И.А. Волкова, А.В. Иванов, Л.Е. Карпов - Основы объектно-ориентированного программирования. Язык программирования С++ (ЧБ) (1114895), страница 11
Текст из файла (страница 11)
. .’ может привести к неоднозначности. Например,void f(int i1);void f(int i1, . . .);9.Виды отношений между классамиАссоциация представляет смысловую связь между сущностями (объектами),создаваемыми на основе классов. Ассоциация (association) определяется некоторой связью между классами. Когда в системе создаются представители ассоциированных классов, они связываются так, как определяет данная ассоциация.Ассоциации между классами разрабатываются в процессе так называемогосемантического моделирования: моделирования структуры данных исходя изих смысла. Для этого полезно использовать ER-диаграммы (Entity – Relationship:Сущность – Связь).Примечание. ER-диаграммы используются в разных аспектах проектированиясложных программных комплексов, причем, не только комплексов, разрабатываемых сиспользованием объектно-ориентированной парадигмы, но и при разработке баз данныхи во многих других приложениях.Основными понятиями, используемыми при построении ER-диаграмм, являются:561.
Сущность – класс однотипных объектов, информация о которыхдолжна быть учтена в модели. Сущность в рамках ООП представляетсяклассом.2. Экземпляр сущности – объект, создаваемый на основе класса.3. Атрибут сущности – именованная характеристика. В ООП – информационный член класса4. Ключ сущности – совокупность атрибутов, однозначно определяющихобъект.5. Связь – ассоциация между сущностями.Типы связей:− один к одному− один ко многим− многие ко многимПример связи: группа – студенты. Связь может иметь одну из двух модальностей:− может (может быть, а может и не быть)− долженПри разработке ER-модели определяется следующая информация:− Список сущностей− Список атрибутов− Описание связейСвязи между сущностями реализуются с помощью механизмов наследования, агрегирования, использования.Наследование – отношение между классами, при котором один класс повторяет структуру и поведение другого класса (одиночное наследование) илидругих (множественное наследование) классов.Класс, поведение и структура которого наследуется, называется базовым(родительским) классом, а класс, который наследует – производным классом.В производном классе структура и поведение базового класса (информационные члены и методы), дополняются и переопределяются.
В производном классеуказываются только дополнительные и переопределяемые члены класса. Производный класс является уточнением базового класса:class z: public y{. . . };Агрегация – это отношение между классами типа целое/часть. Агрегируемый класс в той или иной форме является частью агрегата. Объект класса-агрегатаможет хранить объект агрегируемого класса, или хранить ссылку (указатель) нанего.Пример:class node { . . .};// агрегируемый класс, описывающий// вершину дереваclass tree {// класс-агрегат, описывающий дерево.57node* root; // единственным информационным членом// является указатель на выделенную// вершину – корень дереваpublic:tree(){root = 0;}. . .};Композиция является специальным видом агрегирования (так называемоесильное агрегирование).
Композиция объектов заключается в использованииобъектов типов разработанных классов в качестве информационных членов приописании других классов.Пример:class point{int x,y;public:point(){ . . .}point(int x1, int y1){ . . .}. . .};class z1{point p;int z;public:z1(int z2){ . . . }. . .};z1* z3 = new z1(1);Использование – отношение между классами, при котором один класс всвоей реализации использует в той или иной форме реализацию объектов другогокласса.Использование одним классом объектов другого класса может проявлятьсяодним из следующих образов:• Имя одного класса используется в профиле метода другого класса• В теле метода одного класса создаётся локальный объект другогокласса• Метод одного класса обращается к методу другого класса (не совсемчастный случай предыдущего способа использования, так как при вызове статических членов классов локальный объект не создаётся).5810.Одиночное наследование10.1.
Правила наследованияНаследование является одним из трех основных механизмов ООЯП. В результате использования механизма наследования осуществляется формированиеиерархических связей между описываемыми типами. Тип-наследник уточняетбазовый тип.Прототип объявления типа-наследника:⎡ public ⎤⎡ class ⎤ имя типа : ⎢ protected ⎥ имя базового типа⎢⎣ struct ⎥⎦⎢⎣ private ⎥⎦⎧ описание ⎫⎨⎬⎩членов класса ⎭Пример:struct A {int x,y;};struct B: A {int z;};A a1;B b1;b1.x = 1;b1.y = 2;b1.z = 3;a1 = b1;Объект типа B наследует свойства объекта типа A.Таким образом, объект типа-наследника содержит внутри себя члены базового типа:При наследовании наследуются не только информационные члены, но иметоды.Не наследуются: Конструкторы Деструктор Операция присваивания59Как уже было описано, единственный способ использования конструкторабазового класса – список инициализации.
Он записывается при описании конструктора производного класса:И мя _ производ −ного _ класса⎛ форм альные ⎞⎜⎟⎜ парамет ры ⎟⎝⎠:И м я _ базовогокласса с парам⎛ факт ические ⎞⎜⎟⎜ парам ет ры ⎟⎝⎠{. . .}При создании объекта производного типа B сначала будет вызван конструктор базового типа A. При этом если конструктору базового типа нужны параметры, то его необходимо вызывать явно в списке инициализации.
