Часть 2. Объектно-ориентированное программирование

Содержание

Слайд 2

Введение. Эволюция технологии разработки ПО. Процедурная и объектная декомпозиция

«Стихийное» программирование –

Введение. Эволюция технологии разработки ПО. Процедурная и объектная декомпозиция «Стихийное» программирование –
до середины 60-х годов ХХ века – технология отсутствует – программирование – искусство создания программ – в конце периода появляется возможность создания подпрограмм – используется процедурная декомпозиция.

Слабое место – большая вероятность испортить глобальные данные.

Слайд 3

Эволюция технологии разработки ПО (2)

2. Структурный подход к программированию - 60-70-е годы

Эволюция технологии разработки ПО (2) 2. Структурный подход к программированию - 60-70-е
ХХ века – технология, представляющая собой набор рекомендаций и методов, базирующихся на большом опыте работы:
нисходящая разработка;
декомпозиция методом пошаговой детализации;
структурное программирование;
сквозной структурный контроль и т. д.

Слайд 4

Эволюция технологии разработки ПО (3)

Модульное программирование – выделение групп подпрограмм, использующих общие

Эволюция технологии разработки ПО (3) Модульное программирование – выделение групп подпрограмм, использующих
глобальные данные в модули – отдельно компилируемые части программы (многоуровневая декомпозиция).

Слабое место – большое количество передаваемых параметров.

Слайд 5

Эволюция технологии разработки ПО (4)

3. Объектный подход к программированию – с середины

Эволюция технологии разработки ПО (4) 3. Объектный подход к программированию – с
80-х до наших дней.
Объектно-ориентированное программирование – технология создания сложного программного обеспечения, основанная на представлении програм-мы в виде системы объек-тов, каждый из которых яв-ляется экземпляром опре-деленного типа (класса),
а классы образуют иерар-хию с наследованием свойств.

Слайд 6

Эволюция технологии разработки ПО (5)

Компонентный подход – с конца 90-х годов ХХ

Эволюция технологии разработки ПО (5) Компонентный подход – с конца 90-х годов
века (COM-техноло-гия, Corba, SOAP) – подключение объектов через универсальные интерфейсы – развитие сетевого программирования – появление CASE-технологий.

Слайд 7

Пример

Разработать программную систему, которая для указанной функции на заданном отрезке:
строит таблицу

Пример Разработать программную систему, которая для указанной функции на заданном отрезке: строит
значений с определенным шагом;
определяет корни;
определяет максимум и минимум.

Слайд 8

Формы интерфейса пользователя

Программа исследования функций.
Введите функцию или слово «Конец»: y = cos(x)

Формы интерфейса пользователя Программа исследования функций. Введите функцию или слово «Конец»: y
– 1
Назначьте интервал: [-1, 0)

Введите номер решаемой задачи
( 1 – построение таблицы значений;
2 – нахождение корней;
3 – нахождение минимума и максимума;
4 – смена функции или завершение программы): 1

Построение таблицы.
Введите шаг: 0.01
Таблица значений:
x= y=

Нахождение корней.
Таблица корней:
x= y=

Экстремумы.
Минимум:
x= y=
Максимум:
x= y=

Слайд 9

Диаграмма состояний интерфейса пользователя

Ввод
функции

Меню

Таблица

Корни

Экстремумы

1

2

3

4

«Конец»

Диаграмма состояний интерфейса пользователя Ввод функции Меню Таблица Корни Экстремумы 1 2 3 4 «Конец»

Слайд 10

Разработка схем алгоритмов методом пошаговой детализации

Начало

F, a, b

F =“End”

Analyze
(fun,a,b)

да

нет

Конец

F, a, b

Analyze(F..)

Cod

Cod

Разработка схем алгоритмов методом пошаговой детализации Начало F, a, b F =“End”
= 4

Roots
(fun,a,b)

да

нет

Выход

Cod

Cod

2

1

3

Table
(fun,a,b)

Extremes
(fun,a,b)

Translate
(F,fun)

Слайд 11

Схема структурная программы

Main Program

Translate

Analyze

Roots

Extremes

Table

Процедурная декомпозиция – процесс разбиения программы на подпрограммы.
Структурной называют

Схема структурная программы Main Program Translate Analyze Roots Extremes Table Процедурная декомпозиция
декомпозицию, если:
каждая подпрограмма имеет один вход и один выход;
подпрограммы нижних уровней не вызывают подпрограмм верхних уровней;
размер подпрограммы не превышает 40-50 операторов;
в алгоритме использованы только структурные конструкции.

