Программирование для карманных компьютеров

Полиморфизм – это способность разных классов воспринимать и выполнять одну и ту же команду. Это обеспечивает возможность выполнения таких действий, как выдача этой команды не каждому объекту в отдельности, а всем сразу. В качестве примера можно привести операцию окраски всех видимых компонентов на форме в красный цвет. Понятно, что сама реализация закрашивания может быть по-разному реализована у плоского круга и кнопки, но и тот, и другой объект имеют возможность воспринять эту команду и выполнить ее.

Инкапсуляция – свойство объекта скрывать внутри себя подробности своей реализации, делая доступной для внешнего мира только ту часть своей функциональности, которая нужна для обеспечения взаимодействия с другими объектами. В понятие инкапсуляции также входит обеспечение большей независимости создаваемого объекта.

Классы и объекты, поля и методы

Как уже было сказано ранее, основой ООП является такое понятие, как «класс». Класс можно представить как описание некоторой структуры, в состав которой входят данные и функции. Также эта структура должна подчиняться некоторым соглашениям, обеспечивающим выполнение требований ООП. Формальный синтаксис для описания класса приведен ниже.

<classkey> <classname> <:baselist>] { <member list> }

В качестве объявляющего классификатора <classkey> может использоваться ключевое слово class, struct или union. В качестве имени <classname> может использоваться любое уникальное имя внутри области видимости. В параметре <baselist> указывается список базовых классов, из которого наследуется текущий класс. Если класс не наследуется ни из одного из существующих классов, то список <baselist> может отсутствовать. В конструкции <member list> располагается список объявлений полей и методов класса.

Таким образом, внутри класса функции называются методами, а переменные – полями. При этом поля определяют свойства класса, а методы определяют поведение класса.

Каждое определение класса вводит новый тип данных. Даже если два класса имеют одинаковые списки членов, они все равно считаются разными типами, что иллюстрирует листинг 5.1.Листинг 5.1

class First {

int memi;

double memd;

};

class Second {

int memi;

double memd;

};

class First obj1;Second obj2 = obj1; // ошибка: obj1 и obj2 имеют разные типы

Тело класса определяет отдельную область видимости. Объявление членов внутри тела класса помещает их имена в область видимости класса. Наличие в двух разных классах членов с одинаковыми именами не является ошибкой, так как эти имена относятся к разным объектам.

После того как тип класса определен, на него можно ссылаться соответствующим образом. Для этого можно написать ключевое слово class, а после него указать имя класса. В предыдущем примере объект obj1 класса First объявлен именно таким образом. Помимо этого можно указать только имя класса. Так в приведенном примере объявлен объект obj2 класса Second.

Оба способа сослаться на тип класса эквивалентны. Первый заимствован из языка C и остается корректным методом задания типа класса, а второй способ введен в C++ для упрощения объявлений.

Задание переменной типа класса позволяет разработчикам осуществлять доступ к полям и методам объекта, используя для этого имя объектной переменной и оператор доступа – >.

Упражнение 5.1

1. Создать новый проект типа WCE Pocket PC 2003 Application. Его нужно сохранить с именем OOP1. На последней странице мастера нужно указать тип проекта Typical «Hello Word» application.

2. В окне Workspace открыть окно ресурсов и двойным щелчком на строке IDD_ABOUTBOX активировать в правой части экрана редактор диалогов.

3. В редакторе диалогов нужно изменить размер формы, удалить из диалоговой формы все элементы и разместить на ней четыре кнопки с палитры компонентов, как показано на рис. 5.1.

Рис. 5.1. Отредактированная форма диалогового окна.

4. Изменить надписи на кнопках в соответствии с рисунком. Для этого двойным щелчком на каждой кнопке нужно активировать редактор свойств, в котором следует изменить значение свойства Caption.

5. В среде разработки выполнить команду File ? New, указать тип создаваемого файла C/C++ Header File, задать его имя DogClass и нажать кнопку OK. В окне редактора будет открыт новый пустой файл. В этом файле нужно объявить новый класс, как показано в листинге 5.2.Листинг 5.2

class Dog {

public:

Dog;

~Dog;

wchar_t Name;

int age;

void Speak{

char mm[32];

wchar_t *szStr = L"";

wchar_t mstr[32];

sprintf(mm,"Мой возраст: %d\n", age);

strcat(mm,"лет");

mbstowcs(mstr, mm, 32);

szStr = mstr;

MessageBox(NULL, szStr, TEXT(«TUT»), 0);

};

};

Dog::Dog{

age = 12;

};

Dog::~Dog{};

6. Чтобы использовать этот класс, потребуется сделать несколько дополнительных изменений. Прежде всего в начале файла OOPl.cpp в список директив #include нужно добавить следующую директиву:

#include «DogClass.h»

7. В разделе, обозначенном комментарием // Global Variables, нужно добавить объявление указателя на класс.

