Informacje ogólne. Karol Trybulec p-programowanie.pl 1. 2 // cialo klasy. class osoba { string imie; string nazwisko; int wiek; int wzrost;

Transkrypt

1 Klasy w C++ są bardzo ważnym narzędziem w rękach programisty. Klasy są fundamentem programowania obiektowego. Z pomocą klas będziesz mógł tworzyć lepszy kod, a co najważniejsze będzie on bardzo dobrze zorganizowany. Ucząc się klas i programowania obiektowego, powinieneś znać podstawy języka i umieć pisać proste programy proceduralne. Informacje ogólne Klasa grupuje pewne zmienne i funkcje w jedną całość. Klasa jest odpowiednikiem obiektu posiadającego pewne cechy. Tworząc klasę tworzymy również nowy typ danych. Klasy tworzy się używając słowa kluczowego class, nazwy klasy oraz ciała klasy zawartego w klamrach. Przykładowa definicja klasy wygląda następująco: 1 // cialo klasy Cała wygoda w używaniu klas polega na tym, że możemy stworzyć klasę reprezentującą dowolny obiekt. Obiekt ten możemy scharakteryzować później dowolnymi zmiennymi lub funkcjami. Dzięki temu klasy zapewniają ogromny porządek w rozbudowanych programach. Dla przykładu stwórzmy klasy opisujące mebel i osobę. Każda z nich będzie miała inne składniki: string imie; string nazwisko; int wiek; int wzrost; void WypiszImie(); class mebel string nazwa; int ilosc_nog; float waga; int szerokosc; int wysokosc; int dlugosc; Karol Trybulec p-programowanie.pl 1

2 Do tej pory posługiwaliśmy się błędną terminologią. Od tej części artykułu będę używał ogólnie przyjętych pojęć. Ważne pojęcia dotyczące klas funkcje w klasie nazywamy metodami zmienne w klasie nazywamy polami funkcje i zmienne w klasie nazywamy ogólnie składnikami klasy Składniki klas Klasa w C++ jest bardzo podobna do struktury. Właściwie istnieją między nimi tylko dwie różnice: inne słowo kluczowe podczas deklaracji oraz domyślny dostęp do składników. Domyślnie w strukturze wszystkie jej składniki są publiczne, tzn. można się do nich odwołać z poza ciała struktury. W klasach wszystkie składniki są domyślnie prywatne, chyba że programista będzie chciał inaczej. Definiując dostęp do składników klasy używamy słów kluczowych: public dostęp do składników klasy jest dozwolony wszędzie, nawet z poza ciała klasy private dostęp do składników klasy jest zabroniony z poza ciała klasy protected dostęp do składników klasy jest dozwolony tylko z ciała klasy (tak jak private) oraz w klasach pochodnych naszej klasy bazowej Aby zastosować operatory dostępu, po prostu poprzedzamy nimi odpowiednie składniki: 1 1 string imie; //pole publiczne string nazwisko; //pole publiczne int wiek; //pole publiczne int wzrost; //pole publiczne void WypiszImie(); //metoda publiczna private: int pesel; //pole prywatne int nr_dowodu; //pole prywatne void WypiszPesel(); //metoda prywatna Operatory dostępu służą jedynie do projektowania klas zgodnych z pewnymi założeniami programisty. Generalna zasada jest taka, że ważne dla klasy pola powinny być prywatne. Chcę podkreślić że public, private i protected w ogóle nie zabezpiecza kodu przed edycją pamięci, atakami hakerów itp. Karol Trybulec p-programowanie.pl

3 Tworzenie obiektów klas Utworzenie obiektu danej klasy nie różni się wcale od tworzenie innych obiektów. Możemy utworzyć obiekt statyczny lub dynamiczny alokując pamięć i używając wskaźników. Generalnie nie ma prawie żadnej różnicy. Tworząc obiekt statyczny, robimy to tak jak deklaracja zwykłej zmiennej: int wiek; osoba Karol; Karol.wiek = 1; cout << Karol.wiek; << endl Posługując się wskaźnikami sprawa wygląda identycznie. Obiekt tworzy się za pomocą operatora new i przypisuje do wskaźnika tego samego typu co klasa. Odwoływanie się do składników klasy dynamicznej Do składników klasy dynamicznej najlepiej odwoływać się operatorem strzałki ->. Został on stworzony w celu uproszczenia czytelności kodu. Kolejną ważną kwestią jest fakt, że obiekty stworzone w sposób dynamiczny zawsze trzeba ręcznie usunąć z pamięci gdy nie są już używane (np. podczas zamykania programu). W C++ nie ma mechanizmy automatycznego oczyszczania pamięci tak jak np. w C#. Zwróć uwagę na przykład niżej: Karol Trybulec p-programowanie.pl