Слайд 12

Объектная декомпозиция

Объектная декомпозиция – процесс представления предметной области задачи в виде отдельных

Объектная декомпозиция Объектная декомпозиция – процесс представления предметной области задачи в виде
функциональных элементов (объектов предметной области), обменивающихся в процессе выполнения программы входными воздействиями (сообщениями) .
Объект отвечает за выполнение некоторых действий, инициируемых сообщениями и зависящих от параметров объекта.

Ввод
функции

Активизировать

Активизировать

Меню

Таблица

Корни

Экстремумы

Активизировать

Активизировать

Активизировать

Функция

Задать

Рассчитать

Рассчитать

Рассчитать

Объект предметной области характеризуется:
именем;
состоянием;
поведением.
Состояние – совокупность значений характеристик объекта, существенных с т. з. решаемой задачи.
Поведение – совокупность реакций на сообщения.

Слайд 13

Реализация объектов предметной области

Класс – это структурный тип данных, который включает описание

Реализация объектов предметной области Класс – это структурный тип данных, который включает
полей данных, а также процедур и функций, работающих с этими полями данных.
Применительно к классам такие процедуры и функции получили название методов.
Объект-переменная – переменная типа «класс».

Слайд 14

Основные принципы, на которых базируется объектно-ориентированное программирование

абстрагирование – выделение абстракций в предметной

Основные принципы, на которых базируется объектно-ориентированное программирование абстрагирование – выделение абстракций в
области задачи; под абстракцией при этом понимается совокупность существенных характеристик некоторого объекта предметной области, которые отличают его от всех других видов объектов;
инкапсуляция – размещение в одном программном компоненте (объекте) данных и подпрограмм, которые с этими данными работают;
ограничение доступа – сокрытие отдельных элементов реализации абстракции, не затрагивающих существенных характеристик ее как целого;
модульность – принцип разработки программной системы, предполагающий реализацию ее в виде отдельных частей;
иерархичность – использование иерархий при разработке программных систем; при этом используются как иерархии "целое-часть", так и иерархии "общее-частное";
типизация – ограничение, накладываемое на свойства объектов и препятствующее взаимозаменяемости абстракций различных типов (или сильно сужающее возможность такой замены).

Слайд 15

Методы построения классов

Наследование – механизм, позволяющий строить класс на базе более простого

Методы построения классов Наследование – механизм, позволяющий строить класс на базе более
посредством добавления полей и определения новых методов.
При этом исходный класс, на базе которого выполняется построение, называют родительским или базовым, а строящейся класс – потомком или производным классом.
Если при наследовании какие-либо методы переопреде-ляются, то такое наследование называется полиморфным.
2. Композиция – механизм, позволяющий
включать один или несколько объектов
других классов в объекты конструируемого.
3. Наполнение – механизм, позволяющих
включать или не включать объекты других
классов в объект конструируемого..

Слайд 16

Глава 7 Средства объектно-ориентированного программирования

МГТУ им. Н.Э. Баумана
Факультет Информатика и системы управления
Кафедра

Глава 7 Средства объектно-ориентированного программирования МГТУ им. Н.Э. Баумана Факультет Информатика и
Компьютерные системы и сети
Лектор: д.т.н., проф.
Иванова Галина Сергеевна

2021

Слайд 17

7.1 Определение класса, инкапсуляция полей и методов класса. Объявление объектов и инициализация

7.1 Определение класса, инкапсуляция полей и методов класса. Объявление объектов и инициализация
полей

C точки зрения синтаксиса класс – структурный тип данных, в котором помимо полей разрешается описывать прототипы (заголовки) процедур и функций, работающих с этими полями данных.
Type TRoom = object
length, width:single;
function Square: single; {прототип функции}
end;
Function TRoom.Square;
Begin
Result:= length*width;
End;

Поскольку данные и методы инкапсулированы в пределах класса, все поля автоматически доступны из любого метода

Слайд 18

Неявный параметр Self

Любой метод неявно получает параметр Self – ссылку (адрес) на

Неявный параметр Self Любой метод неявно получает параметр Self – ссылку (адрес)
поля объекта, и обращение к полям происходит через это имя.
Function TRoom.Square;
Begin
Result:= Self.length* Self.width;
End;
При необходимости эту ссылку можно указывать явно:
@Self – адрес области полей данных объекта.

