Программирование для карманных компьютеров

18. В конец класса Dog нужно дописать два новых объявления, как показано в листинге 5.8. Листинг 5.8

virtual void Add(int x, int y) = 0;virtual void Mult(int x, int y) = 0;

19. В файле OOP1.cpp нужно заменить объявление переменных типа CleverDog объявлением массива объектных переменных типа Dog, как это показано в листинге 5.9. Листинг 5.9

// Global Variables:

HINSTANCE g_hInst;

HWND g_hwndCB;Dog *Dogs[4];

20. Изменить код обработчиков нажатий кнопок, как показано в листинге 5.10. Листинг 5.10

int i;

case IDC_BUTTON1:

Dogs[0] = new CleverDog;

Dogs[1] = new StupidDog;

Dogs[2] = new CleverDog;

Dogs[3] = new StupidDog;

break;

case IDC_BUTTON2:

for(i = 0; i<4; i++) {

delete Dogs[i];

Dogs[i] = NULL;

}

break;

case IDC_BUTTON3:

Dogs[0]->age = 200;

break;

case IDC_BUTTON4:

for(i = 0; i<4; i++)

Dogs[i]->Mult(20, 10);break;

21. Скомпилировать и запустить программу. Для проверки работы нужно последовательно нажать кнопки Create, Call и Destroy. После нажатия кнопки Call вы должны получить два сообщения с правильным ответом 200 и два сообщения с неправильным ответом 30.

В классах CleverDog и StupidDog есть методы с одинаковыми именами и сигнатурами. Правда, реализация этих методов отличается, так как объект StupidDog путает умножение и сложение.

Язык C++ позволяет производить «тихое» приведение типа объекта к типу базового класса. Именно это сделало возможным поместить все объекты CleverDog и StupidDog в один массив объектов типа Dog. Но изначально в классе Dog не было методов Add и Mult, и вызвать их инструкцией Dogs[i]->Mult было невозможно. Чтобы исправить этот досадный недостаток, в классе Dog эти методы были объявлены. Но реализация этих методов отсутствует, так как она нужна только дочерним классам. Такие методы без реализации называются абстрактными методами, и класс, в котором есть хотя бы один абстрактный метод, тоже становится абстрактным. Абстрактный класс не может порождать объекты, зато он может гарантировать полиморфное поведение своих наследников. Чтобы при вызове в таком полиморфном стиле объект знал «свой» метод, метод должен быть объявлен как virtual (виртуальный), что и было сделано в рассматриваемом примере. Виртуальный метод сохраняет свою виртуальность далее по всей иерархии наследования.

Инкапсуляция

Поскольку принцип инкапсулирования говорит нам о сокрытии от внешнего мира деталей реализации класса (объекта) и о его независимом поведении, то в языке программирования для достижения этих целей должны существовать определенные технологии.

К подобным методикам можно отнести использование конструкторов и деструкторов. Эти методы позволяют подготовить объект к работе и осуществить «уборку рабочего места» к моменту, когда объект завершает свое существование.

Также инкапсуляция позволяет назначать методам и полям класса области видимости. Области видимости определяются директивами private, protected, public и friend. Эти модификаторы будут рассматриваться ниже.Модификатор private

Все члены класса, объявленные после этой директивы, видимы только для членов этого класса. Это значит, что любые методы класса могут вызывать private-методы и изменять или читать private-поля данного класса, но ни один класс (или объект) извне не может получить доступ к данным полям и методам. Таким образом, члены класса, помещенные в раздел private, предназначаются исключительно для использования внутри класса. Для внешних структур они невидимы. По умолчанию, все члены класса являются private, если явно не указано, к какой области видимости они принадлежат.Модификатор protected

Члены класса, объявленные как protected, сохраняют все ограничения членов класса, объявленных как private, но дочерние классы могут к ним обращаться.

