Джесс Либерти - Освой самостоятельно С++ за 21 день.

• Название: Освой самостоятельно С++ за 21 день.
• Автор: Джесс Либерти
• Жанр: Программирование

В книге широко представлены возможности новейшей версии программного продукта Microsoft Visual C++. Подробно описаны средства и подходы программирования современных профессиональных приложений. Материалы книги дополнены многочисленными демонстрационными программами, в процессе разработки которых максимально используются возможности программных инструментов Microsoft Visual Studio. Особое внимание уделено новинкам версии 6.0 и новейшим технологиям объектно-ориентированного программирования, включая использование библиотеки MFC и шаблонов классов, а также создание связанных списков. Отдельное занятие посвящено вопросам объектно-ориентированного анализа и проектирования приложений. Подробно рассмотрены все средства и подходы конструирования собственных пользовательских классов.

Книга рассчитана на широкий круг читателей, интересующихся современными проблемами программирования.

---

Итак, мы пришли к тому, что объект — это отдельный экземпляр некоторого класса.

Получение доступа к членам класса

После определения реального объекта класса Cat, например Frisky, у нас может возникнуть необходимость в получении доступа к членам этого объекта. Для этого используется оператор прямого доступа (.). Следовательно, чтобы присвоить число 50 переменной-члену Weight объекта Frisky, можно записать

Frisky.Weight = 50;

Аналогично, для вызова метода Meow() достаточно использовать следующую запись:

Frisky.Meow();

Когда нужно использовать некоторый метод класса, выполняется вызов этого метода. В данном примере вызывается метод Meow() объекта Frisky.

Значения присваиваются объектам, а не классам

В языке C++ нельзя присваивать значения типам данных, они присваиваются только переменным. Например, такая запись неверна:

int = 5; // неверно

Компилятор расценит это как ошибку, поскольку нельзя присваивать число типу int. Вместо этого нужно определить целочисленную переменную и присвоить число 5 этой переменной. Например:

int x; // определяем x как переменную типа int

x = 5: // присвоение переменной x значения 5

Таким образом, число 5 присваивается переменной x, которая имеет тип int. Из тех же соображений недопустима следующая запись:

Cat.itsAge=5; // неверно

???

Если Cat — это класс, а не объект, то компилятор отметит это выражение как ошибочное, поскольку нельзя присвоить число 5 переменной itsAge класса (т.е. типа) Cat. Вместо этого нужно определить объект класса Cat и присвоить число 5 соответствующей переменной-члену этого объекта. Например:

Cat Frisky; // это определение аналогично int x;

Frisky.itsAge = 5; // это присвоение аналогично x = 5;

Что объявишь, то и будешь иметь

Представьте себе, что вы гуляете со своим трехлетним ребенком, показываете ему кошку и говорите: "Это Фриски, чудесная кошка, ну-ка Фриски, залай". Даже маленький ребенок рассмеется и скажет: "Нет, кошки не умеют лаять". Если вы запишете:

Cat Frisky; // создаем кошку (объект) no имени Frisky

Frisky.Bark(); // велим Frisky залаять

то компилятор тоже сообщит вам, что даже виртуальные кошки лаять не умеют, поскольку для них не объявлен такой метод. В классе Cat есть метод Meow() (мяукать). Если же вы не определите в классе Cat метод Meow(), то компилятор не позволит вашей кошке даже мяукать.

Рекомендуется:Используйте ключевое слово class для объявления класса. Используйте оператор прямого доступа (.) для получения доступа к переменным-членам и методам класса.

Не рекомендуется:Не путайте объявление с определением. Объявление заявляет о существовании класса, а определение резервирует память для объекта. Не путайте класс с объектом. Не присваивайте значения классу. Присваивайте значения переменным-членам объекта.

Ограничение доступа к членам класса

В объявлении класса используются и другие ключевые слова. Двумя самыми важными из них являются public (открытый) и private (закрытый), определяющие доступ к членам класса.

Все члены класса — данные и методы — являются закрытыми по умолчанию. К закрытым членам можно получить доступ только с помощью методов самого класса. Открытые члены доступны для всех других функций программы. Определение доступа

к членам класса имеет очень важное значение, и именно при решении этой задачи начинающие программисты часто сталкиваются с трудностями. Чтобы прояснить ситуацию, рассмотрим пример, который уже приводился выше в этой главе:

class Cat {

unsigned int itsAge; unsigned int itsWeight; void Meow();

};

В этом объявлении переменные itsAge и itsWeight, а также метод Meow() являются закрытыми, поскольку все члены класса закрытые по умолчанию. Если требуется изменить доступ к членам класса, то это следует сделать явно.