Слайд 19

Объявление объектов класса

Примеры:
Var A:TRoom; {объект А класса TRoom}
B:array[1..5] of TRoom; {массив

Объявление объектов класса Примеры: Var A:TRoom; {объект А класса TRoom} B:array[1..5] of
объектов типа TRoom}
Type pTRoom=^TRoom; {тип указателя на объекты класса TRoom}
Var pC: pTRoom; {указатель на объекта класса TRoom}
Для динамического объекта необходимо выделить память:
New(pC);
а после его использования – освободить память:
Dispose(pC);
Доступ к полям и методам аналогичен доступу к полям записей:
Примеры:
а) v:=A.length;
б) s:= A.Square;
в) s:=s+B[i].Square;
г) pC^.length:=3;

Слайд 20

Инициализация полей прямой записью в поле

Program Ex_7_01a;
{$APPTYPE CONSOLE}
Uses SysUtils;
Type TRoom =

Инициализация полей прямой записью в поле Program Ex_7_01a; {$APPTYPE CONSOLE} Uses SysUtils;
object
length, width:single;
function Square:single;
end;
Function TRoom.Square;
Begin
Result:= length* width;
End;
Var A:TRoom;
Begin
A.length:=3.5;
A.width:=5.1;
WriteLn('S = ',A.Square:8:3);
ReadLn;
End.

Слайд 21

Инициализация при объявлении объекта

Program Ex_07_01b;
{$APPTYPE CONSOLE}
Uses SysUtils;
Type TRoom = object
length, width:single;

Инициализация при объявлении объекта Program Ex_07_01b; {$APPTYPE CONSOLE} Uses SysUtils; Type TRoom
function Square:single;
end;
Function TRoom.Square;
Begin
Result:= length* width;
End;
Var A:TRoom = (length:3.5; width:5.1);
Begin
WriteLn('S= ',A.Square:8:3);
ReadLn;
End.

Слайд 22

Инициализация посредством метода

Program Ex_07_01c;
{$APPTYPE CONSOLE}
Uses SysUtils;
Type TRoom = object
length, width:single;
function

Инициализация посредством метода Program Ex_07_01c; {$APPTYPE CONSOLE} Uses SysUtils; Type TRoom =
Square:single;
procedure Init(l,w:single);
end;
Function TRoom.Square;
Begin Square:= length*width; End;
Procedure TRoom.Init;
Begin length:=l; width:=w; End;
Var A:TRoom;
Begin
A.Init(3.5,5.1);
WriteLn('S= ',A.Square:8:3);
ReadLn;
End.

Слайд 23

Операция присваивания объектов

Над объектами одного класса определена операция присваивания. Физически при

Операция присваивания объектов Над объектами одного класса определена операция присваивания. Физически при
этом происходит копирование полей одного объекта в другой методом «поле за полем»:
Пример:
Var A:TRoom =(length:3.7; width:5.2);
Var B:TRoom;
...
B:=A;

Слайд 24

7.2 Ограничение доступа к полям и методам

Ограничение в пределах модуля, а

7.2 Ограничение доступа к полям и методам Ограничение в пределах модуля, а
не в пределах класса!
Unit Room;
Interface
Type TRoom = object
private length, width: single;
public function Square: single;
procedure Init(l,w: single);
end;
Implementation
Function TRoom.Square;
Begin Result:= length* width; End;
Procedure TRoom.Init;
Begin length:=l; width:=w; End;
End.

Слайд 25

Ограничение доступа (2)

Program Ex_7_02;
{$APPTYPE CONSOLE}
Uses SysUtils,
Room in 'Room.pas';
Var A:TRoom;
Begin
A.Init(3.5,5.1);
WriteLn('Room:

Ограничение доступа (2) Program Ex_7_02; {$APPTYPE CONSOLE} Uses SysUtils, Room in 'Room.pas';
length = ', A.length:6:2,
'; width =', A.width:6:2);
WriteLn('Square =',A.Square:8:2);
ReadLn;
End.

