Wprowadzenie do programowanie w języku C++prac.us.edu.pl/~siminski/po/pjp_cxx_02.pdfWprowadzenie do...
Transcript of Wprowadzenie do programowanie w języku C++prac.us.edu.pl/~siminski/po/pjp_cxx_02.pdfWprowadzenie do...
Wprowadzenie do programowanie Wprowadzenie do programowanie w języku C++w języku C++
Obiekty i klasy
Część druga
Niniejsze opracowanie zawiera skrót treści wykładu, lektura tych materiałów nie zastąpi uważnego w nim uczestnictwa.Opracowanie to jest chronione prawem autorskim. Wykorzystywanie jakiegokolwiek fragmentu w celach innych niż nauka własna jest nielegalne.
Dystrybuowanie tego opracowania lub jakiejkolwiek jego części oraz wykorzystywanie zarobkowe bez zgody autora jest zabronione.
Roman Simiński
[email protected]/~siminski
Autor
Kontakt
Obiekty i klasy w języku C++Obiekty i klasy w języku C++
Obiekty i klasyJęzyk C++Język C++Podstawy i języki programowaniaPodstawy i języki programowania
Copyright © Roman Simiński 2Strona :
Problem
Przewidywane jest napisanie obiektowej wersji programu, realizującego obliczenia z wykorzystaniem pól różnych, płaskich figur geometrycznych.
Należy zdefiniować klasy opisujące takie figury.
Kwadrat
KołoProstokąt
Trójkąt
Obiekty i klasy w języku C++Obiekty i klasy w języku C++
Obiekty i klasyJęzyk C++Język C++Podstawy i języki programowaniaPodstawy i języki programowania
Copyright © Roman Simiński 3Strona :
Analiza obiektowa
Stosując zasadę abstrakcji wyodrębniamy najistotniejsze cechy obiektów dla rozpatrywanego zagadnienia — obliczeń pól figur płaskich.
Kwadrat
Koło Prostokąt
Trójkąt
?
Obiekty i klasy w języku C++Obiekty i klasy w języku C++
Obiekty i klasyJęzyk C++Język C++Podstawy i języki programowaniaPodstawy i języki programowania
Copyright © Roman Simiński 4Strona :
Analiza obiektowa — klasa opisu kwadratu Square
Kwadrat
side
Square
?
side
Modelowany obiekt
Model analityczny
Model implementacyjny
Obiekty i klasy w języku C++Obiekty i klasy w języku C++
Obiekty i klasyJęzyk C++Język C++Podstawy i języki programowaniaPodstawy i języki programowania
Copyright © Roman Simiński 5Strona :
Hermetyzacja a pola publiczne i prywatne
Stosując zasadę hermetyzacji ukrywamy dane w części prywatnej i zapewniamy dostęp poprzez metody dostępowe (interfejsowe).
Pola publiczne a pola prywatne
s.side = 100; // Brak hermetyzacji, bezpo redni dost p do pólś ęcout << s.side; // Brak hermetyzacji, bezpo redni dost p do pólś ę
s.setSide( 100 ); // Hermetyzacja, dost p do pola za pomoc modyfikatoraę ącout << s.getSide(); // Hermetyzacja, dost p do pola za pomoc akcesoraę ą
Funkcje publiczne klasy można nieformalnie podzielić na;
akcesory — funkcje umożliwiające pobieranie wartości pól, akcesorem jest np. metoda getSide.
modyfikatory — funkcje dokonujące modyfikacji wartości pól, modyfikatorem jest np. metoda setSide.
realizatory — funkcje realizujące właściwe dla danej klasy usługi, realizatorem jest np. metoda area.
Obiekty i klasy w języku C++Obiekty i klasy w języku C++
Obiekty i klasyJęzyk C++Język C++Podstawy i języki programowaniaPodstawy i języki programowania
Stosowanie pól publicznych
Square
+setSide( double newSide )+getSide()+area()
-side: double
Copyright © Roman Simiński 6Strona :
Obiekty i klasy w języku C++Obiekty i klasy w języku C++
Obiekty i klasyJęzyk C++Język C++Podstawy i języki programowaniaPodstawy i języki programowania
Copyright © Roman Simiński 7Strona :
Obiekt klasy Square od strony programisty-użytkownika
Square s;
Deklaracja obiektu s klasy Square:
s.setSide( 100 );
Ustalenie boku o długości 100
double p;p = s.area();
Obliczenie pola kwadratu:
cout << "Pole kwadratu wynosi: " << s.area();
Obliczenie i wyprowadzenie pola kwadratu do stdout:
cout << "Bok kwadratu: " << s.getSide();
Pobranie aktualnej długości boku:
Obiekty i klasy w języku C++Obiekty i klasy w języku C++
Obiekty i klasyJęzyk C++Język C++Podstawy i języki programowaniaPodstawy i języki programowania
Copyright © Roman Simiński 8Strona :
Szkic programu obliczającego pole kwadratu
#include <iostream>using namespace std;
// ???