Если в программе будет описан класс Cat, как показано выше, то обращение к переменной-члену itsAge из функции main() вызовет ошибку компиляции:

Cat Boots;

Boots.itsAge = 5; // Ошибка! Нельзя обращаться к закрытым данным

И в самом деле, сначала компилятору указывается, что члены itsAge, itsWeight и Meow() можно использовать только внутри класса Cat, а затем делается попытка использовать во внешней функции переменную-член itsAge, безраздельно принадлежащую объекту Boots класса Cat. Хотя объект Boots реально существует в программе, это не означает, что можно получать доступ к членам данного объекта, закрытым для постороннего глаза.

Именно эти моменты с определением доступа к членам класса служат источником бесконечных недоразумений у начинающих программистов. Я прямо-таки слышу ваш удивленный вопрос: "Если в программе объявлен реальный объект Boots класса Cat, почему же нельзя присвоить значение переменной-члену этого объекта, даже обратившись к ней с помощью оператора прямого доступа?"

Дело в Том, что в объявлении класса Cat ничего не говорится о ваших правах обращаться к членам этого класса, а это значит, что вы таких прав не имеете. Только собственные методы объекта Boots всегда имеют доступ ко всем данным класса, как открытым, так и закрытым. Даже несмотря на то, что вы сами создали класс Cat, это не дает вам права возвращать или изменять в программе его данные, которые являются закрытыми.

Однако из любого положения есть выход. Чтобы получить доступ к переменным- членам класса Cat, откройте их следующим способом:

class Cat {

public:

unsigned int itsAge; unsigned int itsWeight; void Meow();

};

Теперь благодаря ключевому слову public все члены класса (itsAge, itsWeight и Meow()) стали открытыми.

В листинге 8.1 показано объявление класса Cat с открытыми переменными-членами.

Листинг 8.1. Доступ к открытым членам простого класса

1: // Пример объявление класса с

2: // открытыми членами

3:

4: #include <iostream.h> // для использования cout

5:

6: class Cat // объявляем класс

7: {

8:    public: // следующие члены являются открытыми

9:    int itsAge;

10:   int itsWeight;

11: };

12:

13:

14: int main()

15: {

16:    Cat Frisky;

17:    Frisky.itsAge =5; // присваиваем значение переменной-члену

18:    cout << "Frisky is а cat who is ";

19:    cout << Frisky.itsAge << " years old.\n";

20:    return 0;

21: }

Результат:

Frisky is а cat who is 5 years old.

Анализ: В строке 6 содержится ключевое слово class. Оно сообщает компилятору о том, что следующий после него блок является объявлением класса. Имя нового класса стоит сразу после ключевого слова class. В данном случае у нас объявляется класс Cat.

Тело объявления класса начинается с открывающей фигурной скобки в строке 7 и заканчивается закрывающей фигурной скобкой и точкой с запятой в строке 11. Строка 8 содержит ключевое слово public, которое означает, что до тех пор, пока не встретится ключевое слово private или конец объявления класса, все последующие члены объявляются открытыми.

В строках 9 и 10 объявляются переменные-члены itsAge и itsWeight.

В строке 14 начинается функция main() программы. Frisky определяется в строке 16 как экземпляр класса Cat, т.е. как объект класса Cat. В строке 17 возраст объекта Frisky (значение переменной itsAge) устанавливается равным 5. А в строках 18 и 19 переменная-член itsAge используется для вывода данных на экран.

Примечание:Попробуйте заблокировать символом комментария строку 8 и перекомпилировать программу. Компилятор покажет сообщение об ошибке в строке 17, поскольку к переменной itsAge больше нет открытого доступа, ведь по умолчанию все члены класса объявляются как закрытые.

Оставьте данные класса закрытыми

Согласно общей стратегии использования классов переменные-члены класса следует оставлять закрытыми. Благодаря этому достигается инкапсуляция данных внутри класса. Доступ следует открывать только к функциям-членам класса, обеспечивающим доступ к его закрытым данным (эти функции еще называют методами доступа). Эти методы можно вызывать из любого места в программе для возвращения или установки значений закрытых переменных-членов.

Зачем же используются в программе такие посредники между закрытыми членами класса и остальной программой? Не проще ли открыть данные класса для внешнего доступа, вместо того чтобы работать с методами доступа?

Дело в том, что применение методов доступа позволяет скрыть от пользователя детали хранения данных в объектах, в то же время, снабжая их методами использования этих данных. В результате можно модернизировать способы хранения и обработки данных внутри класса, не переписывая при этом методы доступа и вызовы их во внешнем программном коде.