Слайд 26

7.3 Наследование

Наследование – механизм конструирование новых более сложных производных классов из уже

7.3 Наследование Наследование – механизм конструирование новых более сложных производных классов из
имеющихся базовых посредством добавления полей и методов.
Program Ex_07_03;
{$APPTYPE CONSOLE}
Uses SysUtils,
Room in Room.pas';
Type TVRoom = object(TRoom)
height:single;
function V:single;
procedure NewInit(l,w,h:single);
end;

Слайд 27

Наследование (2)

Procedure TVRoom.NewInit;
Begin
Init(l,w);
height:=h;
End;
Function TVRoom.V;
Begin
Result:=Square*height;
End;

Наследование (2) Procedure TVRoom.NewInit; Begin Init(l,w); height:=h; End; Function TVRoom.V; Begin Result:=Square*height;
Var A:TVRoom;
Begin
A.NewInit(3.4,5.1,2.8);
WriteLn('Square = ', A.Square:6:2);
WriteLn('V = ', A.V:6:2);
ReadLn;
End.

Поля TVRoom

Слайд 28

Присваивание объектов иерархии

Допустимо присваивать переменной типа базового класса значение переменной типа объекта

Присваивание объектов иерархии Допустимо присваивать переменной типа базового класса значение переменной типа
производного класса.
Var A:TRoom;
B:TVRoom;
...
A:=B; {допустимо}
B:=A; { не допустимо!}

Слайд 29

Присваивание указателей в иерархии

Допустимо указателю на объект базового класса присваивать адрес объекта

Присваивание указателей в иерархии Допустимо указателю на объект базового класса присваивать адрес
производного класса.
Однако при этом возникает проблема «невидимых» полей.
Var pC:^TRoom;
E:TVRoom;
...
pC:= @E;
S:=pC^.Square;
V1:=pC^.V; {ошибка!}

Type pTVRoom=^TVRoom;
Var pC: ^TRoom;
E:TVRoom;
...
pC:= @E;
V1:=pTVRoom(pC)^.V;

Слайд 30

7.4 Композиция

Композиция – включение объектов одного класса в объекты другого. Реализуется механизмом

7.4 Композиция Композиция – включение объектов одного класса в объекты другого. Реализуется
поддержки объектных полей.
Program Ex_7_04;
{$APPTYPE CONSOLE}
Uses SysUtils,
Room in 'Room.pas';
Type TFlat=object
n:byte;
rooms:array[1..15] of TRoom;
function FlatSquare:single;
procedure Init(an:byte;
Const ar:array of TRoom);
end;

Слайд 31

Композиция (2)

Procedure TFlat.Init;
Var i:byte;
Begin
n:=an;
for i:=1 to n do
rooms[i].Init(ar[i-1].length,

Композиция (2) Procedure TFlat.Init; Var i:byte; Begin n:=an; for i:=1 to n
ar[i-1].width);
End;
Function TFlat.FlatSquare;
Var S:single; i:integer;
Begin
S:=0;
for i:=1 to n do S:=S+rooms[i].Square;
Result:=S;
End;

Слайд 32

Композиция (3)

Var mas:array[1..3] of TRoom=
((length:2.5; width:3.75),
(length:2.85; width:4.1),
(length:2.3; width:2.8));
Var F:TFlat;
Begin

Композиция (3) Var mas:array[1..3] of TRoom= ((length:2.5; width:3.75), (length:2.85; width:4.1), (length:2.3; width:2.8));
F.Init(3,mas);
WriteLn('S flat =',F.FlatSquare);
ReadLn;
End.

Слайд 33

7.5 Наполнение (агрегация)

Наполнение – механизм построения классов, при котором объекты строящегося класса

7.5 Наполнение (агрегация) Наполнение – механизм построения классов, при котором объекты строящегося
могут включать неопределенное количество: от 0 до сравнительно больших значений (на практике обычно до нескольких десятков), объектов других классов.