int main(){ double num; Square s;
cout << endl << "Obliczam pole kwadratu" << endl; cout << "Podaj bok: "; cin >> num; s.setSide( num );
cout << "Pole kwadratu wynosi: " << s.area();
return EXIT_SUCCESS;}
Obiekty i klasy w języku C++Obiekty i klasy w języku C++
Obiekty i klasyJęzyk C++Język C++Podstawy i języki programowaniaPodstawy i języki programowania
Copyright © Roman Simiński 9Strona :
Deklaracja klasy Square
class Square{ public :
// Składowe publiczne void setSide( double newSide ); double getSide(); double area();
private:
// Składowe prywatne double side;};
Obiekty i klasy w języku C++Obiekty i klasy w języku C++
Obiekty i klasyJęzyk C++Język C++Podstawy i języki programowaniaPodstawy i języki programowania
Copyright © Roman Simiński 10Strona :
Sekcje private i public
Dwie podstawowe sekcje:
private — elementy zadeklarowane w tej sekcji mogą być wykorzystywane
wyłącznie przez funkcje składowe danej klasy. Elementami tymi mogą być zarówno pola i funkcje. Mówi się o nich, że są prywatne.
public — elementy zadeklarowane w tej sekcji są dostępne również dla innych
elementów programu. Mówi się o nich, że są publiczne lub stanowią interfejs klasy.
Dwie metody kolejności zapisu sekcji public i private
class C{ public: // Cz ć publiczna klasyęś void interfaceMethod();
private: // Cz ć prywatna klasyęś void privateMethod();
int internalData;};
class C{ private: // Cz ć prywatna klasyęś void privateMethod();
int internalData;
public: // Cz ć publiczna klasyęś void interfaceMethod();};
Obiekty i klasy w języku C++Obiekty i klasy w języku C++
Obiekty i klasyJęzyk C++Język C++Podstawy i języki programowaniaPodstawy i języki programowania
Copyright © Roman Simiński 11Strona :
Definicja funkcji składowych
class Square{ public : void setSide( double newSide ); double getSide(); double area(); private: double side;};
void Square::setSide( double newSide ){ side = newSide;}
double Square::getSide(){ return side;}
double Square::area(){ return side * side;}
Funkcje składowe poza deklaracja klasy
W języku C++ występuje operator zakresu ::. Służy np. do deklarowania funkcji składowych poza ciałem klasy. Jego zastosowanie jest szersze, zapis Square:: oznacza, że występujący po nim element należy do klasy Square.
Obiekty i klasy w języku C++Obiekty i klasy w języku C++
Obiekty i klasyJęzyk C++Język C++Podstawy i języki programowaniaPodstawy i języki programowania
Copyright © Roman Simiński 12Strona :
Definicja funkcji składowych
class Square{ public :
void setSide( double newSide ) { side = newSide; }
double getSide() { return side; }
double area() { return side * side; }
private:
double side;}; Funkcje składowe w obrębie klasy
KonstruktoryKonstruktory
Obiekty i klasyJęzyk C++Język C++Podstawy i języki programowaniaPodstawy i języki programowania
Copyright © Roman Simiński 13Strona :
Co się stanie gdy nie ustalimy rozmiaru boku obiektu klasy Square?
Square s;Square squares[ 3 ];
cout << s.area() << endl;
cout << squares[ 0 ].area() << endl;cout << squares[ 1 ].area() << endl;cout << squares[ 2 ].area() << endl;
????
Jak zainicjować obiekt na etapie jego definiowania?
Konstruktor jest specjalną funkcją, aktywowaną przez kompilator automatyczniew momencie gdy obiekt jest tworzony. Dzieje się tak zanim programista będzie mógł „dorwać” obiekt. Konstruktor ma przygotować obiekt do „życia”.
Konstruktor to specyficzna funkcja. Konstruktor nie ma typu rezultatu, nosi taką nazwę jak nazwa klasy i zwykle nie wywołuje się go jawnie w kodzie programu.