Таким образом, раздел protected предназначен для создания расширенной зоны видимости для наследников данного класса и одновременно реализует защиту от внешнего доступа со стороны объектов, не являющихся наследниками данного класса.Модификатор public

Эти члены класса видимы всем и отовсюду, и являются интерфейсом класса, то есть набором полей и методов, специально определенных для взаимодействия с внешним миром.Модификатор friend

От обсуждения предыдущих трех директив возникает устойчивое впечатление, что классы в своем поведении очень похожи на людей. У них есть приватная зона, куда не допускается никто, зона ограниченного доступа, куда допускаются только «члены семьи», и публичная зона, которую показывают всем. Еще большее сходство с людьми классы обретают тогда, когда мы узнаем, что они могут дружить. То есть реализация языка C++ позволяет совершенно посторонним классам по-дружески (friend) получать доступ к подробностям реализации класса. Можно объявить с этим модификатором как отдельные члены класса, так и весь класс целиком. Директива friend предназначена для обеспечения доступа к отдельным классам, к private и protected областям текущего класса, к отдельным членам из этих областей, или ко всем членам класса сразу.

Упражнение 5.1 (продолжение)

22. В ранее созданном классе Dog нужно перенести поле age из области public в область private, как показано в листинге 5.11.Листинг 5.11

class Dog {

private:

int age;

public:

Dog;…

23. Теперь нужно попробовать откомпилировать проект. Но будет выведено сообщение об ошибке \'age\': cannot access private member declared in class \'Dog\'. Член класса с модификатором private не виден извне, и попытка получить к нему доступ в коде обработчика кнопки Assign обречена на неудачу.

24. Переместить поле age в область protected, как показано в листинге 5.12.Листинг 5.12

class Dog {

protected:

int age;

public:

Dog;…

25. Попытка откомпилировать проект закончится так же, как и предыдущая, поскольку снова происходит обращение к полю protected извне класса. Когда поле находилось в зоне public, такой ошибки не было.

26. Изменить метод Add класса CleverDog, как показано в листинге 5.13.Листинг 5.13

class CleverDog: public Dog {

void Add(int x, int y){

age= 200;};

27. Изменить обработчик щелчка на кнопке Assign, как показано в листинге 5.14. Листинг 5.14

case IDC_BUTTON3:

Dogs[0]->Add(0,0);break;

28. После внесения этих изменений проект нормально компилируется, и нажатие кнопки Assign не приводит к возникновению ошибки. Поскольку класс Dog является базовым классом для CleverDog, то метод Add дочернего класса получает доступ к полю age, объявленному в секции protected базового класса.

Перегрузка методов

Гибкость использования классов расширяется за счет использования перегрузки методов. Перегрузка методов позволяет объявлять в одном классе несколько методов с одним и тем же именем, но разным составом параметров. Этот принцип иллюстрируется в упражнении.

Упражнение 5.1 (продолжение)

29. Добавить в класс Dog еще один метод Speak, объявление которого приведено в листинге 5.15. Этот метод почти ничем не отличается от уже существовавшего метода Speak, кроме того, что он принимает в качестве параметра целое число и отображает его значение.Листинг 5.15

void Speak(int x){

char mm[32];

wchar_t *szStr = L"";

wchar_t mstr[32];

sprintf(mm,"Перегрузка, значение параметра: %d", x);

mbstowcs(mstr, mm, 32);

szStr = mstr;

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

30. Теперь нужно переписать обработчик щелчка на кнопке Assign, как показано в листинге 5.16. Листинг 5.16

case IDC_BUTTON3:

Dogs[0]->Speak;

Dogs[0]->Speak(350);break;

Компиляция и выполнение программы пройдут без ошибок. В C++ для обозначения перегруженных функций не нужны никакие особенные директивы. Компилятор, встретив функции с одинаковыми именами, но разным составом параметров, сам понимает, что они перегружены, и во время вызова функции именно по параметрам определяет, какую именно из перегруженных функций надо вызывать.