Реализация в виде массива окон

Реализация в виде списка окон

Слайд 34

Наполнение (2)

Program Ex_7_05;
{$APPTYPE CONSOLE}
Uses SysUtils;
Type TWin = object {класс Окно}
width,height:single;
Function

Наполнение (2) Program Ex_7_05; {$APPTYPE CONSOLE} Uses SysUtils; Type TWin = object
Square:single;
Procedure Init(w,h:single);
end;
Function TWin.Square;
Begin Result:= height*width; End;
Procedure TWin.Init;
Begin width:=w; height:=h; End;

Слайд 35

Наполнение (3)

Type pW = ^SWin;
SWin = record // тип элемента списка

Наполнение (3) Type pW = ^SWin; SWin = record // тип элемента
win:TWin;
p:pW;
end;
Type TWRoom = object
windows:pW;
Function WinSquare:single;
Procedure Init(n:byte;Const ww:array of TWin);
Procedure Done; // освобождение памяти
end;

Слайд 36

Наполнение (4)

Procedure TWRoom.Init(n:byte;Const ww:array of TWin);
Var i:byte; q:pW;
Begin
windows:=nil;
if n<>0

Наполнение (4) Procedure TWRoom.Init(n:byte;Const ww:array of TWin); Var i:byte; q:pW; Begin windows:=nil;
then
for i := 1 to n do
begin
new(q);
// q^.win:=ww[i-1];
q^.win.Init(ww[i-1].width,ww[i-1].height);
if windows=nil then
begin windows:=q; q^.p:=nil; end
else
begin q^.p:=windows; windows:=q; end;
end;
End;

Слайд 37

Наполнение (5)

// процедура Done освобождает выделенную память
Procedure Done;
Var q:pW;
Begin
while windows

Наполнение (5) // процедура Done освобождает выделенную память Procedure Done; Var q:pW;
<> nil do
begin
q:= windows;
windows := q^.p;
dispose(q);
end;
End;

Слайд 38

Наполнение (6)

Function TWRoom.WinSquare;
Var q:pW;
Begin
Result:= 0; q:=windows;
if q<>nil then

Наполнение (6) Function TWRoom.WinSquare; Var q:pW; Begin Result:= 0; q:=windows; if q
while q<>nil do
begin
Result:=Result+ q^.win.Square;
q:=q^.p;
end;
End;
Var B:TWRoom;
W:array[1..3] of TWin = ((width:1.2; height:0.9),
(width:1.8; height:0.9),
(width:1.5; height:0.9));
Begin
B.Init(3,W);
WriteLn('Square =',B.WinSquare:8:2);
B.Done; ReadLn;
End.

Слайд 39

7.6 Простой полиморфизм

Простой (статический) полиморфизм – механизм переопределения методов при наследовании, при

7.6 Простой полиморфизм Простой (статический) полиморфизм – механизм переопределения методов при наследовании,
котором связь метода с объектом выполняется на этапе компиляции (раннее связывание).
Program Ex_7_06;
{$APPTYPE CONSOLE}
Uses SysUtils,
Room in 'Ex_08_02\Room.pas';
Type TVRoom2 = object(TRoom)
height:single;
function Square:single;
procedure Init(l,w,h:single);
end;

Слайд 40

Простой полиморфизм (2)

Procedure TVRoom2.Init;
Begin
inherited Init(l,w); { TRoom.Init(l,w);}
height:=h;
End;
Function TVRoom2.Square;

Простой полиморфизм (2) Procedure TVRoom2.Init; Begin inherited Init(l,w); { TRoom.Init(l,w);} height:=h; End;
Begin
Result:=2*(inherited Square+height*
(length+width));
End;
Var A:TVRoom2;
Begin
A.Init(3.4,5.1,2.8);
WriteLn('Square = ',A.Square:6:2);
ReadLn;
End.

Слайд 41

Обращение объекта производного класса к переопределенному методу базового класса в программе

При необходимости

Обращение объекта производного класса к переопределенному методу базового класса в программе При
обращении к переопределенному методу базового класса явно меняют тип переменной – объекта класса, например так
Var A:TVRoom2;
B:TRoom;
...
B:=A;
B.Square;

Слайд 42

7.7 Сложный (динамический) полиморфизм. Конструкторы

Program Ex_7_07;
{$APPTYPE CONSOLE}
Uses SysUtils;
Type TRoomP=object
length, width:single;
function

7.7 Сложный (динамический) полиморфизм. Конструкторы Program Ex_7_07; {$APPTYPE CONSOLE} Uses SysUtils; Type
Square:single;
procedure Print;
procedure Init(l,w:single);
end;

Существует три ситуации, в которых определение типа объекта на этапе компиляции программы невозможно, и, следовательно, не-возможно правильное подключение переопределенного метода.