KonstruktoryKonstruktory
Obiekty i klasyJęzyk C++Język C++Podstawy i języki programowaniaPodstawy i języki programowania
Copyright © Roman Simiński 14Strona :
Rodzaje konstruktorów
Występują cztery rodzaje konstruktorów:
Konstruktor domyślny (ang. default constructor) aktywowany, gdy tworzony jest obiekt bez jawnie określonych danych inicjalizujących.
Konstruktor ogólny (ang. general constructor), zwany też parametrowym, aktywowany gdy tworzymy obiekt z jawnie określonymi danymi inicjalizującymi.
Konstruktor kopiujący (ang. copy constructor) aktywowany wtedy, gdy tworzymy obiekt, inicjalizując go danymi z innego obiektu tej samej klasy.
Konstruktor rzutujący (ang. cast constructor) aktywowany wtedy, gdy tworzymy obiekt, inicjalizując go danymi z obiektu innej klasy.
Square s, squares[10];
Square s( 100 );
Square s( 100 );Square a = s, b( s );
Square s( 100 );Rectangle c = s, d( s );
Konstruktor domyślny Konstruktor domyślny ―― default constructor default constructor
Obiekty i klasyJęzyk C++Język C++Podstawy i języki programowaniaPodstawy i języki programowania
Copyright © Roman Simiński 15Strona :
Wprowadzamy konstruktor domyślny klasy Square
class Square{ public :
Square(); // Konstruktor domy lny (bezparametrowy)ś
void setSide( double newSide ); double getSide(); double area();
private: double side;};
Okoliczności aktywowania konstruktora domyślnego
Square a; // Aktywacja: a.Square()Square b; // Aktywacja: b.Square()Square c; // Aktywacja: c.Square()
Square squares[ 3 ]; // Aktywacja: Square() dla ka dego elementu tablicy:ż// squares[ 0 ].Square()// squares[ 1 ].Square()// squares[ 2 ].Square()
Konstruktor domyślny Konstruktor domyślny ―― default constructor default constructor
Obiekty i klasyJęzyk C++Język C++Podstawy i języki programowaniaPodstawy i języki programowania
Copyright © Roman Simiński 16Strona :
Dwie wersje realizacji konstruktora domyślnego:
Square::Square() : side( 0 ){}
Square::Square(){ side = 0;}
Wersja intuicyjna
Wersja z listą inicjalizacyjną
Square::Square() : side( 0 ){}
Nazwa pola
Lista inicjalizującakonstruktora
Wyrażenie inicjalizujące Lista inicjalizacyjna ma dwa zastosowania. Pierwsze z nich to inicjowanie pól obiektu.
Na liście może wystąpić nazwa pola, a w nawiasach wartość temu polu przypisywana.
Drugie zastosowanie listy inicjaliza-cyjnej zostanie omówione później.
Konstruktor parametrowy, inaczej ogólny Konstruktor parametrowy, inaczej ogólny ―― general constructor general constructor
Obiekty i klasyJęzyk C++Język C++Podstawy i języki programowaniaPodstawy i języki programowania
Copyright © Roman Simiński 17Strona :
Czy można zainicjować obiekt na etapie deklaracji?
Square s( 100 );
cout << "Pole kwadratu wynosi: " << s.area();
Konstruktor ogólny pozwala na zainicjowanie pól obiektu na etapie jego deklaracji, wartościami określonymi przez programistę.
Square a( 1 ); // Aktywacja: a.Square( 1 )Square b( 5 ); // Aktywacja: b.Square( 5 )
Okoliczności aktywowania konstruktora ogólnego
Konstruktor parametrowy, inaczej ogólny Konstruktor parametrowy, inaczej ogólny ―― general constructor general constructor
Obiekty i klasyJęzyk C++Język C++Podstawy i języki programowaniaPodstawy i języki programowania
Copyright © Roman Simiński 18Strona :
Wprowadzamy konstruktor parametrowy (ogólny) klasy Square
class Square{ public :
Square(); Square( double startSide );
void setSide( double newSide ); double getSide(); double area();
private: double side;};
Konstruktor parametrowy, inaczej ogólny Konstruktor parametrowy, inaczej ogólny ―― general constructor general constructor
Obiekty i klasyJęzyk C++Język C++Podstawy i języki programowaniaPodstawy i języki programowania
Copyright © Roman Simiński 19Strona :
Dwie wersje realizacji konstruktora:
Square::Square( double startSide ){ side = startSide;}
Square::Square( double startSide ) : side( startSide ){}
Wersja intuicyjna
Wersja z listą inicjalizacyjną
Konstruktor parametrowy, inaczej ogólny Konstruktor parametrowy, inaczej ogólny ―― general constructor general constructor
Obiekty i klasyJęzyk C++Język C++Podstawy i języki programowaniaPodstawy i języki programowania
Copyright © Roman Simiński 20Strona :
Jak zainicjować obiekt const?
