Классы С++

1. Классы С++

Воронова С.А.

2.

3.

Классы и объекты в С++ являются основными
концепциями объектно-ориентированного
программирования — ООП.
Объектно-ориентированное программирование —
расширение структурного программирования, в
котором основными концепциями являются понятия
классов и объектов.
Основное отличие языка программирования С++ от С
состоит в том, что в С нет классов, а следовательно
язык С не поддерживает ООП, в отличие от С++.

4. Определение класса

Классы — это
некоторые описания,
схемы, чертежи по
которым создаются
объекты.

5.

Классы имеют свои функции, которые называются
методами класса.
Передвижение велосипеда осуществляется за счёт
вращения педалей, если рассматривать велосипед с
точки зрения ООП, то механизм вращения педалей —
это метод класса.

6.

Каждый велосипед имеет свой цвет, вес, различные составляющие —
всё это свойства. Причём у каждого созданного объекта свойства могут
различаться. Имея один класс, можно создать неограниченно
количество объектов (велосипедов), каждый из которых будет обладать
одинаковым набором методов, при этом можно не задумываться о
внутренней реализации механизма вращения педалей, колёс,
срабатывания системы торможения, так как всё это уже будет
определено в классе.

7. Классы в С++

• Классы в С++ — это абстракция описывающая
методы, свойства, ещё не существующих
объектов.
• Объекты — конкретное представление
абстракции, имеющее свои свойства и
методы. Созданные объекты на основе одного
класса называются экземплярами этого класса.
Эти объекты могут иметь различное
поведение, свойства, но все равно будут
являться объектами одного класса.

8. Структура объявления классов

// объявление классов в С++
class /*имя класса*/
{
private:
/* список свойств и методов для использования внутри
класса */
public:
/* список методов доступных другим функциям и
объектам программы */
protected:
/*список средств, доступных при наследовании*/
};

9. Пример программы

// classes.cpp: определяет точку входа для консольного
приложения.
#include <iostream>
using namespace std;
// начало объявления класса
class CppStudio // имя класса
{
public: // спецификатор доступа
void message() // функция (метод класса) выводящая
сообщение на экран

10. Продолжение программы

{
Продолжение программы
cout << "website: cppstudio.com\ntheme: Classes
and Objects in C + +\n";
}
}; // конец объявления класса CppStudio
int main(int argc, char* argv[])
{
CppStudio objMessage; // объявление объекта
objMessage.message(); // вызов функции класса
message
system("pause");
return 0;
}

11.

Результат выполнения программы:

12. SET и GET — функции классов

Атрибуты объекта хранятся в переменных,
объявленных внутри класса, которому
принадлежит данный объект. Причём,
объявление переменных должно выполняться
со спецификатором доступа private. Такие
переменные называются элементами данных.
set и get функции позволяют манипулировать
элементами данных

13. SET и GET — функции классов

set-функции инициализируют элементы
данных, get-функции позволяют просмотреть
значения элементов данных.
Доработаем класс CppStudio так, чтобы в нём
можно было хранить дату в формате дд.мм.гг.
Для изменения и просмотра даты реализуем
соответственно set и get функции.

14. Пример класса  CppStudio

Пример класса CppStudio
// classes.cpp: определяет точку входа для консольного
приложения.
#include <iostream>
using namespace std;
class CppStudio // имя класса
{
private: // спецификатор доступа private
int day, // день
month, // месяц
year; // год
public: // спецификатор доступа public
void message() // функция (метод класса) выводящая
сообщение на экран

15. Пример класса  CppStudio

Пример класса CppStudio
{
cout << "\nwebsite: cppstudio.comntheme: Classes and
Objects in C + +\n";
}
void setDate(int date_day, int date_month, int date_year) //
установка даты в формате дд.мм.гг
{
day = date_day; // инициализация день
month = date_month; // инициализация месяц
year = date_year; // инициализация год
}

16. Пример класса  CppStudio

Пример класса CppStudio
void getDate() // отобразить текущую дату
{
cout << "Date: " << day << "." << month << "." << year
<< endl;
}
}; // конец объявления класса CppStudio
int main(int argc, char* argv[])
{
setlocale(LC_ALL, "rus"); // установка локали

17. Пример класса  CppStudio

Пример класса CppStudio
int day, month, year;
cout << "Введите текущий день месяц и год!\n";
cout << "день: "; cin >> day;
cout << "месяц: "; cin >> month;
cout << "год: "; cin >> year;
CppStudio objCppstudio; // объявление объекта
objCppstudio.message(); // вызов функции класса message
objCppstudio.setDate(day, month, year); // инициализация
даты
objCppstudio.getDate(); // отобразить дату
system("pause");
return 0;
}

18.