Слайд 43

Сложный полиморфизм (2)

Function TRoomP.Square;
Begin Result:= length* width; End;
Procedure TRoomP.Print;
Begin WriteLn('Square

Сложный полиморфизм (2) Function TRoomP.Square; Begin Result:= length* width; End; Procedure TRoomP.Print;
=', Square:6:2); End;
Procedure TRoomP.Init;
Begin length:=l; width:=w; End;
Type TVRoomP = object(TRoomP)
height:single;
function Square:single;
procedure Init(l,w,h:single);
end;
Procedure TVRoomP.Init;
Begin
inherited Init(l,w);
height:=h;
End;

Слайд 44

Сложный полиморфизм (2)

Function TVRoomP.Square;
Begin
Square:=2*(inherited Square+height*(length+width));
End;
Var A:TRoomP; B:TVRoomP;
Begin
A.Init(3.5,5.1);

Сложный полиморфизм (2) Function TVRoomP.Square; Begin Square:=2*(inherited Square+height*(length+width)); End; Var A:TRoomP; B:TVRoomP;
A.Print;
B.Init(3.5,5.1,2.7);
B.Print;
ReadLn;
End.

Square = 17.85
Square = 17.85

Ошибка!

Слайд 45

Пояснение к ошибке

При позднем связывании нужный аспект полиморфного метода определяется на

Пояснение к ошибке При позднем связывании нужный аспект полиморфного метода определяется на
этапе выполнения программы по типу объекта, для которого вызывается метод.

Слайд 46

Реализация сложного полиморфизма

Для организации сложного полиморфизма необходимо:
1) переопределяемые методы описать служебным словом

Реализация сложного полиморфизма Для организации сложного полиморфизма необходимо: 1) переопределяемые методы описать
virtual;
2) к методам класса с виртуальными полиморфными методами добавить специальный метод-процедуру – конструктор, в котором служебное слово procedure заменено служебным словом constructor;
3) вызвать конструктор прежде, чем произойдет первое обращение к виртуальным полиморфным методам.
Подключение осуществляется с исполь-
зованием таблицы вир-
туальных методов
(ТВМ), которая создается при выполнении конструк- тора.

Слайд 47

Различие раннего и позднего связывания


Раннее связывание – адрес метода определяется на

Различие раннего и позднего связывания Раннее связывание – адрес метода определяется на
этапе компиляции по объявленному типу переменной.

Позднее связывание – адрес метода определяется на этапе выполнения по фактическому типу объекта через таблицу виртуальных методов класса, адрес которой хранится в объекте.

Слайд 48

Исправленный пример

Unit RoomP;
interface
Type TRoomP=object
length, width:single;
function Square:single; virtual;
procedure Print;
constructor

Исправленный пример Unit RoomP; interface Type TRoomP=object length, width:single; function Square:single; virtual;
Init(l,w:single);
end;
Type TVRoomP = object(TRoomP)
height:single;
function Square:single; virtual;
constructor Init(l,w,h:single);
end;

Слайд 49

Исправленный пример (2)

implementation
Function TRoomP.Square;
Begin Result:= length* width; End;
Procedure TRoomP.Print;
Begin WriteLn('Square

Исправленный пример (2) implementation Function TRoomP.Square; Begin Result:= length* width; End; Procedure
=', Square:6:2); End;
Constructor TRoomP.Init;
Begin length:=l; width:=w; End;
Constructor TVRoomP.Init;
Begin
inherited Init(l,w);
height:=h;
End;
Function TVRoomP.Square;
Begin
Square:=2*(inherited Square+height*(length+ width));
End;
end.

Слайд 50

Исправленный пример (3)

Program Ex_7_07a;
{$APPTYPE CONSOLE}
Uses SysUtils,
RoomP in 'RoomP.pas';
Var A:TRoomP; B:TVRoomP;
Begin
A.Init(3.5,5.1);

Исправленный пример (3) Program Ex_7_07a; {$APPTYPE CONSOLE} Uses SysUtils, RoomP in 'RoomP.pas';
A.Print;
B.Init(3.5,5.1,2.7);
B.Print;
ReadLn;
End.

