Классы это просто


Содержание

Сравнение классов и структур в C++

Классы в С++ определяются ключевым словом class . Они представляют собой форму структуры, у которой спецификация доступа по умолчанию – private , то есть

есть сокращенная запись

Хотя такое определение класса и справедливо, базовым в языке С++ является понятие класса. В С++ принято считать, что структура struct – это просто класс, все члены которого общие, то есть

Структуры необходимо использовать в тех случаях, когда сокрытие данных неуместно.
В качестве иллюстрации, представим абстрактный тип данных для комплексных чисел с помощью структуры и с помощью класса. Единственное отличие — в использовании ключевых слов: private и public .
С использованием структуры:

С использованием класса:

Чаще всего структуры содержат только поля и не содержат методов.
Если предполагается создание объектов, для которых будут реализованы методы их использования, то целесообразно использовать класс.

Понятие класса, экземпляра класса и объекта в ООП.

Независимо от того, какой язык программирования вы собираетесь изучать: PHP, Javascript или др. языки программирования, при изучении объектно-ориентированного подхода к программированию, обязательно нужно разобраться с понятиями класса и объекта.

Из предыдущего видео мы знаем, что самым главным действующим лицом в объектно-ориентированном подходе программирования является объект, у которого есть какие-то свойства (т.е. характеристики этого объекта), значения этих свойств и методы, те действия, которые этот объект может совершать.

Но, для того, чтобы в нашей программе появился объект, нужно совершить два действия:

1) Его нужно описать. Какие свойства и методы есть у этого объекта.

2) Его нужно создать

Что значит описать объект? Описание объекта – это определение его свойств и методов, которые этот объект может принимать. Т.е. мы начинаем создавать программу и пишем, что у нас будет некий объект (например, Employee или Работник).

У этого объекта будет свойства first_name (имя), last_name (фамилия), age (возраст).

Этот объект при запросе к нему может выдавать его имя (getFirstName()), фамилию getLastName()), возраст (getAge()).

Обратите внимание, что в конце метода ставятся круглые скобки (). Они обозначают то, что это является методом. Остальное является свойствами, характеристиками объекта.

Что же значит создать объект?

Создание объекта – это некий процесс обращения к конкретному экземпляру описанного объекта. После описания объекта он имеет некую абстрактную форму и когда мы обращаемся к какому-то конкретному работнику, к какому-то конкретному экземпляру этого описания: работник 1, работник 2, работник 3. У нас может быть множество работников, которые соответствуют этой схеме.

Когда мы с вами обращаемся к какому-то конкретному экземпляру этой сущности работника, то мы создаем некий объект, т.е. некий экземпляр существующего описания этого объекта.

Тот программный код, который содержит описательную часть объекта, он называется класс. Часть, в которой мы описываем объект – это называется классом. Т.е. класс – это некая сущность, которая описываем, что будут собой представлять все те экземпляры, которые будут создаваться из этого класса.

Экземпляры классов = объекты.

Объект – это просто что-то конкретное, а класс – это некое абстрактное понятие, которое просто содержит описательную часть.

Класс – это что-то вроде чертежа объекта, т.е. прежде чем мы создадим какую-то деталь, проектировщик должен сделать ее чертеж. Написать, что у этой детали будут такие-то свойства (высота, ширина, длина). Когда чертеж будет выполнен, мы отдаем его какому-то мастеру, и он уже создает экземпляры из этого класса. Деталей, которые могут быть созданы из этого чертежа огромное количество.

Также и в программировании: класс у нас один, а экземпляров этого класса, объектов может быть огромное количество.

И нужно понимать, что

Чертеж НЕ равно деталь

Класс НЕ равно объект

Общий алгоритм работы с объектно-ориентированным подходом в программировании:

  1. Создали класс
  2. Создали экземпляр класса (объект)
  3. Обращаемся к свойствам и методам экземпляра класса.

Конечно, сейчас многое может быть с этим не понятно, но здесь важно приступить к практике и посмотреть на конкретных примерах, как это работает.

Чтобы оставить сообщение, зарегистрируйтесь/войдите на сайт через:

Или зарегистрируйтесь через социальные сети:

Метаклассы в Python

Как сказал один из пользователей StackOverflow, «using SO is like doing lookups with a hashtable instead of a linked list». Мы снова обращаемся к этому замечательному ресурсу, на котором попадаются чрезвычайно подробные и понятные ответы на самые различные вопросы.

