26. Понятие Объектно-ориентированного программирования.

Объектно-ориентированное программирование (ООП) — совокупность идей и понятий, определяющая стиль написания программ, в которой основными концепциями являются понятия объектов и классов (либо, в менее известном варианте языков с прототипированием, — прототипов).

Основные понятие ООП:

Абстракция данных

Объекты представляют собою упрощенное, идеализированное описание реальных сущностей предметной области. Если соответствующие модели адекватны решаемой задаче, то работать с ними оказывается намного удобнее, чем с низкоуровневым описанием всех возможных свойств и реакций объекта.

Инкапсуляция. Инкапсуляция — это принцип, согласно которому любой класс должен рассматриваться как чёрный ящик — пользователь класса должен видеть и использовать только интерфейсную часть класса (т. е. список декларируемых свойств и методов класса) и не вникать в его внутреннюю реализацию. Поэтому данные принято инкапсулировать в классе таким образом, чтобы доступ к ним по чтению или записи осуществлялся не напрямую, а с помощью методов. Принцип инкапсуляции (теоретически) позволяет минимизировать число связей между классами и, соответственно, упростить независимую реализацию и модификацию классов.

Сокрытие данных. Сокрытие данных — неотделимая часть ООП, управляющая областями видимости. Является логическим продолжением инкапсуляции. Целью сокрытия является невозможность для пользователя узнать или испортить внутреннее состояние объекта.

Наследование. Наследованием называется возможность порождать один класс от другого с сохранением всех свойств и методов класса-предка (прародителя, иногда его называют суперклассом) и добавляя, при необходимости, новые свойства и методы. Набор классов, связанных отношением наследования, называют иерархией. Наследование призвано отобразить такое свойство реального мира, как иерархичность.

Полиморфизм. Полиморфизмом называют явление, при котором функции (методу) с одним и тем же именем соответствует разный программный код (полиморфный код) в зависимости от того, объект какого класса используется при вызове данного метода. Полиморфизм обеспечивается тем, что в классе-потомке изменяют реализацию метода класса-предка с обязательным сохранением сигнатуры метода. Это обеспечивает сохранение неизменным интерфейса класса-предка и позволяет осуществить связывание имени метода в коде с разными классами — из объекта какого класса осуществляется вызов, из того класса и берётся метод с данным именем. Такой механизм называется динамическим (или поздним) связыванием — в отличие от статического (раннего) связывания, осуществляемого на этапе компиляции.

26. Методология объектно-ориентированного программирования.

Класс — это тип, описывающий устройство объектов. Понятие «класс» подразумевает некоторое поведение и способ представления. Понятие «объект» подразумевает нечто, что обладает определённым поведением и способом представления. Говорят, что объект — это экземпляр класса. Класс можно сравнить с чертежом, согласно которому создаются объекты. Обычно классы разрабатывают таким образом, чтобы их объекты соответствовали объектам предметной области.

Класс является описываемой на языке терминологии (пространства имён) исходного кода моделью ещё не существующей сущности, т.н. объекта.

Объект — сущность в адресном пространстве вычислительной системы, появляющаяся при создании экземпляра класса (например, после запуска результатов компиляции (и линковки) исходного кода на выполнение).

Прототип — это объект-образец, по образу и подобию которого создаются другие объекты.

1. Всё является объектом.

2. Вычисления осуществляются путём взаимодействия (обмена данными) между объектами, при котором один объект требует, чтобы другой объект выполнил некоторое действие. Объекты взаимодействуют, посылая и получая сообщения. Сообщение — это запрос на выполнение действия, дополненный набором аргументов, которые могут понадобиться при выполнении действия.

3. Каждый объект имеет независимую память, которая состоит из других объектов.

4. Каждый объект является представителем (экземпляром) класса, который выражает общие свойства объектов.

5. В классе задаётся поведение (функциональность) объекта. Тем самым все объекты, которые являются экземплярами одного класса, могут выполнять одни и те же действия.

6. Классы организованы в единую древовидную структуру с общим корнем, называемую иерархией наследования. Память и поведение, связанное с экземплярами определённого класса, автоматически доступны любому классу, расположенному ниже в иерархическом дереве.

