246071-Либерти-Освой-самостоятельно-С-за-21-день (852741), страница 79
Текст из файла (страница 79)
Обратите внимание, что она не являетсяфункцией-членом класса String. Поскольку эта функция возвращает ссылку на ostream, можноконкатенироватьвызовыoperator<<следующимобразом:cout<<"myAge:"<<itsAge<<"years.";Выполнение этой функции-друга представлено строками 155—159. Основное назначениефункции состоит в том, чтобы скрыть детали процедуры передачи строки в iostream. Большеничего и не требуется. Более подробно о функции ввода и перегрузке operator>> вы узнаете наследующемзанятии.РезюмеСегодня вы узнали, как делегировать ответственность за выполнение специальных задачвложенным объектам, а также выполнять один класс в пределах другого с помощью вложенияили открытого наследования.
Основное ограничение вложения — отсутствие у нового классадоступа к защищенным членам вложенного класса и возможности замещения функций-членоввложенного объекта. Вложение гораздо проще в использовании, чем закрытое наследование,поэтомуповозможностиследуетприменятьэтотподход.Вы также узнали, как объявлять классы и функции-друзьями другого класса. Объявлениефункции друга позволяет перегрузить оператор ввода таким образом, что появляетсявозможность использовать объект cout в пользовательском классе точно так же, как встандартныхвстроенныхклассах.Напомним, что открытое наследования определяет производный класс как уточнениебазовогокласса;вложениеподразумеваетобладаниеоднимклассомобъектамидругогокласса,азакрытое наследование состоит в выполнении одного класса средствами другого класса.Делегирование ответственности реализуется либо вложением, либо закрытым наследованием,хотяпервоепредпочтительнее.ВопросыиответыПочему так важно разбираться в особенностях отношений между классами при выбореразличныхподходовустановкивзаимосвязеймеждуними?Язык программирования C++ создавался специально для разработки объектноориентированных программ.
Характерной особенностью объектно-ориентированногопрограммированияявляетсямоделированиевпрограммереальныхотношениймеждуобъектамии явлениями окружающего мира, причем при выборе подходов программирования следуетучитыватьособенностиэтихотношений,чтобымаксимальноточносмоделироватьреальность.Почемувложениепредпочтительнеезакрытогонаследования?Современное программирование — это разрешение противоречий между достижениеммаксимальной точности моделирования событий и предупреждением чрезвычайногоусложнения программ.
Поэтому чем больше объектов программы будут использоваться как"черные ящики", тем меньше всевозможных параметров нужно отслеживать при отладке илимодернизации программы. Методы вложенных классов скрыты от пользователей, что нельзясказатьозакрытомнаследовании.Почему бы не описать все классы, объекты которых используются в других классах,друзьямиэтихклассов?Объявлениеодногоклассадругомкакого-либоиногооткрываетзакрытыеметодыиданныекласса, что снижает инкапсуляцию класса. Лучше всего держать как можно больше членоводногоклассазакрытымиотвсехостальныхклассов.Если функция перегружается, нужно ли описывать каждый вариант этой функции другомкласса?Да.
Если вы перегружаете функцию и хотите представить все варианты этой функциидрузьями другого класса, то в описании класса каждый вариант функции долженсопровождатьсяключевымсловомfriend.КоллоквиумВэтомразделепредлагаютсявопросыдлясамоконтроляиукрепленияполученныхзнанийи приводится несколько упражнений, которые помогут закрепить ваши практические навыки.Попытайтесьсамостоятельноответитьнавопросытестаивыполнитьзадания,апотомсверьтеполученные результаты с ответами в приложении Г. Не приступайте к изучению материаласледующей главы, если для вас остались неясными хотя бы некоторые из вопросов,предложенныхниже.Контрольныевопросы1.Какобъявитькласс,являющийсячастнымпроявлениемдругогокласса?2. Как объявить класс, объекты которого должны использоваться в качестве переменныхчленовдругогокласса?3.Вчемсостоятразличиямеждувложениемиделегированием?4.Вчемсостоятразличиямеждуделегированиемивыполнениемклассавпределахдругогокласса?5.Чтотакоефункция-друг?6.Чтотакоекласс-друг?7.ЕсликлассDogявляетсядругомBoy,томожнолисказать,чтоBoy—другDog?8.
Если класс Dog является другом Boy, а Terrier произведен от Dog, является ли TerrierдругомBoy?9. Если класс Dog является другом Boy, а Boy — другом House, можно ли считать DogдругомHouse?10.Гденеобходиморазмещатьобъявлениефункции-друга?Упражнения1. Объявите класс Animal, который содержит переменную-член, являющуюся объектомклассаString.2.ОбъявитеклассBoundedArray,являющийсямассивом.3.ОбъявитеклассSet,выполняемыйвпределахмассиваBoundedArray.4.
