C++/Czym jest obiekt
Z Wikibooks, biblioteki wolnych podręczników.
Aby odpowiedzieć na pytanie zadane w temacie, zadajmy sobie inne:
- Co nazywamy obiektem w świecie rzeczywistym?
Otóż wszystko może być obiektem! Drzewa, zwierzęta, miasta, auta, ludzie...
W programowaniu również obiektem może być dowolny twór, o jakim pomyślimy. Tworząc "świat programu" można stworzyć obiekt, którego użycie będzie bardziej "namacalne" od szeregu parametrów, porozrzucanych w różnych zmiennych. To różni programowanie strukturalne od programowania obiektowego.
Spis treści |
[edytuj] Projekt i twór – klasa i obiekt
Zanim stworzymy jakiś obiekt, trzeba ustalić czym ten obiekt będzie. W zależności od tego, czy chcemy stworzyć wirtualny samochód, czy samolot, należy określić dwie rzeczy:
- jakie właściwości będzie miał ten obiekt,
- jakie będzie miał metody działania.
W związku z tym, przed stworzeniem jakiegokolwiek obiektu należy przedstawić kompilatorowi jego projekt(wzorzec), czyli określić jego klasę.
 |
Klasa to byt programistyczny określający jakie właściwości i metody będą miały obiekty, które zostaną utworzone na jej podstawie. |
Jednak sam projekt nie sprawi jeszcze, że dostaniemy obiekty (to tak jakby po narysowaniu projektu domu chcieć zamieszkać na kartce papieru :-)). Trzeba jeszcze obiekt utworzyć, co oznacza po prostu deklarację obiektu na podstawie pewnej klasy:
NazwaKlasy MojObiekt;
Wygląda to jak deklaracja zwykłej zmiennej i tak jest w istocie – w C++ tworząc klasę definiuje się nowy typ danych. Podobnie jak w przypadku zmiennych, można utworzyć wiele obiektów danej klasy.
[edytuj] Deklaracja klasy
Ogólny szablon definiowania klas w C++ wygląda następująco:
class NaszaNazwaKlasy { ... // pola i metody składowe klasy };
Po słowie kluczowym class następuje nazwa naszej klasy (prawidła jej nazywania są takie same jak dla zmiennych).
W nawiasach klamrowych umieszcza się definicje składowych klasy: pól i metod określając dla nich specyfikatory dostępu.
Należy pamiętać o średniku za klamerką zamykającą definicję klasy.
Oto przykładowa definicja klasy:
class NazwaKlasy{ public: //pola i metody są publicznie dostępne //definiowanie pól int poleInt; float poleFloat; //definiowanie metod int Metoda1(); void Metoda2(); }; //pamiętaj o średniku!
[edytuj] Użycie klasy
Sama definicja klasy nie wystarczy, aby uzyskać dostęp do jej składowych. Należy stworzyć obiekt. Można przyjąć, że obiekt to zmienna typu klasowego. Deklaracja obiektu:
NazwaKlasy Obiekt;
Dostęp do pól i metod uzyskuje się operatorem wyłuskania (.):
Obiekt.poleInt = 0;//przypisanie wartości polom Obiekt.poleFloat = 9.04; Obiekt.Metoda1();//wywołanie metody obiektu
W przypadku deklaracji wskaźnika do obiektu:
NazwaKlasy *ObiektWsk = new NazwaKlasy;
operatorem wyłuskania staje się ->:
ObiektWsk->poleInt = 0; //przypisanie wartości polom ObiektWsk->poleFloat = 9.04; ObiektWsk->Metoda1(); //wywołanie metody obiektu
Należy pamiętać o zniszczeniu obiektu przed zakończeniem działania programu:
delete ObiektWsk;
[edytuj] Przykład
Stwórzmy klasę kostki do gry:
class Kostka{ public: unsigned int wartosc; unsigned int maks; void Losuj(); };
Po deklaracji klasy, zadeklarujemy jeszcze metodę Losuj() tej klasy:
void Kostka::Losuj() { wartosc = rand()%maks + 1; }
Warto zwrócić uwagę w jaki sposób się to robi. Nazwą metody dowolnej klasy jest NazwaKlasy::NazwaMetody. Poza tym aby uzyskać dostęp do pól klasy, w której istnieje dana metoda nie stosuje się operatora wyłuskania.
Po tym można napisać resztę programu:
int main() { Kostka kostkaSzescienna; //utworzenie obiektu kostkaSzescienna.maks = 6; //określenie maksymalnej ilosci oczek kostkaSzescienna.Losuj(); //losowanie cout << "Wylosowano:" << kostkaSzescienna.wartosc << endl;//wypisanie wyniku return 0; }
[edytuj] Autorekursja
Wskaźnik this umożliwia jawne odwołanie się do pól klasy. Poniższy program wymusza użycie wskaźnika this, gdyż nazwa pola jest taka sama jak nazwa argumentu metody wczytaj:
#include <iostream.h> class KlasaThis { int liczba; public: void wczytaj(int liczba) {this->liczba=liczba;} void wypisz() {cout << liczba <<endl;} }; int main() { KlasaThis ObiektThis; ObiektThis.wczytaj(11); ObiektThis.wypisz(); return 0; }
[edytuj] Kontrola dostępu
Istnieją trzy specyfikatory dostępu do składowych klasy:
- private (prywatny) - dostępne tylko z wnętrza danej klasy i klas/funkcji zaprzyjaźnionych.
- protected (chroniony) - dostępne z wnętrza danej klasy, klas/funkcji zaprzyjaźnionych i klas pochodnych.
- public (publiczny) - dostępne dla każdego.
Jeśli sekwencja deklaracji składowych klasy nie jest poprzedzona żadnym z powyższych specyfikatorów, to domyślnym specyfikatorem (dla kompilatora) będzie private.
Dzięki specyfikatorom dostępu inni programiści mają ułatwione korzystanie z utworzonej przez nas klasy, gdyż metody i pola, których nie powinni modyfikować, bo mogłoby to spowodować niepoprawne działanie obiektu, są oznaczone jako private lub protected i nie mogą z nich korzystać. Funkcje, które zapewniają pełną funkcjonalność klasy oznaczone są jako public i tylko do nich ma dostęp użytkownik klasy (do protected również, ale z ograniczeniami). Oto zmodyfikowany przykład z kostką, który zobrazuje cele kontroli dostępu:
class Kostka{ unsigned int maks; //domyślnym specyfikatorem jest private public: unsigned int wartosc; void Losuj(); void ZmienIloscScian(unsigned int _maks); }; void Kostka::ZmienIloscScian(unsigned int _maks) { if(_maks > 20) maks = 20; else maks = _maks; }
Zmodyfikowana klasa zezwala tylko na kostki maksymalnie dwudziestościenne. Ręczne modyfikacje zmiennej maks są zabronione, można tego dokonać jedynie poprzez funkcję ZmienIloscScian, która zapobiega przydzieleniu większej ilości ścianek niż 20.
[edytuj] Ćwiczenia
1. Napisz klasę reprezentującą człowieka. Musi on być opisany przy pomocy: imienia, nazwiska, płci, wieku, partnerki/partnera(jako wskaźnik).
2. Rozwiń klasę napisaną w 1. ćwiczeniu dodając ograniczenie, między partnerami nie może być większa niż 25% wieku starszej z nich.
3*. Jeśli zaznajomiłeś się z wektorami, dodaj kolejny parametr opisujący ludzi - zainteresowania, dodaj odpowiednią funkcję do dodawania nowych zainteresowań do listy oraz funkcję porównującą zainteresowania obu ludzi i zwracającą procent identycznych zainteresowań.
