Procedure TPix.Move; перемещение

Begin

Hide; скрытие

x:=x + da; изменение координат

y:=y + db;

Show; появление

End;

Можно заметить, что метод Move обращается к методам Show и Hide. Смысл этих обращений очевиден: сначала объект делается невидимым на экране (вызывается метод Hide), задаются его новые координаты, и он снова делается видимым (вызывается метод Show). Что произойдет, если метод Move использовать в программе одновременно с двумя экземплярами различных объектов: pixel и ring?

Метод Move наследуется объектом TRing от объекта TPix, а методы Hide и Show, поскольку сокрытие и показ окружности на экране осуществляются не так, как точки, в объекте TRing переопределяются с добавлением новой глобальной переменной rad и заданием цвета фигуры. Для точки при этом никаких осложнений не возникнет, поскольку все вызываемые методы Init, Show и Hide являются для нее родными.

Что касается окружности, то при вызове метода Ring.Move система пытается обнаружить метод с таким же именем в описании объекта TRing, и, не найдя его, продолжает поиски в объекте-предке TPix. В результате имеет место обращение к методу предка pixel.Move. После этого из метода Move вроде бы должны быть вызваны переопределенные методы ring.Hide и ring.Show. Однако этого не происходит: из унаследованного метода pixel.Move экземпляр объекта ring вместо ring.Hide и ring.Show вызывает одноименные методы объекта TPix: pixel.Hide и pixel.Show.

Это объясняется тем, что методы pixel.Move, pixel.Hide и pixel.Show жестко связаны, поскольку они были откомпилированы в едином контексте – объектном типе TPix. Другими словами, связь между этими методами, которая была установлена при компиляции, имеет статический характер. Поэтому в этом случае будет перемещаться точка, а не окружность.

Как сделать так, чтобы методы Hide и Show вызывались в зависимости от того, экземпляр какого объекта обращался к методу Move?

В этом случае используется механизм динамического (позднего) связывания – в отличие от статического (раннего) связывания. Указанный механизм реализуется с помощью виртуальных методов: заголовок виртуального метода в описании объекта-предка дополняется словом Virtual:

Procedure TPix.Show; Virtual;

Procedure TPix.Hide; Virtual;

Если в потомках этого объектного типа имеются переопределенные методы (методы с тем же именем), то они тоже должны быть объявлены в описании этих потомков как виртуальные и при этом иметь тот же набор формальных параметров, что и метод объекта-предка:

Procedure TRing.Show; Virtual;

Procedure TRing.Hide; Virtual;

В данном случае методы инициализации и перемещения объектов виртуальными не объявляются! В методах же инициализации экземпляров объектов Init вместо слова Procedure используется слово Constructor:

a) для объекта Tpix :

Constructor Init(a, b: Word);

. . . . . . . . . . .

Constructor TPix.Init;

Begin

x:=a;

y:=b;

End;

b) для объекта Tring :

Constructor Init(a, b, r: Word);

. . . . . . . . . . .

Constructor TRing.Init;

Begin

x:=a;

y:=b;

rad:=r;

End;

Теперь при использовании динамического связывания один и тот же метод Move будет работать по-разному (перемещает точку или окружность) – в зависимости от того, какой объект его вызывает. Именно это свойство объектов называется полиморфизмом.

Таким образом, если в объектном типе имеется хотя бы один виртуальный метод, то в нем также должен быть описан и специальный метод, известный как конструктор, который применяется к экземпляру объекта до первого обращения к виртуальному методу. В силу этого конструктор обычно представляет собой метод, задающий для объекта некоторые начальные значения, то есть выполняющий его инициализацию.

Для каждого объекта, содержащего виртуальные методы, в оперативной памяти создается таблица виртуальных методов. Эта таблица содержит указатели на код, соответствующий каждому виртуальному методу, определенному в типе. Связь между экземпляром объекта и его таблицей виртуальных методов устанавливается как раз с помощью конструктора.

Итак, для каждого типа объекта (класса объектов) создается только одна таблиц виртуальных методов, а отдельные экземпляры объекта содержат только адрес этой таблицы. Значение этого адреса и устанавливается процедурой, называемой конструктором. В ней вместо слова Procedure используется слово Constructor.