В этот раз мы обсудим, что такое метаклассы, как, где и зачем их использовать, а также почему обычно этого делать не стоит.

Классы как объекты

Перед тем, как изучать метаклассы, надо хорошо разобраться с классами, а классы в Питоне — вещь весьма специфическая (основаны на идеях из языка Smalltalk).

В большинстве языков класс это просто кусок кода, описывающий, как создать объект. В целом это верно и для Питона:

Но в Питоне класс это нечто большее — классы также являются объектами.

Как только используется ключевое слово class , Питон исполняет команду и создаёт объект. Инструкция


создаст в памяти объект с именем ObjectCreator .

Этот объект (класс) сам может создавать объекты (экземпляры), поэтому он и является классом.

Тем не менее, это объект, а потому:

  • его можно присвоить переменной,
  • его можно скопировать,
  • можно добавить к нему атрибут,
  • его можно передать функции в качестве аргумента,

Динамическое создание классов

Так как классы являются объектами, их можно создавать на ходу, как и любой объект.

Например, можно создать класс в функции, используя ключевое слово class :

Однако это не очень-то динамично, поскольку по-прежнему нужно самому писать весь класс целиком.

Поскольку классы являются объектами, они должны генерироваться чем-нибудь.

Когда используется ключевое слово class , Питон создаёт этот объект автоматически. Но как и большинство вещей в Питоне, есть способ сделать это вручную.

Помните функцию type ? Старая-добрая функция, которая позволяет определить тип объекта:

На самом деле, у функции type есть совершенно иное применение: она также может создавать классы на ходу. type принимает на вход описание класса и созвращает класс.

(Я знаю, это по-дурацки, что одна и та же функция может использоваться для двух совершенно разных вещей в зависимости от передаваемых аргументов. Так сделано для обратной совместимости)

type работает следующим образом:

может быть создан вручную следующим образом:

Возможно, вы заметили, что мы используем «MyShinyClass» и как имя класса, и как имя для переменной, содержащей ссылку на класс. Они могут быть различны, но зачем усложнять?

type принимает словарь, определяющий атрибуты класса:

можно переписать как

и использовать как обычный класс

Конечно, можно от него наследовать:

В какой-то момент вам захочется добавить методов вашему классу. Для этого просто определите функцию с нужной сигнатурой и присвойте её в качестве атрибута:

Уже понятно, к чему я клоню: в Питоне классы являются объектами и можно создавать классы на ходу.

Это именно то, что Питон делает, когда используется ключевое слово class , и делает он это с помощью метаклассов.

Что такое метакласс (наконец)

Метакласс это «штука», которая создаёт классы.

Мы создаём класс для того, чтобы создавать объекты, так? А классы являются объектами. Метакласс это то, что создаёт эти самые объекты. Они являются классами классов, можно представить это себе следующим образом:

Мы уже видели, что type позволяет делать что-то в таком духе:

Это потому что функция type на самом деле является метаклассом. type это метакласс, который Питон внутренне использует для создания всех классов.

Естественный вопрос: с чего это он его имя пишется в нижнем регистре, а не Type ?

Я полагаю, это просто для соответствия str , классу для создания объектов-строк, и int , классу для создания объектов-целых чисел. type это просто класс для создания объектов-классов.

Это легко проверить с помощью атрибута __class__ :

В питоне всё (вообще всё!) является объектами. В том числе числа, строки, функции и классы — они все являются объектами и все были созданы из класса:

А какой же __class__ у каждого __class__ ?

Итак, метакласс это просто штука, создающая объекты-классы.

Если хотите, можно называть его «фабрикой классов»

type это встроенный метакласс, который использует Питон, но вы, конечно, можете создать свой.

Атрибут __metaclass__

При написании класса можно добавить атрибут __metaclass__ :

В таком случае Питон будет использовать указанный метакласс при создании класса Foo .

Осторожно, тут есть тонкость!

Хоть вы и пишете class Foo(object) , объект-класс пока ещё не создаётся в памяти.