const Square cs; // Niezainicjowany obiekt const
cs.setSide( 1.2 ); // Bł d – próba modyfikacji obiektu constą
cout << "Pole kwadratu wynosi: " << cs.area();
Słowo kluczowe const oznacza, że wartość zmiennej bądź argumentu nie może być zmieniana w czasie wykonania programu.
const Square cs( 1.2 ); // Zainicjowany obiekt const
cout << "Pole kwadratu wynosi: " << cs.area();
Konstruktor ogólny pozwala na zainicjowanie obiektów const
Operator zakresu w akcjiOperator zakresu w akcji
Obiekty i klasyJęzyk C++Język C++Podstawy i języki programowaniaPodstawy i języki programowania
Copyright © Roman Simiński 21Strona :
Wykorzystanie operatora zakresu ::
void Square::setSide( double newSide ){ side = newSide;}
Czy parametr funkcji setSide może nazywać się side? Czyli zamiast:
void Square::setSide( double side ){ side = side;}
definiujemy funkcję tak:
To nie będzie działać poprawnie
void Square::setSide( double side ){ Square::side = side;}
Ale można użyć operatora zakresu:
Parametr formalny funkcji przesłania w jej ciele pole ― gdy ich nazwy są jednakowe
Operator zakresu w akcjiOperator zakresu w akcji
Obiekty i klasyJęzyk C++Język C++Podstawy i języki programowaniaPodstawy i języki programowania
Copyright © Roman Simiński 22Strona :
Wykorzystanie operatora zakresu ::,cd. ...
Square::Square( double side ){ side = side;}
Podobny problem występuje w konstruktorze:
Square::Square( double side ){ Square::side = side;}
Operator zakresu odsłania przysłonięte pole
Square::Square( double side ) : side( side ){}
Problem przesłaniania pól nie występuje, gdy stosujemy listę inicjalizującą
Ten konstruktor nie będzie działał poprawnie
Ten konstruktor będzie działał poprawnie
Koncepcja przeciążania funkcjiKoncepcja przeciążania funkcji
Obiekty i klasyJęzyk C++Język C++Podstawy i języki programowaniaPodstawy i języki programowania
Copyright © Roman Simiński 23Strona :
Dlaczego dwa konstruktory posiadają tę samą nazwę?
Przeciążać można również nazwy zwykłych funkcji
int add( int a, int b ){ return a + b;}
double add( double a, double b ){ return a + b;}
cout << endl << "Dodawanie int :" << add( 1, 1 ) cout << endl << "Dodawanie double :" << add( 1.0, 1.0 );
W języku C++ istnieje możliwość przeciążania nazw funkcji
Identyfikator Square jest przeciążony i oznacza:
konstruktor domyślny Square(),
konstruktor ogólny Square( float side ).
Funkcje składowe constFunkcje składowe const
Obiekty i klasyJęzyk C++Język C++Podstawy i języki programowaniaPodstawy i języki programowania
Copyright © Roman Simiński 24Strona :
Uzupełniamy prototypy i definicje funkcji słowem kluczowym const
class Square{ public : Square(); Square( double startSide ); void setSide( double newSide ); double getSide() const; double area() const; private: double side;};
double Square::getSide() const{ return side;}
double Square::area() const{ return side * side;}
Metody ze specyfikacją const nie mogą modyfikować pól obiektu, mogą zatem być wywoływane dla obiektów stałych.
Konstruktor kopiujący Konstruktor kopiujący ―― copy constructor copy constructor
Podstawy programowania obiektowegoJęzyk C++Język C++Podstawy i języki programowaniaPodstawy i języki programowania
Copyright © Roman Simiński 25Strona :
Dla typów wbudowanych można tak:
int j = 1;int i = j;
Czy można tak samo dla obiektów?
Square first( 100 );Square second = first;
Konstruktor kopiujący (ang. copy constructor), odpowiedzialny za skopiowanie zawartości jednego obiektu do drugiego — oba tej samej klasy — na etapie inicjalizacji.