Square = 17.85
Square = 82.14

Слайд 51

3 случая обязательного использования сложного полиморфизма

1-й случай – если наследуемый метод для

3 случая обязательного использования сложного полиморфизма 1-й случай – если наследуемый метод
объекта производного класса вызывает метод, переопределенный в производном классе.
2-й случай – если объект производного класса через указатель базового класса обращается к методу, переопределенному производным классом.
3-й случай – если процедура вызывает переопределенный метод для объекта производного класса, переданного в процедуру через параметр-переменную, описанный как объект базового класса («процедура с полиморфным объектом»).

Слайд 52

2-й случай

Program Ex_7_07b;
{$APPTYPE CONSOLE}
Uses SysUtils,
RoomP in 'Ex_07_07\RoomP.pas';
Var pA: ^TRoomP; B:TVRoomP;
Begin
B.Init(3.5,5.1,2.7);

2-й случай Program Ex_7_07b; {$APPTYPE CONSOLE} Uses SysUtils, RoomP in 'Ex_07_07\RoomP.pas'; Var
WriteLn('Square =', B.Square:6:2);
pA:=@B;
WriteLn('Square =', pA^.Square:6:2);
ReadLn;
end.

Square = 82.14
Square = 82.14

Слайд 53

3-й случай. Процедура с полиморфным объектом

Program Ex_7_07c;
{$APPTYPE CONSOLE}
Uses SysUtils,
RoomP in 'Ex_08_07\RoomP.pas';
Procedure

3-й случай. Процедура с полиморфным объектом Program Ex_7_07c; {$APPTYPE CONSOLE} Uses SysUtils,
Print(Var R:TRoomP);
Begin
WriteLn('Square =', R.Square:6:2);
End;
Var A:TRoomP; B:TVRoomP;
Begin
A.Init(3.5,5.1);
B.Init(3.5,5.1,2.7);
Print(A);
Print(B);
ReadLn;
End.

Square = 17.85
Square = 82.14

Слайд 54

Функция определения типа полиморфного объекта

TypeOf(<Имя класса или объекта>):pointer – возвращает адрес ТВМ

Функция определения типа полиморфного объекта TypeOf( ):pointer – возвращает адрес ТВМ класса.
класса. Если адрес ТВМ объекта и класса совпадают, то объект является переменной данного класса.
Пример:
if TypeOf(Self) = TypeOf(<Имя класса>)
then <Объект принадлежит классу>
else <Объект не принадлежит классу>

Слайд 55

Свойства виртуальных методов класса

позднее связывание требует построения ТВМ, а следовательно больше памяти;
2)

Свойства виртуальных методов класса позднее связывание требует построения ТВМ, а следовательно больше
вызов виртуальных полиморфных методов происходит через ТВМ, а следовательно медленнее;
3) список параметров одноименных виртуальных полиморфных методов должен совпадать, а статических полиморфных – не обязательно;
4) статический полиморфный метод не может переопределить виртуальный полиморфный метод.

Слайд 56

7.8 Динамические полиморфные объекты. Деструкторы. Динамические поля

Создание полиморфных объектов:
Функция New(<Тип указателя>[,<Вызов конструктора>])

7.8 Динамические полиморфные объекты. Деструкторы. Динамические поля Создание полиморфных объектов: Функция New(
– возвращает адрес размещенного и, при вызове конструктора, сконструированного объекта. Если вызов конструктора в New отсутствует, то после выделения памяти необходим вызов конструктора.
Деструктор – метод класса, который используется для корректного уничтожения полиморфного объекта, содержащего невидимое поле. Деструктор можно использовать для освобождения памяти динамических полей и переопределять при наследовании.
Уничтожение полиморфных объектов:
Процедура Dispose(<Указатель>[,<Вызов деструктора>]) – если есть вызов деструктора, то устанавливается размер полиморфного объекта и корректно освобождается память.