Питон будет искать __metaclass__ в определении класса. Если он его найдёт, то использует для создания класса Foo . Если же нет, то будет использовать type .

То есть когда вы пишете

Питон делает следующее:

Есть ли у класса Foo атрибут __metaclass__ ?

Если да, создаёт в памяти объект-класс с именем Foo , используя то, что указано в __metaclass__ .

Если Питон не находит __metaclass__ , он ищет __metaclass__ в родительском классе Bar и попробует сделать то же самое.

Если же __metaclass__ не находится ни в одном из родителей, Питон будет искать __metaclass__ на уровне модуля.

И если он не может найти вообще ни одного __metaclass__ , он использует type для создания объекта-класса.

Теперь важный вопрос: что можно положить в __metaclass__ ?

Ответ: что-нибудь, что может создавать классы.

А что создаёт классы? type или любой его подкласс, а также всё, что использует их.

Пользовательские метаклассы

Основная цель метаклассов — автоматически изменять класс в момент создания.

Обычно это делает для API, когда хочется создавать классы в соответсвии с текущим контекстом.

Представим глупый пример: вы решили, что у всех классов в вашем модуле имена атрибутов должны быть записать в верхнем регистре. Есть несколько способов это сделать, но один из них — задать __metaclass__ на уровне модуля.

В таком случае все классы этого модуля будут создаваться с использованием указанного меакласса, а нам остаётся только заставить метакласса переводить имена всех атрибутов в верхний регистр.

К счастью, __metaclass__ может быть любым вызываемым объектом, не обязательно формальным классом (я знаю, что-то со словом «класс» в названии не обязано быть классом, что за ерунда? Однако это полезно).

Так что мы начнём с простого примера, используя функцию.

А теперь то же самое, только используя настояший класс:

Но это не совсем ООП. Мы напрямую вызываем type и не перегружаем вызов __new__ родителя. Давайте сделаем это:

Вы, возможно, заметили дополнительный аргумент upperattr_metaclass . Ничего особого в нём нет: метод всегда получает первым аргументом текущий экземпляр. Точно так же, как вы используете self в обычным методах.

Конечно, имена, которые я тут использовал, такие длинные для ясности, но как и self , есть соглашение об именовании всех этих аргументов. Так что реальный метакласс выгляит как-нибудь так:

Можно сделать даже лучше, использовав super , который вызовет наследование (поскольку, конечно, можно создать метакласс, унаследованный от метакласса, унаследованного от type ):

Вот и всё. О метаклассах больше ничего и не сказать.

Причина сложности кода, использующего метаклассы, не в самих метаклассах. Она в том, что обычно метаклассы используются для всяких изощрённых вещей, основанных на интроспекции, манипуляцией наследованием, переменными вроде __dict__ и тому подобном.

Действительно, метаклассы особенно полезны для всякой «чёрной магии», а, следовательно, сложных штук. Но сами по себе они просты:

  • перехватить создание класса
  • изменить класс
  • вернуть модифицированный

Зачем использовать метаклассы вместо функций?

Поскольку __metaclass__ принимает любой вызываемый объект, с чего бы вдруг использовать класс, если это очевидно сложнее?

Тому есть несколько причин:

  • Назначение яснее. Когда вы видите UpperAttrMetaclass(type) , вы сразу знаете, что дальше будет.
  • Можно использовать ООП. Метаклассы могту наследоваться от метаклассов, перегружая родитальские методы.
  • Лучше структурированный код. Вы не будете использовать метаклассы для таких простых вещей, как в примере выше. Обычно это что-то сложное. Возможность создать несколько методов и сгруппировать их в одном классе очень полезна, чтобы сделать код более удобным для чтения.
  • Можно использовать __new__ , __init__ и __call__ . Конечно, обычно можно всё сделать в __new__ , но некоторым комфортнее использовать __init__
  • Они называются метаклассами, чёрт возьми! Это должно что-то значить!

Зачем вообще использовать метаклассы?

Наконец, главный вопрос. С чего кому-то использовать какую-то непонятную (и способствующую ошибкам) фичу?

Ну, обычно и не надо использовать:

Метаклассы это глубокая магия, о которой 99% пользователей даже не нужно задумываться. Если вы думаете, нужно ли вам их использовать — вам не нужно (люди, которым они реально нужны, точно знают, зачем они им, и не нуждаются в объяснениях, почему).