Результат выполнения программы:

19. Конструктор

Конструктор — специальная функция, которая
выполняет начальную инициализацию элементов
данных, причём имя конструктора обязательно
должно совпадать с именем класса. Важным отличием
конструктора от остальных функций является то, что
он не возвращает значений вообще никаких, в том
числе и void.
В любом классе должен быть конструктор, даже если
явным образом конструктор не объявлен, то
компилятор предоставляет конструктор по
умолчанию, без параметров.

20. Доработанная программа

// classes.cpp: определяет точку входа для консольного
приложения.
#include <iostream>
using namespace std;
class CppStudio // имя класса
{
private: // спецификатор доступа private
int day, // день
month, // месяц
year; // год
public: // спецификатор доступа public
// конструктор класса
CppStudio(int date_day, int date_month, int date_year )

21. Доработанная программа

{
// вызов функции установки даты
setDate(date_day, date_month, date_year);
}
// функция (метод класса) выводящая сообщение на экран
void message()
{
cout << "\nwebsite: cppstudio.com\ntheme: Classes and
Objects in C + +\n";
}
// установка даты в формате дд.мм.гг
void setDate(int date_day, int date_month, int date_year)

22. Доработанная программа

{
day = date_day; // инициализация день
month = date_month; // инициализация месяц
year = date_year; // инициализация год
}
void getDate() // отобразить текущую дату
{
cout << "date: " << day << "." << month << "." << year <<
endl;
}

23. Доработанная программа

int main(int argc, char* argv[])
{
CppStudio objCppstudio(11,11,2011); // объявление объекта и
инициализация элементов данных
objCppstudio.message(); // вызов функции message
objCppstudio.getDate(); // отобразить дату
system("pause");
return 0;
}
}; // конец объявления класса CppStudio

24. Объявление класса в отдельном файле

Чтобы воспользоваться ранее разработанным классом,
необходимо подключить файл, в котором он объявлен.
Подключение файлов выполняется с помощью
препроцессорной директивы #include. Но, если подключить
файл с классом, появится новая проблема — так как в файле с
классом уже есть функция main(), то при построении проекта
компилятор выдаст ошибку.
Суть ошибки: «В проекте найдено несколько main() —
функций.» Именно поэтому класс необходимо объявлять в
отдельном файле, чтобы его можно было неоднократно
использовать.

25. Объявление класса в отдельном файле

Для этого необходимо выполнить 3 шага:
1. добавить в проект заголовочный файл *.h;
2. в заголовочном файле объявить
пользовательский класс,
в нашем случае — CppStudio;
3. подключить заголовочный файл к
программе, в нашем случае — #include
"CppStudio.h"

26. написать программу для учета успеваемости студенто

ПРИМЕР
НАПИСАТЬ ПРОГРАММУ ДЛЯ
УЧЕТА УСПЕВАЕМОСТИ СТУДЕНТО

27. Основные понятия

Объект класса: студент
Свойства: имя, фамилия, оценки и средний
балл.
У каждого студента есть имя — name и фамилия last_name .
Также, у него есть промежуточные оценки за весь семестр. Эти
оценки мы будем записывать в целочисленный массив из пяти
элементов. После того, как все пять оценок будут проставлены,
определим средний балл успеваемости студента за весь
семестр — свойство average_ball.

28. Основные понятия

Методы — это функции, которые могут
выполнять какие-либо действия над данными
(свойствами) класса. Добавим в наш класс
функцию calculate_average_ball(), которая будет
определять средний балл успеваемости
ученика.
Методы класса — это его функции.
Свойства класса — его переменные.

29. Программа учета успеваемости

class Students {
public:
// Функция, считающая средний балл
void calculate_average_ball()
{
int sum = 0; // Сумма всех оценок
for (int i = 0; i < 5; ++i) {
sum += scores[i];
}

30. Программа учета успеваемости

// считаем среднее арифметическое
average_ball = sum / 5.0;
}
std::string name; // Имя студента
std::string last_name; // Фамилия
// Пять промежуточных оценок студента
int scores[5];
private:
float average_ball; // Итоговая оценка за
семестр
};

31. Модификаторы доступа public и private

Закрытые данные класса размещаются после
модификатора доступа private. Если отсутствует
модификатор public, то все функции и
переменные, по умолчанию являются
закрытыми.
Обычно, приватными делают все свойства
класса, а публичными — его методы.
Все действия с закрытыми свойствами класса
реализуются через его методы.

