3.11M

Category:

programming

Объектно-ориентированное программирование на C++

1.

Объектно-ориентированное
программирование на C++

2.

Причины возникновения
объектно-ориентированного
программирования

3.

С ростом объема кода программы
становится невозможным
удерживать в памяти все детали

4.

Необходимо структурировать
информацию, выделять главное
и отбрасывать несущественное

5.

Этот процесс называется
повышением степени
абстракции программы

6.

Одним из естественных
вариантов борьбы со сложностью
является алгоритмическая
декомпозиция -разбиение
задачи на подзадачи

7.

Процедурное
программирование –
подход, при котором исходная
задача разбивается на подзадачи

8.

Каждая подзадача
оформляется в виде функции

9.

Использование функций - первый
шаг к повышению абстракции

10.

Это позволяет отвлечься от
деталей ее реализации, поскольку
для вызова функции требуется
знать только ее интерфейс

11.

Следующий шаг — описание
собственных типов данных,
позволяющих структурировать и
группировать информацию

12.

Процедурное программирование –
подход, при котором функции и
переменные, относящиеся к
какому-то конкретному объекту
свободно располагаются в коде и
никак между собой не связаны

13.

Следующий шаг к повышению
абстракции – объектноориентированный подход

14.

Объектная декомпозиция –
выделение сущностей из
предметной области

15.

Каждая сущность
представляется в коде
программы в виде класса

16.

Класс - общее абстрактное
описание некоторой сущности

17.

Объектно-ориентированное
программирование –
подход, при котором объекты
реального мира представляются в
коде в виде экземпляров классов

18.

Программа представляет собой
совокупность
взаимодействующих объектов,
имеющих состояние и поведение

20.

Объектно-ориентированное
программирование –
подход, при котором функции и
переменные, относящиеся к
конкретному объекту объединены в
коде и тесно связаны между собой

21.

Концепция «черного ящика»
является одной из базовых
концепций ООП

22.

Снаружи объект принято
рассматривать как «черный ящик»,
т.е. некий прибор с кнопками

23.

Основные понятия ООП
• Инкапсуляция
• Наследование
• Полиморфизм

24.

Инкапсуляция –
это объединение полей и методов
объекта в единое целое - класс

Синтаксис объявления класса
class имя_класса
{
[private | protected | public]:
тип_поля1 имя_поля1;
тип_поля2 имя_поля2;
тип_поля3 имя_поля3;
...
тип1 имя_метода1(список_параметров)
{
...
}
тип2 имя_метода2(список_параметров)
{
...
}
...
} [список_переменных];

26.

Способы доступа к
компонентам класса
• Открытый (public)
• Защищенный (protected)
• Закрытый (private)

27.

Пример объявления класса

28.

Важнейшее требование
инкапсуляции - скрытие состояния
объекта от внешнего мира

29.

Инкапсуляция повышает
степень абстракции программы

30.

Данные класса и реализация
методов класса находятся ниже
уровня абстракции, и для
написания программы
информация о них не требуется

31.

Инкапсуляция позволяет изменить
реализацию класса без модификации
основной части программы, если
интерфейс остался прежним

32.

Наследование –
это механизм, который позволяет
расширять существующие классы,
сохраняя их функциональность и
добавляя им новые свойства и методы

33.

Полиморфизм –
это механизм, который позволяет
использовать одно и тоже имя для
решения нескольких технически
разных задач

34.

Объект как экземпляр класса –
это некоторая уникальная единица,
имеющая свои переменные (поля)
и функции (методы), эти
переменные обрабатывающие

35.

Поля объекта - это переменные,
описывающие его состояние, а
методы - это способ перевести
объект из одного состояния в другое

36.

Пример создания объекта
класса

37.

Методы-аксессоры
• Инспекторы позволяют
получить значения полей
• Модификаторы позволяют
установить значения полей

38.

Методы-аксессоры

39.