Приведение типовВ C++ есть два способа приведения типов, заимствованных из C. Можно использовать «тихое» приведение типов, когда разрядность приводимого типа меньше или равна разрядности типа, к которому осуществляется приведение. В этом случае потери информации не происходит, и приведение может быть осуществлено в момент присваивания, без применения особых операторов. Следующий фрагмент кода демонстрирует работу подобного приведения типа.

byte x = 12; float y = x;

Также можно использовать явное приведение типов. Оно позволяет приводить один тип к другому при возможности потери или искажения информации. В этом случае ответственность за возможную потерю информации перекладывается на плечи программиста. Явное приведение типов выполняется при помощи оператора . Следующий фрагмент кода демонстрирует его использование.

(const unsigned short *)szStr

Но С++ не может ограничиваться этими двумя способами приведения типов. В С++ есть еще четыре оператора приведения типа. Прежде всего следует рассмотреть оператор const_cast. Если есть указатель, объявленный с модификатором const, и его нужно передать в качестве аргумента методу, в котором указатель принимается без этого модификатора, то нужно использовать оператор const_cast. Этот оператор удаляет модификатор const из объявления передаваемого указателя. Синтаксис применения этого оператора показан ниже.

const_cast<type>(exp)

В параметре type указывается тип, к которому приводится константа exp. Предположим, что есть некоторая функция, которая принимает в качестве аргумента указатель на int.

void my_func(int *x);

Помимо этого есть константа const int x, значение которой нужно передать в качестве аргумента в эту функцию. Вызов my_func(&x) закончится ошибкой компиляции, поскольку объявленный и передаваемый типы не соответствуют. А с преобразованием const_cast проблем не будет:

my_func(const_cast<int *>(&x));

Оператор dynamic_cast позволяет приводить типы во время выполнения программы. Его синтаксис показан ниже.

dynamic_cast<type*>(exp)

Этот оператор использует для своей работы RTTI (информация о типе во время выполнения программы). Основное назначение этого оператора – обеспечить приведение объектов базового типа к объектам производного типа. Если преобразование осуществлено, то оператор возвращает указатель на производный тип. Если преобразование нельзя провести, то оператор возвращает пустой указатель. Оператор reinterpret_cast позволяет преобразовывать указатели. Его синтаксис приведен ниже.

reinterpret_cast<type>(exp)

Этот оператор позволяет преобразовать указатель на один тип (exp) в указатель на другой тип <type>. Чаще всего его используют для преобразователя нетипизированного указателя void* в указатель на конкретный тип. Оператор static_cast применяется так же, как и явный оператор приведения типов.

Создание проектов MFC

После того как были рассмотрены основные вопросы объектно-ориентированного программирования в eVC, можно перейти к обсуждению создания проектов на основе MFC (Microsoft Foundation Classes).

MFC создавались как стройная иерархия классов, позволяющая в полной мере использовать такое преимущество объектно-ориентированного программирования, как повторное использование кода, инкапсулированного в объекты. Проанализировав основные паттерны программирования в Windows, программисты Microsoft выделили наиболее часто используемые объекты, модели поведения приложений и шаблоны кода, на основе которых они создали свою объектную иерархию. Эта иерархия дала возможность разработчикам сосредоточить свое внимание на реализации логики работы приложения, а не деталей его функционирования. С другой стороны, MFC производит стандартизацию основных операций и стиля программирования. Когда разработчик программирует в MFC, он получает в свое распоряжение большое количество шаблонов и мастеров, но взамен вынужден ограничить свою свободу дополнительными правилами, такими, например, как отказ от множественного наследования внутри иерархии классов MFC.

Структура MFC образует дополнительный программный слой между приложением и Windows API. Конечно, MFC не заставляет разработчика выбирать между использованием WinAPI и MFC, просто для большинства стандартных случаев ему предлагается более логичный и менее трудоемкий путь.

Основные классы MFC

Количество классов, входящих в состав MFC, очень велико. Естественно, в этой главе мы не будем описывать все классы, остановимся только на тех, которые определяют базовую функциональность приложения.