Измените листинг 15.1 таким образом, чтобы класс String включал перегруженныйоператорвывода(>>).5.Жучки:найдитеошибкивэтомкоде:1:#include<iostream.h>2:3:classAnimal;4:5:voidsetValue(Animal&,int);6:7:8:classAnimal9:{10:public:11:intGetWeight()const{returnitsWeight;}12:intGetAge()const{returnitsAge;}13:private:14:intitsWeight;15:intitsAge;16:};17:18:voidsetValue(Animal&theAnimal,inttheWeight)19:{20:friendclassAnimal;21:theAnimal.itsWeight=theWeight;22:}23:24:intmain()25:{26:Animalpeppy;27:setValue(peppy,5);28:}6.Исправьтелистинг,приведенныйвупражнении5,иоткомпилируйтеего.7.Жучки:найдитеошибкивэтомкоде:1:#include<iostream.h>2:3:classAnimal;4:5:voidsetValue(Animal&,int);6:voidsetValue(Animal&.,int,int);7:8:classAnimal9:{10:friendvoidsetValue(Animal&,int);11:private:12:intitsWeight;13:intitsAge;14:};15:16:voidsetValue(Animal&theAnimal,inttheWeight)17:{18:theAnimal.itsWeight=theWeight;19:}20:21:22:voidsetValue(Animal&theAnimal,inttheWeight,inttheAge)23:{24:theAnimal.itsWeight=theWeight;25:theAnimal.itsAge=theAge;26:}27:28:intmain()29:{30:Animalpeppy;31:setValue(peppy,5);32:setValue(peppy,7,9);33:}8.Исправьтелистинг,приведенныйвупражнении7,иоткомпилируйтеего.День16-й.ПотокиРанеедлявыводанаэкранисчитываниясклавиатурымыиспользовалиобъектыcoutиcin,непонимаядоконцапринциповихработы.Сегоднявыузнаете:•Чтотакоепотокиввода-выводаикаконииспользуются•Какспомощьюпотоковуправлятьвводомивыводомданных•КакспомощьюпотоковзаписыватьинформациювфайлизатемсчитыватьееЗнакомствоспотокамиЯзыкпрограммированияC++специальнонеопределяет,какимобразомданныевыводятсяна экран или в файл либо как они считываются программой.
Тем не менее эти особенностиявляютсяважнойчастьюработыпрограммиста,поэтомустандартнаябиблиотекаC++включаетбиблиотекуiostream,упрощающуюввод-вывод(I/O).Благодарявыделениюоперацийввода-выводавотдельнуюбиблиотекуупрощаетсясозданиеаппаратно независимого языка разработки программ для разных платформ. Это позволяетсоздать программу на C++ для компьютеров PC, а затем откомпилировать ее для рабочейстанции Sun. Разработчики снабдили компилятор библиотеками для всех случаев. Так, покрайнеймере,должнобытьтеоретически.Примечание:Библиотека — это набор файлов OBJ, которые можно подключать кпрограмме для получения дополнительных функциональных возможностей.
Это наиболеераспространенная форма многократного использования кода, и можно сказать, что онасуществуетещестехпор,какпервобытныепрограммистыкаменноговекавыбивалипервыенулииединицынастенахсвоихпещер.ИнкапсуляцияКлассы iostream рассматривают информацию, выводимую программой на экран, какпобитовыйпотокданных.Еслиданныевыводятсявфайлилинаэкран,тоисточникпотока,какправило, содержится в программе.
Если же поток направлен в противоположную сторону,данные могут поступать с клавиатуры или файла на диске. В этом случае они заносятся впеременные.Однаизосновныхцелейиспользованияпотоковсостоитвинкапсуляциипроцедурыобменаданными с диском или дисплеем компьютера. Сама программа работает только с потоками,которыереализуютэтипроцессы.Схематическиэтаидеяпроиллюстрировананарис.16.1.Рис.16.1.ИнкапсуляцияспомощьюпотоковБуферизацияЗапись на диск (и в меньшей степени вывод на экран) обходится очень дорого.
Записьданных на диск и считывание их с диска требует довольно много времени, что может надолгозаблокировать выполнение программы. Для решения этой проблемы потоки обеспечиваютбуферизацию. Данные сначала записываются в буфер потока, а после его наполнения всяинформацияразомзаписываетсянадиск.Суть идеи проиллюстрирована на примере знакомого со школьной скамьи бака с в.одой(рис.
16.2). Вода заливается сверху, и бак постепенно наполняется, поскольку нижний вентильзакрыт.Когда вода (данные) достигает верха, нижний вентиль автоматически открывается и всяводавыливается(рис.16.3).Кактолькобакопустеет,нижнийвентильзакрывается,аверхнийоткрываетсявновь,иводасновапоступаетвбак(рис.16.4).Внекоторыхслучаяхнеобходимо,чтобыводасразужевыливаласьизбака,недожидаясьегонаполнения.Впрограммированиитакаяситуацияназываетсяочисткойбуфера(рис.16.5).Рис.16.2.Буфернаполняетсяданными,какзакрытыйбак—водойРис.16.3.Открываетсясливнойвентиль,ивода(данные)сливаетсяизбакаРис.16.4.ПовторноенаполнениебакаРис.16.5.ОчисткабуфераподобнаэкстренномусливуводыПотокиибуферыВ C++ применяется объектно-ориентированный подход к реализации обмена данными сбуферизированнымипотоками.• Класс streambuf управляет буфером, поэтому его функции предоставляют возможностьнаполнять,опорожнятьиочищатьбуфер,атакжевыполнятьснимдругиеоперации.• Класс ios является базовым для классов потоков ввода-вывода.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
