cpp-oop (823968), страница 14
Текст из файла (страница 14)
Такойкласс называется вложенным. Вложенный класс расположен в области доступа класса,внутрикоторогоонобъявлен.Соответственно,объектыэтогоклассамогутиспользоваться как компоненты внешнего класса. Компонентные функции и статическиекомпоненты вложенного класса могут быть описаны вне глобального класса.Пример 4.1. Вложенные классы. Ниже описан класс TGroup (Группа студентов),составной частью которого является класс TStudent (Студент).
Фактически между этимиклассами реализовано наполнение, но при описании класс Студент вложен в классГруппа.#include <string.h>#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <conio.h>class TGroup{class TStudent{private: char * Famyli,*Name;float old;public:char * getFam() {return Famyli;}ОглавлениеИванова Г.С., Ничушкина Т.Н. «Объектно-ориентированное программирование на языке C++ в среде Microsoft Visual Studio 2008»100char * getName(){return Name;float getold()return old;{}}void setstudent(){char s[30];puts("input famyli");gets(s);Famyli= new char [strlen(s)+1];strcpy(Famyli,s);puts("input Name");gets(s);Name= new char [strlen(s)+1];strcpy(Name,s);puts("Input Old");gets(s);old=atof(s);}void printst(){printf("%15s %10s %6.2f\n",getFam(), getName(), getold());}};int size;TStudent *Masgroup;public:void TGroup::setgroup(int asize){size=asize; Masgroup=new TStudent[size];for(int i=0;i<size;i++)Masgroup[i].setstudent();}void printGr(){puts("Information of Group");for(int i=0;i<size;i++)Masgroup[i].printst();}ОглавлениеИванова Г.С., Ничушкина Т.Н.
«Объектно-ориентированное программирование на языке C++ в среде Microsoft Visual Studio 2008»101};void main(){TGroup AK;int n;puts("input n<=30"); scanf("%d\n",&n);AK.setgroup(n);AK.printGr();_getch();}ОглавлениеИванова Г.С., Ничушкина Т.Н. «Объектно-ориентированное программирование на языке C++ в среде Microsoft Visual Studio 2008»1024.2Статические компоненты классаКласс – это тип, а объект – конкретный представитель этого класса в программе.
Длякаждого объекта существует своя копия полей класса. Если все объекты одного типаиспользуют некоторые данные совместно, то возникает проблема размещения этихданных и обеспечения их доступности из всех объектов класса. Эту проблему можнорешить использованием внешних extern или внешних статических extern staticпеременных, но это нарушит принцип инкапсуляции, поскольку переменные будутдоступны не только объектам класса. Более грамотным решением является применение ст ат и ческ и хк о м п о н е н т ов класса, что позволит снизить потребность вглобальных переменных программы.Статическими называются компоненты класса, объявленные с модификаторомпамяти static. Такие компоненты (поля и методы) являются частью класса, но несвязаны с его объектами.Имеется только одна копия статических полей класса – общая для всех объектовданного класса, которая существует даже при их отсутствии.Инициализациюстатическихполейклассаосуществляютобязательновнеопределения класса, но с указанием квалификатора видимости <Имя класса>::.
Например:class point{int x,y;static int obj_count;/* статическое поле (счетчик обращений),инициализация в этом месте не возможна */public:point () { x=0; y=0; obj_count++; } // обращение к статическому полю};int point::obj_count=0; // инициализация статического поляЛюбой метод может обратиться к статическому полю класса и изменить егозначение. Существует также возможность обращения к статическим полям класса приотсутствии объектов данного класса. Такой доступ осуществляют с помощьюОглавлениеИванова Г.С., Ничушкина Т.Н.
«Объектно-ориентированное программирование на языке C++ в среде Microsoft Visual Studio 2008»103статических компонентных функций – компонентных функций, объявленных соспецификатором static.Статические функции не ассоциируются с каким-либо объектом и не получаютпараметра this. Следовательно, они не могут без указания объекта обращаться кнестатическим полям класса. При необходимости ссылка на конкретный объект можетбыть передана в списке параметров, и тогда статическая функция может обратиться кнестатическим полям объекта следующим образом:<Имя объекта>.<Имя нестатического поля класса>.При обращении к статическим полям класса такой проблемы не возникает:class point{int x,y,color;static int obj_count;// нестатические поля// статическое поле - счетчик обращенийpublic:point (){x=0; y=0; color=5; }static void draw_point(point &p); // статическая функция};int point::obj_count=0;// инициализация статического поляvoid point::draw_point(point &p)// имя объекта передано через параметр{putpixel(p.x,p.y,p.color ); // обращение к нестатическому полюobj_count++;// обращение к статическому полю}Обращаться к статическим компонентам класса, являющимся принадлежностью всехобъектов данного класса, можно, указав вместо имени объекта имя класса:<Класс>::<Компонент>.ОглавлениеИванова Г.С., Ничушкина Т.Н.
«Объектно-ориентированное программирование на языке C++ в среде Microsoft Visual Studio 2008»104Пример 4.2. Класс со статическими компонентами.Вкачествепримера,иллюстрирующегополезныесвойствастатическихкомпонентов, рассмотрим класс, использующий статические компоненты для построениясписка своих объектов (рис. 4.1).ОбластьстатическихданныхfirstanextОбъектыbnextcnextlastРис. 4.1. Структура списка объектов, использующего статические компоненты классаВ поле first хранится адрес первого элемента списка, в поле last – адреспоследнего элемента списка.