Слайд 57

Динамические полиморфные объекты (2)

Program Ex_7_08;
{$APPTYPE CONSOLE}
Uses SysUtils;
Type pTRoomD = ^TRoomD;
TRoomD =

Динамические полиморфные объекты (2) Program Ex_7_08; {$APPTYPE CONSOLE} Uses SysUtils; Type pTRoomD
object
length, width:single;
function Square:single; virtual;
constructor Init(l,w:single);
destructor Done;
end;
Type pTVRoomD = ^TVRoomD;
TVRoomD = object(TRoomD)
height:single;
function Square:single; virtual;
constructor Init(l,w,h:single);
end;

Слайд 58

Динамические полиморфные объекты (3)

Function TRoomD.Square;
Begin Result:= length* width; End;
Constructor TRoomD.Init;
Begin

Динамические полиморфные объекты (3) Function TRoomD.Square; Begin Result:= length* width; End; Constructor
length:=l; width:=w; End;
Destructor TRoomD.Done;
Begin End;
Constructor TVRoomD.Init;
Begin
inherited Init(l,w);
height:=h;
End;
Function TVRoomD.Square;
Begin
Result:=2*(inherited Square+height*(length+ width));
End;

Слайд 59

Динамические полиморфные объекты (4)

Var pA: pTRoomD; pB:pTVRoomD;
Begin
{указатель базового типа, объект базового

Динамические полиморфные объекты (4) Var pA: pTRoomD; pB:pTVRoomD; Begin {указатель базового типа,
типа}
pA:=New(pTRoomD,Init(3.5,5.1));
WriteLn('Square =', pA^.Square:6:2);
Dispose(pA,Done);
{указатель производного типа, объект производного типа}
pB:=New(pTVRoomD,Init(3.5,5.1,2.7));
WriteLn('Square =', pB^.Square:6:2);
Dispose(pB,Done);
{указатель базового типа, объект производного типа}
pA:=New(pTVRoomD,Init(3.5,5.1,2.7));
WriteLn('Square =', pA^.Square:6:2);
Dispose(pA,Done);
ReadLn;
End.

Square = 17.85
Square = 82.14
Square = 82.14

Слайд 60

Динамические поля в объектах

Program Ex_7_09;
{$APPTYPE CONSOLE}
Uses SysUtils;
Type pTRoomD=^TRoomD;
TRoomD=object
length, width:single;

Динамические поля в объектах Program Ex_7_09; {$APPTYPE CONSOLE} Uses SysUtils; Type pTRoomD=^TRoomD;
function Square:single; virtual;
constructor Init(l,w:single);
destructor Done; virtual;
end;
Type pTBRoomD=^TBRoomD;
TBRoomD=object(TRoomD)
pB:pTRoomD;
function Square:single; virtual;
function BSquare:single;
constructor Init(l,w:single;
lb,wb:single);
destructor Done; virtual;
end;

Слайд 61

Динамические поля в объектах (2)

Function TRoomD.Square;
Begin Square:= length* width; End;
Constructor TRoomD.Init;

Динамические поля в объектах (2) Function TRoomD.Square; Begin Square:= length* width; End;
Begin length:=l; width:=w; End;
Destructor TRoomD.Done;
Begin End;
Constructor TBRoomD.Init;
Begin inherited Init(l,w);
if (lb=0)or(wb=0) then pB:=nil
else pB:= New(pTRoomD,Init(lb,wb));
End;
Function TBRoomD.BSquare;
Begin if pB<>nil then BSquare:=pB^.Square
else BSquare:=0;
End;
Function TBRoomD. Square;
Begin Square:= inherited Square+BSquare; End;
Destructor TBRoomD.Done;
Begin if pB<>nil then Dispose(pB,Done); End;

Слайд 62

Динамические поля в объектах (3)

Var A:TBRoomD; pB1:pTBRoomD; pB2:pTRoomD;
Begin
{статический объект с динамическим

Динамические поля в объектах (3) Var A:TBRoomD; pB1:pTBRoomD; pB2:pTRoomD; Begin {статический объект
полем}
A.Init(3.2,5.1,2.5,1);
WriteLn(A.Square:6:2,A.BSquare:6:2);
A.Done;
{динамический полиморфный объект с динамическим полем}
pB1:=New(pTBRoomD,Init(3.2,5.1,2.5,1));
WriteLn(pB1^.Square:6:2,pB1^.BSquare:6:2);
Dispose(pB1,Done);
{динамический полиморфный объект с динамическим полем}
pB2:=new(pTBRoomD,Init(3.2,5.1,2.5,1));
WriteLn(pB2^.Square:6:2,pTBRoomD(pB2)^.BSquare:6:2);
Dispose(pB2,Done);
ReadLn;
End.

18.82 2.50
18.82 2.50
18.82 2.50

Имя файла: Часть-2.-Объектно-ориентированное-программирование.pptx
Количество просмотров: 42
Количество скачиваний: 0