Таким образом:

• конструктор определяется в каждом объектном типе, имеющем виртуальные методы,

• конструктор должен вызываться для каждого экземпляра объекта до вызова виртуальных методов,

• конструктор, помимо описанных в нем действий, устанавливает связь между объектом и таблицей виртуальных методов, содержащей адреса кодов, которые реализуют виртуальные методы,

• сам конструктор виртуальным быть не может.

Доступ к полям объекта рекомендуется осуществлять не напрямую, а только с помощью методов. Такой подход гарантирует корректное использование данных объекта и их защиту от нежелательного доступа, который может повлечь непредсказуемые последствия. Поэтому поля и методы в описании объектного типа могут быть объявлены как скрытыми, так и общедоступными. Соответствующие разделы в описании объекта открываются директивами Private и Public:

Type TRing = Object (TPix) объект TRing – потомок объекта TPix

Private скрытые

rad: Word; радиус окружности

Public общедоступные

Constructor Init(a, b, r: Word); инициализация объекта: a и b – координаты его центра, r – его радиус

Private скрытые

Procedure Show; появление объекта

Procedure Hide; скрытие объекта

End;

Скрытыми объявлены: поле rad, процедуры Show и Hide. Общедоступен конструктор Init. Каждая очередная директива Private и Public отменяет действие предыдущей. Если в описании типа указанных директив вообще нет, то все поля и методы считаются общедоступными.

Поля и методы объекта, объявленные после директивы Private, будут доступны только в пределах данной программы или модуля, то есть автору этой программы. Однако если этот объект содержится в подключенном к программе модуле, имена скрытых полей и методов окажутся для программиста недоступными. При этом сам объект будет полностью открыт для использования.

Полная программа, использующая два объектных типа TPix и TRing, свойства инкапсуляции, наследования, полиморфизма, виртуальные методы и конструкторы, может выглядеть так:

Program Pix_And_Ring;

Uses CRT, Graph;

Type TPix = Object

Private

x, y: Word; координаты точки

Public

Constructor Init(a, b: Word); инициализация объекта: a и b – его начальные координаты

Private

Procedure Show; Virtual; появление объекта

Procedure Hide; Virtual; скрытие объекта

Public

Procedure Move(da, db: Word); перемещение объекта: da и db – шаги по координатам

End;

Constructor TPix.Init; инициализация

Begin

x:=a; x и y – глобальные переменные

y:=b; a и b – входные переменные (формальные параметры) – начальные координаты объекта

End;

Procedure TPix.Show; появление

Begin

PutPixel(x,y,14); помещаем желтую точку по координатам x и y

End;

Procedure TPix.Hide; скрытие

Begin

PutPixel(x,y,1); помещаем синюю (цвет фона) точку по координатам x и y

End;

Procedure TPix.Move; перемещение

Begin

Hide; скрытие

x:=x + da; изменение координат

y:=y + db; x и y – глобальные переменные

da и db – входные переменные (формальные параметры) – шаги по координатам

Show; появление

End;

Type TRing = Object (TPix) объект TRing – потомок объекта TPix

Private

rad: Word; радиус окружности

Public

Constructor Init(a, b, r: Word); инициализация объекта: a и b – координаты его центра, r – его радиус

Private

Procedure Show; Virtual; появление объекта

Procedure Hide; Virtual; скрытие объекта

End;

Constructor TRing.Init; переопределенная инициализация

Begin

x:=a; x, y, rad – глобальные переменные

y:=b; a, b, r – входные переменные (формальные параметры) –координаты центра объекта и его радиус

rad:=r;

End;

Procedure TRing.Show; переопределенное появление

Begin

SetColor(14); цвет фигуры - желтый

Circle(x,y,rad); помещаем желтую окружность по координатам x и y

End;

Procedure TRing.Hide; переопределенное скрытие

Begin

SetColor(1); цвет фигуры – синий (цвет фона)

Circle(x,y,rad); помещаем синюю окружность по координатам x и y

End;