4 int wiek; osoba *Karol = new osoba; // bez operatora strzalki (*Karol).wiek = 1; cout << (*Karol).wiek << endl; // z operatorem strzalki Karol->wiek = 1; cout << Karol->wiek << endl; delete Karol; Jak widzisz operator strzałki jest bardziej czytelny w przypadku dynamicznej alokacji. Posługując się standardowym operatorem kropki, należy dołączyć dodatkowe nawiasy. Wynika to z faktu, że operator wyłuskania wskaźnika (gwiazdka) ma mniejszy priorytet niż operator kropki (odwołania się do składowej klasy). Funkcje w klasach Funkcje w klasach (czyli metody) tworzymy na takiej samej zasadzie jak w innych miejscach programu. Metody także podlegają operatorom dostępu. Możemy więc tworzyć prywatne metody, które nie będą mogły zostać wywołane z poza ciała klasy. Metode można zdefiniować albo wewnątrz klasy lub poza nią. Ważne aby jej deklaracja znajdowała się w ciele klasy: Karol Trybulec p-programowanie.pl

5 private: string imie; //pole prywatne int wiek; //pole prywatne void UstawImie(string imie, int wiek) this->imie = imie; this->wiek = wiek; //definicja metody wewnątrz klasy void WypiszImie(); //tylko deklaracja metody // cialo metody poza klasą void osoba::wypiszimie() cout << "Imie: " << imie << "\nwiek: " << wiek << endl; osoba *Karol = new osoba; Karol->UstawImie("karol",1); // zapisze dane do klasy Karol->WypiszImie(); // wypisze imie i wiek delete Karol; Zauważ, że nazwa argumentu funkcji UstawImie(), pokrywa się z nazwą pola klasy. Pole klasy zostało przysłonięte, dlatego wymagane jest użycie słowa kluczowego this. Zwraca ono wskaźnik na naszą klasę, dzięki temu this->imie odnosi się do pola klasy a nie do argumentu. Jest to konstrukcja bardzo często używana, dlatego warto ją zapamiętać. Pierwsza metoda została w całości zadeklarowana w klasie, natomiast druga poza nią co nie jest żadnym problemem. Jeżeli metod jest dużo, warto ich deklarację trzymać poza klasą aby nie zaśmiecać kodu. Konstruktory w klasach Jeżeli doszedłeś do tej części artykułu, pewnie zdążyłeś zauważyć jak wielką funkcjonalność Karol Trybulec p-programowanie.pl

6 niesie ze sobą używanie klas. Kiedy klasa jest inicjowana, zawsze istnieje konieczność wypełnienia jej odpowiednimi danymi. W tym celu nie trzeba posługiwać się osobnymi metodami, można skorzystać z konstruktora. Konstruktor to metoda, która wykona się zawsze podczas tworzenia obiektu danej klasy. Jego zadaniem jest zainicjowanie obiektu i wypełnienie pól odpowiednimi danymi. Jeżeli nie stworzymy konstruktora, kompilator zrobi to za nas niejawnie. Będzie to wtedy pusty konstruktor bezparametrowy. Definiowanie konstruktora nazwa konstruktora musi być taka sama jak nazwa klasy nie podajemy typu zwracanego (nawet void) definicja konstruktora musi znajdować się w sekcji public Przyjrzyjmy się poniższemu programowi: Karol Trybulec p-programowanie.pl

7 class produkt private: string nazwa; float cena; produkt (string nazwa, float cena) this->nazwa = nazwa; this->cena = cena; void WypiszInformacje (); void produkt::wypiszinformacje() cout << "nazwa produktu: " << nazwa << endl; cout << "cena: " << cena << endl; cout << " " << endl; produkt *p1 = new produkt("laptop",000); produkt *p = new produkt("myszka",0); produkt *p = new produkt("monitor",00); p1->wypiszinformacje(); p->wypiszinformacje(); p->wypiszinformacje(); delete p1; delete p; delete p; Jak widzisz, dzięki użyciu konstruktora można w łatwy sposób wypełnić klasę już podczas jej tworzenia. Definicja konstruktora może znajdować się także poza klasą, tak jak w wypadku metod. Więcej o konstruktory w klasach możesz przeczytać w artykule konstruktory C++. Karol Trybulec p-programowanie.pl