Объектно-ориентированное

программирование

с использованием C++

Полевой Дмитрий Валерьевич к.т.н., доцент КиК

e-mail: oop.misis@gmail.com

Ссылка (reference)

• альтернативное имя переменной

• инициализируется при объявлении

пример:

T var(0);

T& ref(var);

18.02.2012

cppNewb.ru 2

Объявление функции

• тип возвращаемого значения

• имя функции

• список аргументов

• тип

• имя

пример:

int swap(const int lhs, const int rhs);

18.02.2012

cppNewb.ru 3

Определение функции

• объявление в котором присутствует тело

• типы аргументов объявления и определения должны совпадать

• рекомендуется поддерживать соответствие имен аргументов (могут не совпадать)

18.02.2012

cppNewb.ru 4

Определение функции

пример:

int min(const int lhs, const int rhs)

{

return (lhs < rhs )? lhs: rhs;

}

int maxTr(const int lhs, const int rhs,

cosnt int)

{

return (lhs > rhs )? lhs: rhs;

}

18.02.2012

cppNewb.ru 5

Передача аргументов

•	по значению
•	по ссылке
*	через указатель	(по значению)

пример:

int min(int lhs, int rhs)

{

return (lhs < rhs )? lhs: rhs;

}

18.02.2012

cppNewb.ru 6

Аргумент ссылка

пример:

void swap(int& lhs, int& rhs)

{

int newLhs(rhs);

rhs	=	lhs;
lhs	=	newLhs;

}

18.02.2012

cppNewb.ru 7

Возвращаемое значение

• задается инструкцией return

• должно быть, если не void

• неименованная временная переменная

пример:

void empty()

{

return;

}

18.02.2012

пример:

int empty()

{

int res(0);

// …

return res;

cppNew^}b.ru 8

Терминология (класс, экземпляр)

• класс – пользовательский тип

• экземпляр – объект (область памяти)

18.02.2012

cppNewb.ru 9

Данные и методы

• данные – переменные

• методы – функции

18.02.2012

cppNewb.ru 10

Доступ к членам

• . – оператор доступа к члену

• -> – оператор разыменования члена структуры (для указателя на экземпляр)

Address myAddress;

Address* pAddress = &myAddress;

myAddress.zip() pAddress->zip() (*pAddress).zip()

18.02.2012

cppNewb.ru 11

• public

Управление доступом

• открытые члены, имена доступны везде

• private

• закрытые члены, имена доступны только в собственных функциях-членах

• protected

• защищенные члены, имена доступны только в собственных функциях и функциях-членах производных классов

18.02.2012

cppNewb.ru 12

Определение класса

class ClassName

{

};

18.02.2012

public:

// открытые методы

private:

// закрытые методы

private:

// закрытые данные

cppNewb.ru 13

Пример (точка)

пример:

class Point

{

public:

// методы

private:

int	m_x;	//<	x-координата
int	m_y;	//<	y-координата

};

18.02.2012

cppNewb.ru 14

Конструктор

• имя функции совпадает с именем класса

• не возвращает значений

• создает экземпляр (инициализирует)

18.02.2012

cppNewb.ru 15

Конструктор (пример)

пример:

class Point

{

public:

Point(const int x, const int y);

…

};

18.02.2012

cppNewb.ru 16

Инициализация данных

• сконструированный объект д.б.

инициализирован

пример:

Point::Point(const int x, const int y)

: m_x(x)

, m_y(y)

{

}

18.02.2012

cppNewb.ru 17

Порядок инициализации

• определяется порядком объявления переменных в классе

• не зависит от порядка в списке инициализации

• инициализируйте переменные в порядке объявления

18.02.2012

cppNewb.ru 18

Перегрузка функций

• использование одного имени для операция с разными типами

пример:

int min(const int lhs, const int rhs);

double	min(const	double	lhs,
	const	double	rhs);

18.02.2012

cppNewb.ru 19

Поиск соответствия (функция)

• точное соответствие типов аргументов

• соответствие после “повышения”

интегральных типов (bool→int и т.д.)

• соответствие после стандартных преобразований типов (int→double и т.д.)

• соответствие после пользовательских преобразований типов

• соответствие за счет многоточий в объявлении функции (…)

18.02.2012

cppNewb.ru 20

Перегрузка методов

• аналогично перегрузке функций

18.02.2012

cppNewb.ru 21

Перегрузка конструктора

пример:

class Point

{

public:

Point(const int x, const int y); Point(const Point& point);

…

};

18.02.2012

cppNewb.ru 22

Деструктор

• имя функции строиться из имени класса

• не принимает аргументов

• не возвращает значений

• разрушает экземпляр

18.02.2012

cppNewb.ru 23

пример:

Деструктор (пример)

// В cpoint.h class CPoint

{

public:

~CPoint();

…

};

// В cpoint.cpp CPoint::~CPoint()