Затембудет вызван конструктор производного типа B.Деструкторы вызываются в обратном порядке. При разрушении объектапроизводного типа сначала будет вызван деструктор этого типа, а затем деструктор базового типа.Допустимо присвоение объекту базового типа объекта производного типа.При этом объекту базового типа будет присвоена та часть объекта производноготипа, которая структурно совпадает с базовым типом.10.2. Преобразования указателей.Безопасным приведением является приведение указателя на объект типа-наследника к указателю на объект базового типа.Пусть A и B – типы из предыдущего примера.
ТогдаA a1;A* pa;B b1;B* pb;pb = &b1;pa = pb; // Указателю pa присваивается адрес объекта// b. Т.к. указатель pa описан как указатель// на объект типа A, то с его помощью видна// только та часть объекта b, которая// структурно соответствует типу A.pa = & a1;pb = (B*)pa; // Допустимое, но небезопасное явное// преобразование указателя на объект// базового типа к указателю на объект// производного типа. Через указатель на// объект типа B можно обращаться к// информации, которая присутствует в// типе В.
Однако, в структуре объекта a1// базового типа A отсутствуют// дополнительные члены производного// типа.// pb -> z; // Ошибочное обращение к таким членам после// указанного преобразования (ошибка во// время исполнения программы).6010.3.Правила видимости при наследовании.Наследование свойств и поведения могут контролироваться с помощьюквалификаторов доступа, задаваемых при наследовании: public, protected,private. Названия квалификаторов доступа совпадают с названиями ранееописанных областей доступа в классах и структурах. Квалификаторы доступаограничивают видимость полностью или частично для полностью или частичнооткрытых членов. Закрытые члены всегда остаются закрытыми. При наследовании можно уменьшить видимость членов, но не расширить их видимость.Кратко вид доступа в типе-наследнике для членов базового типа можнопредставить таблицей:КвалификатордоступаОбластьдоступабазового типаpublicprotectedprivatepublicprotected privatepublicprotected privateprotected protected privateprivateprivate privateЗамечание.
Данная таблица показывает вид доступа для членов в типе наследнике для типа наследника следующего уровня. Закрытый вид доступа в типе-наследнике для закрытых членов базового типа имеет особый статус, описываемый далее.Если не указан тип наследования, то тип наследования по умолчанию определяется описанием типа наследника . Если тип-наследник описывается классом, то тип наследования – закрытый (private), если же это структура, то наследование по умолчанию будет открытым (public).Пример:struct A {int x;};class C: A {};int main(){C c;// c.x = 1; // ошибка: в классе C из-за закрытого по// умолчанию наследования поле x// становится закрытым.return 0;}Если тип-наследник описывается структурой, то наследование по умолчанию становится открытым.61Пример:class A {public:int x;private:int y;};struct C: A {};int main(){C c;c.x = 1;// ошибки нет, т.к.
наследование – открытое.return 0;}При необходимости открытого наследования членов базового типа, еслитип-наследник описывается с использованием класса, следует явно указыватьквалификатор public:class C: public A {int z;};Замечание. В других системах программирования, связанных, например, сязыком Java, не предусмотрен квалификатор доступа при наследовании, так как вязыке Java предусмотрен только открытый способ наследования.Защищенный вид доступа (protected) означает, что члены базового типа втипе-наследнике доступны только для методов своего (базового) типа, а также дляметодов производного типа. Во всех остальных случаях они ведут себя так же, какчлены с закрытым видом доступа (private).Пример:struct A {int x,y;};class B: protected A {int z;public:void putx(int ap) {x = ap;}};62int main(){B b1;b1.putx(1);.
. .return 0;}Ограничение видимости при наследовании ограничивает манипуляции счленами базового типа только в объектах типа-наследника и его потомках. Поэтому при преобразовании указателя типа-наследника к указателю на объектыбазового типа работа с объектом осуществляется в соответствии с правиламивидимости для базового класса.Пусть указатель на объект типа-наследника при защищенном наследованиипреобразован к указателю на объекты базового типа.
Тогда работа с объектомтипа-наследника с использованием указателя на объекты базового типа происходит в соответствии с правами доступа для базового типа (как уже было указано,через такой указатель виден не весь объект типа-наследника, а только его часть,соответствующая базовому типу):struct A {int x; int y;};struct B: A {int z;};class C: protected A {int z;};int main(){A a;A* pa;B b;C c;C* pc = &c;b.x = 1;//pc -> z;b.y = 2;//pc -> x;b.z = 3;pa = (A*)pc;a = b;pa -> x=4;return 0;}// ошибка: доступ к закрытому полю// ошибка: доступ к закрытому полю// см. примечание далее.// правильно: поле A::x - открытоеПримечание. Так как в данном примере наследование – защищенное, то приприсвоении указателя производного типа указателю базового типа требуется явное63преобразование (pa=(A*)pc;). При открытом наследовании возможно простое присвоение указателей (pa=pc).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