Dog *MyDog;

8. Изменить процедуру обратного вызова для диалогового окна, чтобы она выглядела так, как показано в листинге 5.3. Листинг 5.3

LRESULT CALLBACK About(HWND hDlg, UINT message, WPARAM wParam, LPARAM lParam)

{

SHINITDLGINFO shidi;

int wmId, wmEvent;

switch (message)

{

case WM_INITDIALOG:

// Create a Done button and size it.

shidi.dwMask = SHIDIM_FLAGS;

shidi.dwFlags = SHIDIF_DONEBUTTON | SHIDIF_SIPDOWN | SHIDIF_SIZEDLGFULLSCREEN;

shidi.hDlg = hDlg;

SHInitDialog(&shidi);

return TRUE;

case WM_COMMAND:

wmId = LOWORD(wParam);

wmEvent = HIWORD(wParam);

switch (wmId)

{

case IDC_BUTTON1:

MyDog = new Dog;

break;

case IDC_BUTTON2:

delete MyDog;

MyDog = NULL;

break;

case IDC_BUTTON3:

MyDog->age = 200;

break;

case IDC_BUTTON4:

MyDog->Speak;

break;

}

if (LOWORD(wParam) == IDOK)

{

EndDialog(hDlg, LOWORD(wParam));

return TRUE;

}

break;

}

return FALSE;}

9. Скомпилировать и запустить проект. После выполнения команды меню Tools ? About на экран будет выведено диалоговое окно с кнопками. Нужно нажать кнопку Create, а затем кнопку Call. На экран будет выведено сообщение Мой возраст 12 лет. Теперь нужно нажать кнопку Assign, а затем снова нажать кнопку Call. На экран будет выведено сообщение Мой возраст 200 лет.

10. Теперь нужно нажать кнопки Destroy и Call. На экране будет отображено сообщение об ошибке. Нужно подтвердить сообщение об ошибке в среде eVC и продолжить выполнение программы, нажав на клавишу F5. Нажатие кнопки Assign снова приведет к отображению сообщение об ошибке. Щелчком на кнопке Stop Debugging на панели отладки нужно остановить выполнение программы.

Конечно, было бы неплохо детально рассмотреть порядок работы приложения.

Щелчок на кнопке Create создает объект типа Dog. Это значит, что из класса Dog вызывается специальный метод Dog, который выделяет в памяти место для хранения экземпляра класса, создает структуру, описанную в классе Dog, инициализирует поля класса, а затем возвращает указатель на выделенную память в переменную MyDog. С этого момента разработчик может обращаться при помощи оператора – > к полям и методам объекта MyDog.

Метод Dog является конструктором класса. Имя конструктора класса всегда совпадает с именем класса. Он выделяет память, создает в ней структуру и инициализирует поля класса. Кроме этого, в конструкторе может выполняться дополнительная работа, например захват необходимой памяти. Если в классе не объявить конструктор, то синтаксис создания объекта не изменится. Просто вместо явно объявленного конструктора будет вызван конструктор по умолчанию. Конструктор по умолчанию тоже выделит память, создаст структуру класса, инициализирует все переменные пустыми значениями и возвратит указатель в переменную MyDog. Но в этом случае у разработчика не будет возможности задавать значения полей и выполнять дополнительные действия во время работы конструктора.

Обработчики кнопок Assign и Call обращаются соответственно к полю Age и методу Speak созданного объекта MyDog. Кнопка Destroy уничтожает объект, возвращая выделенную память операционной системе. После уничтожения объекта обращение к его полю и методу вызывает ошибку. Во время уничтожения объекта вызывается его метод ~Dog, который является деструктором класса. В этом методе можно выполнить дополнительные действия, например освобождение захваченной конструктором памяти.Разработчик может объявить несколько объектных переменных типа Dog, вызвать для каждой из них конструктор и создать несколько объектов типа Dog. Каждый из объектов далее может вести независимую жизнь. Таким образом, можно считать, что класс – это шаблон, по которому создаются объекты. А объект – это структура, для которой выделена память при помощи совместного действия оператора new и конструктора класса.

