QT 4: программирование GUI на С++

01 class LabeledCircle : public Circle
02 {
03 public:
04 void draw {
05 Circle::draw;
06 drawLabel;
07 }
08 };

С++ поддерживает множественное наследование, т.е. возможность создавать класс, производный сразу от нескольких других классов. При этом используется следующий синтаксис:

class DerivedClass : public BaseClass1, public BaseClass2, …,
 public BaseClassN
{
 …
};

По умолчанию функции и переменные, объявленные в классе, связываются с экземплярами этого класса. Мы можем объявлять статические функции—члены и статические переменные—члены, которые могут использоваться без экземпляра. Например:

01 #ifndef TRUCK_H
02 #define TRUCK_H
03 class Truck
04 {
05 public:
06 Truck { ++counter; }
07 ~Truck { --counter; }
08 static int instanceCount { return counter; }
09 private:
10 static int counter;
11 };
12 #endif

Статическая переменная—член счетчика counter отслеживает количество экземпляров truck, которые существуют в любой момент времени. Конструктор truck его увеличивает на единицу. Деструктор, опознаваемый по префиксу ~, уменьшает счетчик на единицу. В С++ деструктор автоматически вызывается, когда статически распределенная переменная выходит из области видимости или когда удаляется переменная, память для которой выделяется при помощи оператора new. Это аналогично тому, что делается в методе finalize в Java, за исключением того, что мы можем рассчитывать на его вызов в определенный момент времени.

Статическая переменная—член существует в единственном экземпляре для класса — такие переменные являются «переменными класса», а не «переменными экземпляра». Каждая статическая переменная—член должна определяться в файле .cpp (но без повторения ключевого слова static). Например:

#include "truck.h"
int Truck::counter = 0;

Если этого не сделать, компоновщик выдаст сообщение об ошибке из-за наличия «неразрешенного символа». Обращаться к статической функции instanceCount можно за пределами класса, указывая имя класса перед ее именем. Например:

01 #include <iostream>
02 #include "truck.h"
03 using namespace std;
04 int main
05 {
06 Truck truck1;
07 Truck truck2;
08 cout << Truck::instanceCount << " equals 2" << endl;
09 return 0;
10 }

Указатели

Указатель в С++ — это переменная, содержащая не сам объект, а адрес памяти, где располагается объект. Java и C# имеют аналогичную концепцию «ссылки» при другом синтаксисе. Мы начнем с рассмотрения придуманного нами примера, иллюстрирующего применение указателей:

01 #include "point2d.h"
02 int main
03 {
04 Point2D alpha;
05 Point2D beta;
06 Point2D *ptr;
07 ptr = α
08 ptr->setX(1.0);
09 ptr->setY(2.5);
10 ptr = β
11 ptr->setX(4.0);
12 ptr->setY(4.5);
13 ptr = 0;
14 return 0;
15 }

В этом примере используется класс Point2D из предыдущего подраздела. В строках 4 и 5 определяется два объекта типа Point2D. Эти объекты инициализируются в значение (0, 0) стандартным конструктором Point2D.

В строке 6 определяется указатель на объект Point2D. Для обозначения указателя здесь используется звездочка перед именем переменной. Поскольку мы не инициализируем указатель, он будет содержать произвольный адрес памяти. Эта ситуация изменяется в строке 7, в которой адрес alpha присваивается этому указателю. Унарный оператор & возвращает адрес памяти, где располагается объект. Адрес обычно представляет собой 32-битовое или 64-битовое целое число, задающее смещение объекта в памяти.

В строках 8 и 9 мы обращаемся к объекту alpha с помощью указателя ptr. Поскольку ptr является указателем, а не объектом, необходимо использовать оператор – > (стрелка) вместо оператора . (точка).

В строке 10 указателю присваивается адрес beta. С этого момента любая выполняемая нами операция с этим указателем будет воздействовать на объект beta.

В строке 13 указатель устанавливается в нулевое значение. С++ не имеет ключевого слова для представления указателя, который не ссылается ни на один объект; вместо этого мы используем значение 0 (или символическую константу NULL, которая разворачивается в 0). Попытка применения нулевого указателя приведет к краху приложения с выводом такого сообщения об ошибке, как «Segmentation fault» (ошибка сегментации), «General protection fault» (общая ошибка защиты) или «Bus error» (ошибка шины). Применяя отладчик, можно найти строку программного кода, которая приводит к краху.

В конце функции объект alpha содержит пару координат (1.0, 2.5), а объект beta — (4.0,4.5).

Указатели часто используются для хранения объектов, память для которых выделяется динамически с помощью оператора new. Используя жаргон С++ можно сказать, что эти объекты распределяются в «куче», в то время как локальные переменные (т.е. переменные, определенные внутри функции) хранятся в «стеке».

Ниже приводится фрагмент программного кода, иллюстрирующий динамическое распределение памяти при помощи оператора new:

01 #include "point2d.h"
02 int main
03 {
04 Point2D *point = new Point2D;
05 point->setX(1.0);
06 point->setY(2.5);
07 delete point;
08 return 0;
09 }

Оператор new возвращает адрес памяти для нового распределенного объекта. Мы сохраняем адрес в переменной указателя и обращаемся к объекту через этот указатель. Поработав с объектом, мы возвращаем занимаемую им память, используя оператор delete. В отличие от Java и C#, сборщик мусора отсутствует в С++; динамически распределяемые объекты должны явно освобождать занимаемую ими память при помощи оператора delete, когда они становятся больше ненужными. В главе 2 описывается механизм родственных связей Qt, который значительно упрощает управление памятью в программах, написанных на С++.