Konstruktor kopiujący Konstruktor kopiujący ―― copy constructor copy constructor
Podstawy programowania obiektowegoJęzyk C++Język C++Podstawy i języki programowaniaPodstawy i języki programowania
Copyright © Roman Simiński 26Strona :
Najlepiej zdefiniować konstruktor kopiujący
class Square{ public :
Square(); Square( double side ); Square( Square & otherSquare );
void setSide( double side ); double getSide() const; double area() const;
private: double side;};
Operator & oznacza referencję,umieszczony w deklaracji parametru oznacza przekazanie przez zmienną.
Square::Square( Square & otherSquare ){ side = otherSquare.side;}
Konstruktor kopiujący Konstruktor kopiujący ―― copy constructor copy constructor
Podstawy programowania obiektowegoJęzyk C++Język C++Podstawy i języki programowaniaPodstawy i języki programowania
Copyright © Roman Simiński 27Strona :
Dwie wersje realizacji konstruktora:
Wersja intuicyjna
Wersja z listą inicjalizacyjną
Square::Square( Square & otherSquare ) : side( otherSquare.side ){}
Konstruktor kopiujący Konstruktor kopiujący ―― copy constructor copy constructor
Podstawy programowania obiektowegoJęzyk C++Język C++Podstawy i języki programowaniaPodstawy i języki programowania
Copyright © Roman Simiński 28Strona :
Okoliczności aktywowania konstruktora kopiującego
Square first( 100 ); // first.Square( 100 );Square second = first; // second.Square( first );Square third( first ); // third.Square( first );
cout << "Pole kwadratu pierwszego wynosi: " << first.area();cout << "Pole kwadratu drugiego wynosi : " << second.area();cout << "Pole kwadratu trzeciego wynosi : " << third.area();
W tej sytuacji konstruktor kopiujący nie działa!
Konstruktor kopiujący odpowiedzialny za skopiowanie zawartości obiektów tej samej klasy na etapie inicjalizacji.
Square first( 100 );Square second;
second = first; // Tutaj nie zostaje wywołany konstruktor kopiuj cyą
Konstruktor kopiujący Konstruktor kopiujący ―― copy constructor copy constructor
Podstawy programowania obiektowegoJęzyk C++Język C++Podstawy i języki programowaniaPodstawy i języki programowania
Copyright © Roman Simiński 29Strona :
Nie można:
const Square first( 1 );Square second = first; // Bł d, niejawna referencja do obiektu constą
Rozwiązanie problemu z obiektem const:
Square::Square( const Square & otherSquare ) : side( otherSquare.side ){}
Będzie jeszcze jeden konstruktor...Będzie jeszcze jeden konstruktor...
Podstawy programowania obiektowegoJęzyk C++Język C++Podstawy i języki programowaniaPodstawy i języki programowania
Copyright © Roman Simiński 30Strona :
Załóżmy, że istnieje klasa opisu prostokąta ― Rectangle
class Rectangle{ public :
// Konstruktory Rectangle(); Rectangle( double width, double height ); Rectangle( const Rectangle & otherRectangle );
// Modyfikatory void setWidth( double width ); void setHeight( double height );
// Akcesory double getWidth() const; double getHeight() const;
// Realizator double area() const;
private: double width, height;};
Będzie jeszcze jeden konstruktor...Będzie jeszcze jeden konstruktor...
Podstawy programowania obiektowegoJęzyk C++Język C++Podstawy i języki programowaniaPodstawy i języki programowania
Copyright © Roman Simiński 31Strona :
Definicja konstruktorów i realizatora
// Konstruktor domy lnyśRectangle::Rectangle() : width( 0 ), height( 0 ){}
// Konstruktor ogólnyRectangle::Rectangle( double width, double height ) : width( width ), height( height ){}
// Konstruktor kopiuj cyąRectangle::Rectangle( const Rectangle & otherRectangle ): width( otherRectangle.width ), height( otherRectangle.height ){}
// Realizatordouble Rectangle::area() const{ return width * height;}
Będzie jeszcze jeden konstruktor...Będzie jeszcze jeden konstruktor...