Конструктор это специальный метод класса,
который вызывается для
конструирования объекта в
момент его создания

40.

Конструктор не возвращает
значение, даже типа void

41.

Класс может иметь несколько
конструкторов с разными
параметрами для разных видов
инициализации

42.

Конструктор, вызываемый без
параметров, называется
конструктором по умолчанию

43.

Параметры конструктора
могут иметь любой тип,
кроме этого же класса

44.

Если программист не указал ни
одного конструктора, компилятор
создаст его автоматически

45.

Деструктор –
это специальный метод класса,
который вызывается при
уничтожении объекта

46.

Деструктор не принимает
никаких параметров и не
возвращает значений

47.

Класс может иметь только один
деструктор

48.

Если деструктор явным образом
не определен, компилятор
автоматически создаст пустой
деструктор

49.

this – константный указатель на
объект класса, который неявно
передается в каждый
нестатический метод класса

50.

Конструктор копирования

51.

Три ситуации, когда новый
объект конструируется путем
копирования существующего
• Объект создается и инициализируется
другим объектом
• Объект передается в функцию по
значению
• Объект возвращается из функции по
значению

52.

Объект создается и инициализируется
другим объектом

53.

Объект передается в функцию
по значению

54.

Объект возвращается из функции
по значению

55.

Если в объекте класса есть
указатель, адресующий участок
динамической памяти, то создается
предпосылка возникновения ошибки
на этапе выполнения программы

56.

Объект создается и инициализируется
другим объектом

57.

Объект передается в функцию
по значению

58.

Объект возвращается из функции
по значению

59.

При поэлементном копировании
указатели двух различных объектов
будут адресовать один и тот же
участок динамической памяти

60.

При разрушении одного из объектов
сработает деструктор, который
освободит динамическую память

61.

При разрушении второго объекта
снова сработает деструктор,
который попытается повторно
удалить ранее освобожденный
участок динамической памяти

62.

Произойдет ошибка этапа
выполнения программы

63.

Для решения данной проблемы
необходимо обеспечить класс
собственной реализацией
конструктора копирования

64.

В конструкторе копирования
необходимо выделить память
для указателя вновь
создаваемого объекта

65.

Конструктор копирования

66.

Статические элементы класса

67.

Статические поля класса – это
глобальные переменные,
доступные только в пределах
области класса

68.

Статические поля применяются
для хранения данных, общих для
всех объектов класса

69.

Эти поля существуют для всех
объектов класса в единственном
экземпляре, то есть не
дублируются

70.

Статические поля класса должны
быть определены глобально
после описания класса

71.

В этом случае под них будет
выделено соответствующее
количество байт памяти

72.

Статические поля класса

73.

Статические поля доступны
как через имя класса, так и
через имя объекта

74.

На статические поля
распространяется действие
спецификаторов доступа

75.

Память, занимаемая статическим
полем, не учитывается при
определении размера объекта с
помощью операции sizeof

76.

Статические методы
предназначены для обращения к
статическим полям класса

77.

Статическим методам не
передается скрытый указатель
на объект класса (this)

78.

Поэтому они могут обращаться
непосредственно только к
статическим полям и вызывать
только статические методы класса

79.

Статические элементы класса

80.

Обращение к статическим
методам производится либо
через имя класса, либо через
имя объекта

81.

Перегрузка операторов

82.

Перегрузка операторов –
возможность интегрировать
пользовательский тип данных в
язык программирования

83.

Перегрузка операторов дает
возможность определить
собственные действия для
стандартных операций, применяемых
к объектам пользовательского типа

84.

Общий синтаксис перегрузки
операторов
тип operator знак_операции (параметры)
{
< тело функции >
}

85.

Ограничения
• Нельзя перегружать операции для
стандартных типов
• Нельзя создавать новые названия
операций
• Перегрузка не меняет приоритет
операций
• В С++ нет неявной перегрузки операций
• Для той или иной операции нельзя
изменить количество операндов