Таким образом, программа представляет собой набор объектов, имеющих состояние и поведение. Объекты взаимодействуют посредством сообщений. Естественным образом выстраивается иерархия объектов: программа в целом — это объект, для выполнения своих функций она обращается к входящим в неё объектам, которые, в свою очередь, выполняют запрошенное путём обращения к другим объектам программы. Естественно, чтобы избежать бесконечной рекурсии в обращениях, на каком-то этапе объект трансформирует обращённое к нему сообщение в сообщения к стандартным системным объектам, предоставляемым языком и средой программирования.

Устойчивость и управляемость системы обеспечивается за счёт чёткого разделения ответственности объектов (за каждое действие отвечает определённый объект), однозначного определения интерфейсов межобъектного взаимодействия и полной изолированности внутренней структуры объекта от внешней среды (инкапсуляции).

26. Функции ввода/вывода в С++.

Функции вывода

putchar выводит один символ с в поток стандартного вывода stdout. .Возвращает код напечатанного символа.

fputc выводит один символ с в файл f

Возвращает код напечатанного символа. При f==stdout эквивалентна функции putchar

puts выводит строку s до завершающего символа с кодом 0 в поток стандартного вывода. В конце выводится перевод строки. Вовзращает неотрицательное число

fputs выводит строку s до заверщающего символа с кодом 0 в фай f. При f ==stdout эквивалентна функции puts.Вовзращает неотрицательное число.

printf выводит текст в поток стандартного вывода. Эта строка содержит любые символы,а также 0.Наиболее часто используемы параметры:

%с – одиночный символ

%d – десятичное целое число со знаком

%f – число с плавающей точкой (десятичное представление)

%s – строка символов (для строковых переменных)

%u – десятичное целое без знака

%% - печать знака процента

Возвращает кол-во выведенных символов

fprintf аналогично принтф,выводит текст, но вывод производится не в стандртный поток а в файл

Функции ввода

getchar читает один символ из потока стандартного вывода stdin(т.е. с клавиатуры(грубо говоря)).

fgetc

читает один символ из файла f. При f==stdin эквивалентен функции гетчар

fgets читает из файла f строку размером не более чем size символов,включает символ с кодом 0

Функция scanf() - функция форматированного ввода. С её помощью вы можете вводить данные со стандартного устройства ввода (клавиатуры). Вводимыми данными могут быть целые числа, числа с плавающей запятой, символы, строки и указатели.

%c чтение символа

%d чтение десятичного целого

%i чтение десятичного целого

%e чтение числа типа float (плавающая запятая)

%h чтение short int

%o чтение восьмеричного числа

%s чтение строки

%x чтение шестнадцатеричного числа

%p чтение указателя

%n чтение указателя в увеличенном формате

функция fscanf аналогично сканфу, но чтение произвоится из файла ф.

26. Понятие класса и объекта в С++.

Класс — это тип, описывающий устройство объектов. Понятие «класс» подразумевает некоторое поведение и способ представления. Понятие «объект» подразумевает нечто, что обладает определённым поведением и способом представления. Говорят, что объект — это экземпляр класса. Класс можно сравнить с чертежом, согласно которому создаются объекты. Обычно классы разрабатывают таким образом, чтобы их объекты соответствовали объектам предметной области.

Класс в языке С++ задается с помощью ключевого слова class, за которым следует его имя и в фигурных скобках {} дается его описание. После определения класса ставится точка с запятой. Ниже приведен пример описания класса для хранения координат графических примитивов:

class CPos

{

int sp_x, sp_y; //координата начала

int ep_x, ep_y; //координата конца

};

Каждый класс имеет специальные функции, которые называются конструктор и деструктор. Конструктор класса вызывается всякий раз, когда объект создается в памяти ЭВМ и служит обычно для инициализации данных класса. Конструктор имеет то же имя, что и имя класса. Деструктор вызывается при удалении класса из памяти и используется, как правило, для освобождения ранее выделенной памяти под какие-либо данные этого класса. Имя деструктора совпадает с именем класса, но перед ним ставится символ ‘~’. Рассмотрим пример реализации конструктора и деструктора для класса CPos.

class CPos

{

public:

CPos() {printf(“Вызов конструктора.\n”);}

~CPos() {printf(“Вызов деструктора.\n”);}

int sp_x, sp_y; //координата начала

int ep_x, ep_y; //координата конца

};

Здесь ключевое слово public используется для обеспечения общего доступа к функциям и переменным класса.