32. Модификаторы доступа public и private

class Students {
public:
// Установка среднего балла
void set_average_ball(float ball)
{
average_ball = ball;
}
// Получение среднего балла
float get_average_ball()

33. Модификаторы доступа public и private

{
return average_ball;
}
std::string name;
std::string last_name;
int scores[5];
private:
float average_ball;
};

34. Модификаторы доступа public и private

Напрямую нельзя обращаться к закрытым
данными класса. Работать с этими данными
можно только посредством методов этого
класса.
Функция get_average_ball() для получения
средней оценки студента,
и set_average_ball() для выставления этой
оценки.

35. Модификаторы доступа public и private

Функция set_average_ball() принимает средний
балл в качестве параметра и присваивает его
значение закрытой переменной average_ball.
Функция get_average_ball() просто возвращает
значение этой переменной.

36. Программа учета успеваемости студентов

1) Создается заголовочный файл students.h, в
котором будет находиться класс Students.
/* students.h */
#include <string>
class Students {
public:
// Установка имени студента
void set_name(std::string student_name)

37. Программа учета успеваемости студентов

{
name = student_name;
}
// Получение имени студента
std::string get_name()
{
return name;
}
// Установка фамилии студента
void set_last_name(std::string student_last_name)

38. Программа учета успеваемости студентов

{
last_name = student_last_name;
}
// Получение фамилии студента
std::string get_last_name()
{
return last_name;
}
// Установка промежуточных оценок
void set_scores(int student_scores[])

39. Программа учета успеваемости студентов

{
for (int i = 0; i < 5; ++i) {
scores[i] = student_scores[i];
}
}
// Установка среднего балла
void set_average_ball(float ball)
{
average_ball = ball;
}

40. Программа учета успеваемости студентов

// Получение среднего балла
float get_average_ball()
{
return average_ball;
}

41. Программа учета успеваемости студентов

private:
// Промежуточные оценки
int scores[5];
// Средний балл
float average_ball;
// Имя
std::string name;
// Фамилия
std::string last_name;
};

42. Программа учета успеваемости студентов

В класс добавлены новые методы, а также
сделаны приватными все его свойства.
Функция set_name() сохраняет имя студента в
переменной name, а get_name() возвращает
значение этой переменной. Принцип работы
функций set_last_name() и get_last_name()
аналогичен.
Функция set_scores() принимает массив с
промежуточными оценками и сохраняет их в
приватную переменную int scores[5].

43. Программа учета успеваемости студентов

Теперь создется файл main.cpp со следующим
содержимым.
/* main.cpp */
#include <iostream>
#include "students.h"
int main()
{
// Создание объекта класса Student
Students student;

44. Программа учета успеваемости студентов

std::string name;
std::string last_name;
// Ввод имени с клавиатуры
std::cout << "Name: ";
getline(std::cin, name);
// Ввод фамилии
std::cout << "Last name: ";
getline(std::cin, last_name);

45. Программа учета успеваемости студентов

// Сохранение имени и фамилии в объект
класса Students
student.set_name(name);
student.set_last_name(last_name);
// Оценки
int scores[5];
// Сумма всех оценок
int sum = 0;

46. Программа учета успеваемости студентов

// Ввод промежуточных оценок
for (int i = 0; i < 5; ++i) {
std::cout << "Score " << i+1 << ": ";
std::cin >> scores[i];
// суммирование
sum += scores[i];
}

47. Программа учета успеваемости студентов

// Сохраняем промежуточные оценки в
объект класса Student
student.set_scores(scores);
// Считаем средний балл
float average_ball = sum / 5.0;
// Сохраняем средний балл в объект класса
Students
student.set_average_ball(average_ball);

48. Программа учета успеваемости студентов

// Выводим данные по студенту
std::cout << "Average ball for " <<
student.get_name() << " "
<< student.get_last_name() << " is "
<< student.get_average_ball() << std::endl;
return 0;
}

49. Программа учета успеваемости студентов

В самом начале программы создается объект
класса Students. Класс Students является
описанием любого из студентов, у которого
есть имя, фамилия и возможность получения
оценок.
Объект класса Students характеризует
конкретного студента. Если мы захотим
выставить оценки всем ученикам в группе, то
будем создавать новый объект для каждого из
них.

50. Программа учета успеваемости студентов

После создания объекта student, мы вводим с
клавиатуры фамилию, имя и промежуточные оценки
для конкретного ученика.
Введенные данные мы передаем set-функциям,
которые присваивают их закрытым переменным
класса. После того, как были введены промежуточные
оценки, мы высчитываем средний балл на основе
этих оценок, а затем сохраняем это значение в
закрытом свойстве average_ball, с помощью
функции set_average_ball().