Podstawy programowania obiektowegoJęzyk C++Język C++Podstawy i języki programowaniaPodstawy i języki programowania
Copyright © Roman Simiński 32Strona :
Definicja modyfikatorów i realizatorów
// Modyfikatoryvoid Rectangle::setWidth( double width ){ Rectangle::width = width;}
void Rectangle::setHeight( double height ){ Rectangle::height = height;}
// Akcesorydouble Rectangle::getWidth() const{ return width;}
double Rectangle::getHeight() const{ return height;}
Konstruktor rzutujący Konstruktor rzutujący ―― cast constructor cast constructor
Podstawy programowania obiektowegoJęzyk C++Język C++Podstawy i języki programowaniaPodstawy i języki programowania
Copyright © Roman Simiński 33Strona :
Mamy klasę Square i Rectangle, czy można tak:
Square s( 100 ); // Definicja zainicjowanego kwadratu sRectangle r( s ); // Definicja prostok ta r, zainicjowanego kwadratem są
Następuje tutaj inicjalizacja obiektu pewnej klasy obiektem innej klasy. Skąd kompilator ma wiedzieć, jak „przepisać” dane pomiędzy obiektami różnych klas?
Programista może określić metodę przepisania danych z obiektu jednej klasy do obiektu klasy innej, pisząc konstruktor rzutujący.
Konstruktor rzutujący Konstruktor rzutujący ―― cast constructor cast constructor
Podstawy programowania obiektowegoJęzyk C++Język C++Podstawy i języki programowaniaPodstawy i języki programowania
Copyright © Roman Simiński 34Strona :
Konstruktor rzutujący odpowiedzialny za skopiowanie zawartości obiektów pewnej klasy do obiektu innej klasy na etapie inicjalizacji.
Potrzebny jest konstruktor rzutujący
Rectangle::Rectangle( const Square & square ): width( square.getSide() ), height( square.getSide() ){}
Zdefiniowany przez programistę sposób zainicjowania wysokości i szerokości prostokąta informacjami pochodzącymi z obiektu klasy opisującej kwadrat.
Informacja dodatkowa Informacja dodatkowa ―― parametry domyślne parametry domyślne
Podstawy programowania obiektowegoJęzyk C++Język C++Podstawy i języki programowaniaPodstawy i języki programowania
Copyright © Roman Simiński 35Strona :
Parametry domyślne:
void fun( int i, float f = 0, char c = ’A’ );. . .fun( 10 ); // i == 10, f == 0, c == ’A’fun( 20, 3.15 ); // i == 20, f == 3.15, c == ’A’fun( 30, 22.1, ’Z’ ); // i == 30, f == 22.1, c == ’Z’
Parametr domyślny to wartość określona na etapie deklaracji funkcji, która zostanie automatycznie wstawiona do parametru formalnego, jeżeli dana funkcja zostanie wywołana bez odpowiedniego parametru aktualnego.
Parametry domyślne dotyczą funkcji składowych klas jak i funkcji niezwiązanychz klasami.
Parametry domyślne myszą być definiowane od końca listy parametrów.
Prototypy a parametry domyślne
void fun( int i, float f = 0, char c = ’A’ );. . .void fun( int i, float f, char c ){}
Jeżeli stosujemy prototypy funkcji, wartości parametrów domyślnych określa się właśnie w prototypie, w definicji funkcji już nie występują.
Podsumowanie informacji o konstruktorach Podsumowanie informacji o konstruktorach
Podstawy programowania obiektowegoJęzyk C++Język C++Podstawy i języki programowaniaPodstawy i języki programowania
Copyright © Roman Simiński 36Strona :
Konstruktor domyślny ― default constructor
A();A( arg1 = wart1, arg2 = wart2, ... );
Konstruktor domyślny:
Jest bezparametrowy, lub posiada wszystkie parametry będące parametrami domyślnymi.
Jednoczesne wystąpienie obu powyższych form spowoduje błąd kompilacji.
Inicjuje obiekty, deklarowane lub (bądź tworzone) bez parametrów.
Dotyczy to również obiektów będących elementami tablicy.
A a, b, c; // Aktywacja: a.A(), b.A(), c.A()A tab[ 10 ]; // Aktywacja: A() dla ka dego z 10-ciu elementów tab:ż
// tab[ 0 ].A(), tab[ 1 ].A(), itd... .
Podsumowanie informacji o konstruktorach Podsumowanie informacji o konstruktorach
Podstawy programowania obiektowegoJęzyk C++Język C++Podstawy i języki programowaniaPodstawy i języki programowania
Copyright © Roman Simiński 37Strona :
Konstruktor domyślny syntetyzowany przez kompilator
Jeżeli dla danej klasy nie zdefiniowano żadnego konstruktora, kompilator syntetyzuje konstruktor domyślny.
Jeżeli dla danej klasy zdefiniowano jakiś konstruktor inny od domyślnego, a ten jest potrzebny, lecz niezdefiniowany, kompilator zgłosi błąd.