Наследование

Наследуя функциональность существующего родительского класса (который носит название «базовый класс»), разработчик получает для дочернего класса все свойства и методы родителя. Их даже не надо объявлять и реализовывать.

Помимо этого разработчик может добавить в дочерний класс другие методы и свойства. Это иллюстрируется в продолжении упражнения.

Упражнение 5.1 (продолжение)

11. В файле DogClass.h нужно дописать в конец файла объявление еще одного класса CleverDog. Этот класс имитирует поведение собаки, которая не только знает свой возраст и умеет говорить, но еще и умеет складывать и умножать целые числа. Объявление соответствующего класса приведено в листинге 5.4.

Листинг 5.4

class CleverDog: public Dog {

public:

void Add(int x, int y){

int i = x+y;

char mm[32];

wchar_t *szStr = L"";

wchar_t mstr[32];

sprintf(mm,"Результат сложения: %d\n", i);

mbstowcs(mstr, mm, 32);

szStr = mstr;

MessageBox(NULL, szStr, TEXT(«TUT»), 0);

};

void Mult(int x, int y){

int i = x*y;

char mm[32];

wchar_t *szStr = L"";

wchar_t mstr[32];

sprintf(mm,"Результат умножения: %d\n", i);

mbstowcs(mstr, mm, 32);

szStr = mstr;

MessageBox(NULL, szStr, TEXT(«TUT»), 0);

};

};

12. В файле OOP1.cpp нужно заменить объявление Dog *MyDog; на объявление переменной CleverDog *MyDog;.

13. Нужно изменить вызов конструктора при щелчке на кнопке Create, как это показано в листинге 5.5.Листинг 5.5

case IDC_BUTTON1:

MyDog = new CleverDog;break;

14. Теперь нужно запустить программу и последовательно нажать кнопки Create, Assign, Call и Destroy. Легко заметить, что поведение программы не изменилось, хотя в классе CleverDog не объявлено поле Age и метод Speak. Они наследуются от класса Dog. Факт наследования определяется при объявлении класса:

class CleverDog: public Dog { …

15. Добавить вызов новых методов к обработчику нажатия кнопки Call, как показано в листинге 5.6. Листинг 5.6

case IDC_BUTTON4:

MyDog->Speak;

MyDog->Add(10, 20);

MyDog->Mult(6, 7);break;

16. Скомпилировать и запустить проект. Последовательное нажатие кнопок Create, Assign, Call и Destroy показывает, что вызов унаследованных и добавленных методов происходит одинаково успешно.

В классе CleverDog можно объявить конструктор и деструктор. В этом случае вызов конструкторов и деструкторов будет происходить в следующем порядке:

При создании:

? вызов конструктора Dog.

? вызов конструктора CleverDog.

При уничтожении:

? вызов деструктора CleverDog.

? вызов деструктора Dog.

Независимо от количества ступеней наследования при вызове конструкторов всегда действует правило «Последовательно вызываются конструкторы от базового класса, лежащего в основе иерархии, до текущего класса», а при вызове деструкторов все происходит в обратном порядке, сначала вызывается деструктор текущего класса, затем его базового класса и далее до класса, лежащего в основе иерархии.

Полиморфизм

Полиморфизм является способностью разных объектов выполнять одни и те же команды, но при этом каждый объект может поддерживать свой метод реализации полученной команды. Следующее упражнение проиллюстрирует применение полиморфизма в eVC.

Упражнение 5.1 (продолжение)

17. Добавить в файл DogClass.h еще один класс, как показано в листинге 5.7. Добавленный класс полностью идентичен классу CleverDog, за тем исключением, что новая собака путает сложение и умножение.Листинг 5.7

class StupidDog: public Dog {

public:

void Add(int x, int y){

int i = x*y;

char mm[32];

wchar_t *szStr = L"";

wchar_t mstr[32];

sprintf(mm,"Результат сложения: %d\n", i);

mbstowcs(mstr, mm, 32);

szStr = mstr;

MessageBox(NULL, szStr, TEXT(«TUT»), 0);

};

void Mult(int x, int y){

int i = x+y;

char mm[32];

wchar_t *szStr = L"";

wchar_t mstr[32];

sprintf(mm,"Результат умножения: %d\n", i);

mbstowcs(mstr, mm, 32);

szStr = mstr;

MessageBox(NULL, szStr, TEXT(«TUT»), 0);

};};