{

}

18.02.2012

cppNewb.ru 24

Форма записи выражений

• традиционная форма

a + b

• префиксная форма

+ a b

пример:

a + b

operator+(a, b)

18.02.2012

cppNewb.ru 25

Операторная функция

• имя начинается с ключевого слова operator, после которого идет сам оператор

пример: operator+ operator++

• объявление соответствует грамматике языка (количество и состав аргументов)

18.02.2012

cppNewb.ru 26

Перегрузка операторов

• функция-член (внутренняя)

пример:

T operator@(const T& rhs)

• функция-не-член (внешняя)

пример:

T operator@(const T& lhs, const T& rhs)

18.02.2012

cppNewb.ru 27

Приоритет операторов

приоритет	операторов	определен	в
стандарте	языка

• приоритет операторов не может быть

изменен

18.02.2012

cppNewb.ru 28

Унарный оператор

• выражение @aa или aa@

• нестатическая функция-член без аргументов

aa.operator@()

• функция-не-член с одним аргументом

operator@(aa)

18.02.2012

cppNewb.ru 29

Префиксная и постфиксная

формы унарных операторов

• префиксный оператор @aa

  • возвращает результат вычисления

пример:

++a

• постфиксный оператор aa@

  • возвращает исходное значение аргумента

пример:

a++

18.02.2012

cppNewb.ru 30

Префиксные и постфиксные операторы (сигнатуры)

• префиксный оператор

T& operator++() T& operator--()

• постфиксный оператор

T operator++(int)

T operator--(int)

18.02.2012

cppNewb.ru 31

Префиксный унарный оператор

(пример)

T& T::operator++()

{

// содержательная работа

return *this;

}

18.02.2012

cppNewb.ru 32

Постфиксный унарный оператор

(пример)

T T::operator++(int)

{

T initValue(*this)

++(*this);

return initValue;

}

18.02.2012

cppNewb.ru 33

Бинарный оператор

• выражение aa @ bb

• нестатическая функция-член с одним аргументом

aa.operator@(bb)

• функция-не-член с двумя аргументами

operator@(aa, bb)

18.02.2012

cppNewb.ru 34

Ограничения

• нельзя создать “новый” оператор

нельзя	изменить	число аргументов
нельзя	изменить	приоритет

18.02.2012

cppNewb.ru 35

Предопределенный смысл

• должен сохраняться

• должен быть переопределен для всех вариантов операторов

пример: a++ означает a += 1 означает

a = a + 1

18.02.2012

cppNewb.ru 36

Сохранение смысла

• для автономных версий операторов a@b всегда предоставляйте присваивающую версию @=

• для операторов, допускающих перестановку аргументов, предоставляйте все соответствующие версии

18.02.2012

cppNewb.ru 37

Принцип минимальности интерфейса

• минимизируйте число функций, непосредственно манипулирующих представлением объекта

• объявляйте в классе только те операторы, которые модифицируют значение первого аргумента

18.02.2012

cppNewb.ru 38

Минимальность интерфейса

(пример)

• в классе

T& operator+=(const T& rhs)

• вне класса

T operator+(const T& lhs, const T& rhs)

{

T sum(lhs); sum += rhs; return sum;

}

18.02.2012

cppNewb.ru 39

Перегрузка операторов

(рекомендации)

• перегружайте умеренно и осмысленно

• используйте операторы для имитации привычной формы записи

• минимизируйте число функций,

имеющих доступ к внутреннему

представлению	класса
минимизируйте объектов	создание временных
18.02.2012	cppNewb.ru	40

Перегрузка операторов

(рекомендации)

• обеспечивайте полный набор перегруженных операторов

• минимизируйте количество независимых операторов

пример:

operator==

operator!= – реализовать через operator==

18.02.2012

cppNewb.ru 41

Смешанная арифметика

RatN val(0); /// rational number

2 + val; val + 2;

требует наличия операторов

RatN operator+(const СRatN&, int); RatN operator+(int, const СRatN&);

18.02.2012

cppNewb.ru 42

Потоковый ввод и вывод

Point center(0, 0); cout << center;

приводит к вызову

operator<<(cout, center)

18.02.2012

cppNewb.ru 43

Классы ввода/вывода

• ostream

• поток вывода (класс)

• глобальные объекты cout, cerr, clog

• istream

• поток ввода (класс)

• глобальный объект cin

18.02.2012

cppNewb.ru 44

Проблема перегрузки операций ввода и вывода

• левым аргументом является экземпляр класса стандартной библиотеки

• модификация класса левого аргумента невозможна или нежелательна

18.02.2012

cppNewb.ru 45

Перегрузка ввода/вывода

• вывод

ostream&	operator<<(ostream&,	T)
или ostream&	operator<<(ostream&,	const	T&)

• ввод

istream& operator>>(istream&, T&)

18.02.2012

cppNewb.ru 46