Syntetyzowany konstruktor domyślny nie robi niczego mądrego. Nie należy się np. spodziewać po nim inicjalizacji pól wartościami zerowymi.
Programista powinien zdefiniować jawnie sposób inicjalizacji obiektów definiowanych bezparametrowo.
Służy do tego właśnie konstruktor domyślny, jego definiowanie jest dobrą praktyką.
Nie należy ufać konstruktorowi domyślnemu syntetyzowanemu przez kompilator.
Podsumowanie informacji o konstruktorach Podsumowanie informacji o konstruktorach
Podstawy programowania obiektowegoJęzyk C++Język C++Podstawy i języki programowaniaPodstawy i języki programowania
Copyright © Roman Simiński 38Strona :
Konstruktor ogólny ― general constructor
A( arg1, arg2, ... );
Konstruktor ogólny:
Jest to podstawowy konstruktor przeznaczony do inicjowania obiektów na etapie ich deklaracji czy też tworzenia.
Argumenty określają zwykle wartości jakie mają być przypisane określonym polom obiektu.
Konstruktorów głównych może być więcej, mogą one zawierać również parametru domyślne.
Szczególnym przypadkiem jest konstruktor posiadający tylko parametry domyślne, staje się on wtedy konstruktorem domyślnym.
A( int a, float b, char * c = NULL );
A obj1( 2, 3.4, "Ala");A obj2( 1, 0.0 );A obj3( 5, 5.5, "Pi ć");ę
Podsumowanie informacji o konstruktorach Podsumowanie informacji o konstruktorach
Podstawy programowania obiektowegoJęzyk C++Język C++Podstawy i języki programowaniaPodstawy i języki programowania
Copyright © Roman Simiński 39Strona :
Wiele konstruktorów ogólnych
Rectangle::Rectangle( float width, float height ) : width( width ), height( height ){}
Rectangle::Rectangle( float side ) : width( side ), height( side ){}. . .Rectangle r1( 10, 30), r2( 20 );
Podsumowanie informacji o konstruktorach Podsumowanie informacji o konstruktorach
Podstawy programowania obiektowegoJęzyk C++Język C++Podstawy i języki programowaniaPodstawy i języki programowania
Copyright © Roman Simiński 40Strona :
Konstruktor kopiujący ― copy constructor
A( A & obj );A( A & obj, arg1 = wart1, ... );
A( const A & obj );A( const A & obj, arg1 = wart1, ... );
Konstruktor kopiujący:
Jest potrzebny jedynie wtedy, gdy przewidziana jest inicjalizacja obiektu danej klasy innym obiektem tejże klasy:
A obj1;A obj2 = obj1;A obj3( obj2 );
void fun( A obj );
A obj1;fun( obj1 );
A fun( void ){ . . .}
Podsumowanie informacji o konstruktorach Podsumowanie informacji o konstruktorach
Podstawy programowania obiektowegoJęzyk C++Język C++Podstawy i języki programowaniaPodstawy i języki programowania
Copyright © Roman Simiński 41Strona :
Konstruktor kopiujący a bitowe kopiowanie pole po polu
1020
widthr1
height1020
widthr2
height
Rectangle r1( 10, 20 );Rectangle r2( r1 );
Kompilator potrafi sobie poradzić z takim przypadkiem. Wykona kopiowanie zawartości obiektu obj1 do obiektów obj2 i obj3 pole po polu, wykonując ich
bitową kopię.
W niektórych przypadkach bitowe kopiowanie pole po polu jest wystarczające. Wtedy programista nie musi definiować konstruktora kopiującego. Tak na prawdę, w klasach Square i Rectangle konstruktor ten nie jest potrzebny.
Podsumowanie informacji o konstruktorach Podsumowanie informacji o konstruktorach
Podstawy programowania obiektowegoJęzyk C++Język C++Podstawy i języki programowaniaPodstawy i języki programowania
Copyright © Roman Simiński 42Strona :
Konstruktor kopiujący a bitowe kopiowanie pole po polu
Samochod volvoS80( "Volvo", "S80" );Samochod volvoV50( volvoS80 );
volvoV50.zmienModel( "V50" );
marka
marka
volvoS80
volvoV50
model
model
VolvoS80 V50
volvoV50.zmienModel( "V50" );
Podsumowanie informacji o konstruktorach Podsumowanie informacji o konstruktorach
Podstawy programowania obiektowegoJęzyk C++Język C++Podstawy i języki programowaniaPodstawy i języki programowania
Copyright © Roman Simiński 43Strona :
Konstruktor kopiujący a bitowe kopiowanie pole po polu
class A{ public: A() : i( 0 ) { }
private : A( const A & ); int i;};
A a1;A a2( a1 ); // A::A(const A &) is not accessible
Konstruktor kopiujący ― używać, nie używać?