Нестатическое поле next хранит адрес следующего объекта.Сформированный в примере список использован для вывода всех экземпляров класса спомощью статической функции displayAll(). Статическая функция displayAll(),как не получающая неявно адреса полей объекта посредством указателя this,обращается к нестатическому полю next с указанием конкретного объекта через явнозаданный параметр:#include <locale.h>#include <string.h>#include <conio.h>#include <stdio.h>class String{public:char str[40];static String *first; // статическое поле - указатель на начало спискаstatic String *last; // статическое поле - указатель на конец спискаString *next;String(char*s){strcpy(str,s);next=NULL;if (first==NULL) first=this;ОглавлениеИванова Г.С., Ничушкина Т.Н.
«Объектно-ориентированное программирование на языке C++ в среде Microsoft Visual Studio 2008»105else last->next=this;last=this;}void display(){puts(str);static void displayAll();//}объявление статической функции};// инициализация статических компонентовString *String::first=NULL;String *String::last=NULL;//void String::displayAll()описание статической функции{String *p=first;if (p==NULL) return;do { p->display();p=p->next; }while (p!=NULL);}void main(void){setlocale(0,"russian");String a(" Пример "), b(" использования статических "),c(" компонентов"); // объявление-создание трех объектов классаif (String::first!=NULL)String::displayAll();// обращение к общему статическому полю// обращение к статической функции_getch();}ОглавлениеИванова Г.С., Ничушкина Т.Н.
«Объектно-ориентированное программирование на языке C++ в среде Microsoft Visual Studio 2008»1064.3Дружественные функции и классыКак было отмечено ранее, механизм управления доступом позволяет выделитьвнутренние private, защищенные protected и общедоступные public компонентыклассов. Причем внутренние компоненты локализованы в классе и не доступны извне, азащищенные – доступны только компонентным функциям класса и его наследникам.Такое ограничение доступа к внутренним и защищенным компонентам класса можетоказаться неоправданно строгим. Оно может существенно сужать возможностинаследования других классов от данного и сокращать количество вариантов егоиспользования.Кроме того, бывают случаи, когда функции, не являющиеся компонентными,должны иметь возможность обращаться к внутренним компонентам класса.
В такойситуации класс может предоставить особые привилегии определенным внешнимфункциям или компонентным функциям другого класса. Эти функции получили названиедружественных.По определению, дружественной функцией класса называется функция, которая, неявляясь компонентом некоторого класса, имеет доступ ко всем его компонентам, в томчисле внутренним. Функция не может стать другом класса «без его согласия». Дляполучения «прав друга» функция должна быть описана в теле класса со спецификаторомfriend. Именно при наличии такого описания класс предоставляет функции правадоступа к защищенным и внутренним компонентам.Пример 4.3.
Внешняя дружественная функция.#include <locale.h>#include <iostream>using namespace std;class FIXED{private:int a;public:FIXED(int v):a(v){}friend void show(FIXED);};ОглавлениеИванова Г.С., Ничушкина Т.Н. «Объектно-ориентированное программирование на языке C++ в среде Microsoft Visual Studio 2008»107void show(FIXED Par){cout<<Par.a<<endl; // функция имеет доступ к внутреннему полю aPar.a+=10;cout<<Par.a<<endl;}void main(){setlocale(0,"russian");FIXED aa(25);cout << "Результаты работы: "<<endl;// выводит:show(aa);2535system("pause");}Друзьями класса могут являться и компонентные функции другого класса. Однакоследует заметить, что такую привилегию методу другого класса может предоставить лишьавтор данного класса, а не автор метода.Пример 4.4.
Дружественная функция – компонент другого класса.#include <locale.h>#include <iostream>using namespace std;class FLOAT; // объявление класса без его определенияclass FIXED{private:int a;public:FIXED(int v):a(v){}double Add(FLOAT);void print(){cout <<a << endl;}};class FLOAT{private:double b;ОглавлениеИванова Г.С., Ничушкина Т.Н. «Объектно-ориентированное программирование на языке C++ в среде Microsoft Visual Studio 2008»108public:FLOAT(double val) { b=val; }void print(){cout <<b << endl;}friend double FIXED::Add(FLOAT); /* компонентная функциякласса FIXED объявляется дружественной классу FLOAT */};double FIXED::Add(FLOAT Par){return a+Par.b;}/* функция получает доступ к внутреннемуполю класса FLOAT */void main(){setlocale(0,"russian");FIXED aa(25); FLOAT bb(45);cout << "Результаты работы: "<<endl;cout<<aa.Add(bb)<<endl;aa.print();// выводит: 25bb.print();// выводит: 45// выводит: 70system("pause");}Следует отметить некоторые особенности дружественных функций.
Дружественнаяфункция при вызове не получает указатель this, поскольку не является компонентной.Объекты класса должны передаваться дружественной функции явно (через параметры).Так как дружественная функция не является компонентом класса, на нее нераспространяется действие спецификаторов доступа public, protected, private.Поэтому место размещения прототипа дружественной функции внутри определениякласса безразлично. Права доступа дружественной функции не изменяются и не зависятот спецификаторов доступа.Использование механизма дружественных функций позволяет упростить интерфейсмежду классами. Например, дружественная функция может получить доступ квнутренним и защищенным компонентам сразу нескольких классов.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