Ключевые слова public и private

Прототипы функций и объявления элементов данных включаются в объявлении класса в разделы public (открытый) или private (закрытый). Ключевые слова public и private говорят компилятору о доступности элементов-функций и данных. Например, функция SetRadius() определена в разделе public, и это означает, что любая функция программы может вызвать функцию SetRadius(). Функция CalculateArea() определена в разделе private, и эту функцию можно вызвать только в коде функций-элементов класса Circle

Аналогично, поскольку элемент данных radius объявлен в разделе private, прямой доступ к нему (для установки или чтения его значения) возможен только в коде функций-элементов класса Circle. Если бы вы объявили элемент данных radius в разделе public, то любая функция программы имела бы доступ (для чтения и присваивания) к элементу данных radius.

Объекты. Объект — сущность в адресном пространстве вычислительной системы, появляющаяся при создании экземпляра класса (например, после запуска результатов компиляции (и линковки) исходного кода на выполнение).

Существует несколько видов статических объектов в языке C++. Объект, объявленный глобально, является статическим. Имя является глобальным, если оно объявлено вне любой функции, класса или пространства имен. Кроме этого, объекты, объявленные в пространстве имен также являются статическими. И завершают список статических объектов те, которые объявлены в качестве полей классов и в теле функций с ключевым словом static.

Статические объекты существуют с момента инициализации до конца работы программы. Все вышеперечисленные статические объекты, кроме тех, что объявлены в теле функций, инициализируются до входа в функцию main(). Статические объекты, объявленные в теле функции, инициализируются при первом вызове этой функции. Все статические объекты уничтожаются автоматически при выходе из функции main(), причем в обратном порядке относительно порядка инициализации.

При объявлении глобальных статических объектов в разных единицах трансляции могут возникнуть проблемы при их инициализации.

26. Перегруженные функции, наследование в С++.

В C++ (но не в С) вы можете использовать одно и то же имя для нескольких функций. Например, вы можете объявить две функции с именем SetRadius() в объявлении класса CCircle. Такие функции называются перегруженными функциями.

Две функции называются перегруженными, если они имеют одинаковое имя, объявлены в одной и той же области видимости, но имеют разные списки формальных параметров.

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.

26. Конструкторы и деструкторы в С++.

Конструкторы и деструкторы - это специальные методы класса. Это надо понять в первую очередь. Разумеется, эти методы обладают целым рядом особенностей (именно по этому они и выделены в специальную группу). Сейчас мы об этих особенностях и поговорим.

Первое. В отличие от других методов они должны называться особым образом. Если обычные методы могут называться как угодно, то имя констуктора должно совпадать с именем класса, а имя деструктора - с именем класса с приписанной в начале тильдой. Например, если класс называется CRect, то конструктор этого класса обязан называться тоже CRect, а деструктор - ~CRect.

Второе. В отличии от других методов конструктор и деструктор вызываются сами (а другие методы мы вызываем явным образом). Конструктор вызывается в момент создания экземпляра класса, а деструктор - в момент уничтожения. Т. е. их не надо вызывать явным образом - они вызываются сами. Именно поэтому конструкторы обычно используются для задания некоторых начальных значений для переменных класса, а деструкторы - для освобождения памяти (в случае если у вас есть внутри класса переменные-указатели).

Третье. Ни конструктор, ни деструктор не возвращают никакого значения (даже типа void). Это означает, в частности, что при обяъвлении конструтора и деструктора в классе мы перед ними не пишем ни какой тип.

Четвертое. В классе может быть несколько конструкторов (и они должны различаться параметрами), и только один деструктор (у него параметров вообще быть не может).

Вот пример на все вышесказанное (этот пример основан на уроке 24):

class CRect

{

float m_a, m_b; //Стороны.

public:

//Конструкторы и деструктор.

CRect(); // Конструктор без параметров.

CRect(float a. float b); // Конструктор с двумя параметрами.

~CRect(); // Деструктор.

...

};

...

// Реализация конструкторов и деструкторов.

CRect::CRect()

{

// Задание стандартных (нулевых) значений.

m_a = 0;

m_b = 0;

}

CRect::CRect(float a. float b)

{

// Задание значений, задаваемых параметрами.

m_a = a;

m_b = b;

}

CRect::~CRect()

{

// Просто вывод некоторой надписи.

cout<<"Destructor\n";}

32 ,33,34,35,36 - нету