Stosowanie konstruktora kopiującego jest dobrą, programistyczną praktyką. Dzięki jawnie zdefiniowanym konstruktorom programista ma kontrolę nad kopiowaniem wartości, występujących w wielu, czasem zaskakujących sytuacjach.
Można zablokować możliwość inicjowania obiektów, wartością innego obiektu tej samej klasy:
Podsumowanie informacji o konstruktorach Podsumowanie informacji o konstruktorach
Podstawy programowania obiektowegoJęzyk C++Język C++Podstawy i języki programowaniaPodstawy i języki programowania
Copyright © Roman Simiński 44Strona :
Konstruktor rzutujący ― cast, type conversion constructor
Konstruktor rzutujący:
Posiada jeden parametr będący referencją obiektu innej klasy. Innych argumentów może nie być lub powinny być one argumentami domyślnymi.
Jest stosowany wszędzie tam, gdzie należy zainicjować obiekt pewnej klasy wartością obiektu innej klasy.
Programista może dzięki konstruktorowi rzutującemu określić w jaki sposób informacje zapisane w obiekcie klasy B mają zostać odwzorowane (przepisane) w obiekcie klasy A.
A( B & obj );A( const B & obj );
Funkcje inlineFunkcje inline
Podstawy programowania obiektowegoJęzyk C++Język C++Podstawy i języki programowaniaPodstawy i języki programowania
Copyright © Roman Simiński 45Strona :
Klasa Rectangle raz jeszcze
Funkcje zdefiniowane wewnątrz definicji klasy są traktowane niejawnie jako funkcje inline (rozwijane w miejscu wywołania).
Funkcje inline nie są wywoływane w sposób klasyczny — ich kod jest umieszczany w miejscu wywołania i w rzeczywistości nie są one wywoływane.
Funkcje inline są preferowanym w C++ zamiennikiem makr definiowanych z wykorzystaniem #define.
class Rectangle{ public : void setWidth( float width ) { Rectangle::width = width; }
float getWidth() const { return width; } . . . };
Funkcje inlineFunkcje inline
Podstawy programowania obiektowegoJęzyk C++Język C++Podstawy i języki programowaniaPodstawy i języki programowania
Copyright © Roman Simiński 46Strona :
Jak zadeklarować funkcje jako inline poza zasięgiem deklaracji klasy?
class Rectangle{ public :
. . .
void setWidth( float width ); float getWidth() const;
. . .
};
inline void Rectangle::setWidth( float width ){ Rectangle::width = width;}
inline float Rectangle::getWidth() const{ return width;}
Funkcje inlineFunkcje inline
Podstawy programowania obiektowegoJęzyk C++Język C++Podstawy i języki programowaniaPodstawy i języki programowania
Copyright © Roman Simiński 47Strona :
Uwagi na temat funkcji inline
Jeżeli funkcje inline mają być wykorzystywane modułach umożliwiających kompilacje rozłączną, definicja funkcji powinna wystąpić w miejscu jej zwyczajowej deklaracji — w odpowiednim pliku nagłówkowym.
Specyfikacja ze słowem kluczowym inline to tylko rekomendacja dla kompilatora — niektórych funkcji nie można w pełni rozwinąć i będą one wywoływane klasycznie (np. rekurencyjne).
W porównaniu z makrami funkcje inline zapewniają kontrolę typów i wychwytywanie błędów na etapie kompilacji.
Funkcje inlineFunkcje inline
Podstawy programowania obiektowegoJęzyk C++Język C++Podstawy i języki programowaniaPodstawy i języki programowania
Copyright © Roman Simiński 48Strona :
Kod wielokrotnie wykorzystujący pewną funkcję inline:
Może działać szybciej — brak narzutu czasowego związanego z organizacją wywołania funkcji i powrotu z podprogramu;
Będzie dłuższy, zawiera bowiem rozwinięcia ciała funkcji w miejscu jej każdorazowego wywołania.
Mechanizm funkcji zadeklarowanych jako inline przeznaczony jest do optymalizacji małych, prostych i często wykorzystywanych funkcji.
Dobrym zastosowaniem funkcji inline jest implementacja akcesorów i modyfikatorów realizujących dostęp do prywatnych pól klasy.