Гуру Питона Тим Питерс

Основное применение метаклассов это создание API. Типичный пример — Django ORM.

Она позволяет написать что-то в таком духе:

Однако если вы выполните следующий код:

вы получите не IntegerField , а int , причём значение может быть получено прямо из базы данных.

Это возможно, потому что models.Model определяет __metaclass__ , который сотворит некую магию и превратит класс Person , который мы только что определили простым выражением в сложную привязку к базе данных.

Django делает что-то сложное выглядящим простым, выставляя наружу простое API и используя метаклассы, воссоздающие код из API и незаметно делающие всю работу.


Напоследок

ВО-первых, вы узнали, что классы это объекты, которые могут создавать экземпляры.

На самом деле, классы это тоже экземпляры. Экземпляры метаклассов.

Всё что угодно является объектом в Питоне: экземпляром класса или экземпляром метакласса.

type является собственным метаклассом. Это нельзя воспроизвести на чистом Питоне и делается небольшим читерством на уровне реализации.

Во-вторых, метаклассы сложны. Вам не нужно использовать их для простого изменения классов. Это можно делать двумя разными способами:

  • руками
  • декораторы классов

В 99% случаев, когда вам нужно изменить класс, лучше использовать эти два.

Илон Маск рекомендует:  Asp примеры программного администрирования

Но в 99% случаев вам вообще не нужно изменять классы :-)

Различия между классом и объектом?

К своему стыду, внезапно, осознал, что не понимаю разницы между классом и объектом.

Т.е. чисто теоретически понимаю, что объект это экземпляр класса, т.е. класс это как бы заготовка, а уже объект это уже «вещь», с которой можно непосредственно работать.

Но тогда почему (если рассматривать вопрос в PHP), я все-таки могу работать с методами класса ( >MethodName() ), хотя, в первом случае никакого объекта не создано.

Или, в данном случае, класс это просто как бы группа глобальных функций в своём «пространстве имен», которые не требуют «персонализации» путем задания уникальных значений их свойств?

Поиск в гугле почему-то не помог, в основном приводятся аналогии вида «Класс — чертежи машины, объект — сама машина», но ни слова о практическом применении.

Заранее благодарен за разъяснения, а то сия каша в голове уже начинает напрягать =)

  • Вопрос задан более трёх лет назад
  • 48428 просмотров

Класс = срособ организации полей, методов и пр. = инкапсулированный «кусок» функциональности, описание структуры будущих объектов + своё пространство имён внутри.

Статическая составляющая класса — static-методы и static-поля — это логический способ организации функциональности, общей для любого объекта выделенной сущности. Тут значение имеет логическая составяющая — например, статический метод Parse есть и в классе int, и в классе Guid — но его функциональность различна и соответствует выделенной сущности. Для static-составляющей класса, в принципе, его можно воспринимать как пространство имён. Но пространсто имён нельзя инициализировать, нельзя создать объект пространства имён.

Объект = экземпляр класса = объект, типом которого является какой-то класс = класс после инициализации = сущность в памяти, обладающая поведением, способная изменять своё состояние.

Может быть вам легче будет понять, если вы будете думать о классе как о наборе функций, а об объекте как о наборе данных.

Некоторые функции в классе могут быть использованы только с набором данных (т.е. объектом), который передается неявно, когда вы указываете $object->method() .

Другие функции не требуют объекта, поэтому могут быть вызваны напрямую из класса.

С этой точки зрения очень логично выглядит Python, где у любого метода есть явный аргумент self, указывающий на объект, из которого был вызван метод. А запись object.method(5) является краткой записью ObjectClass.method(object, 5) .

Я придумал свою дурацкую аналогию.

Класс — это бог, который есть всегда. И бог по образу и подобию своему создаёт экземпляры — человеков. Каждый человек наделён своим набором свойств (рост, вес, . ) и методов (плавать, ходить, летать, . ). А бог в свою очередь наделён общими для всех методами: принимать мольбы, карать, посылать манну небесную и сотворить чудо. Эти методы могут быть приватными. Т.е. бог например может принимать мольбы только людей, а не марсиан. А вот сотворить чудо может как для людей, так и для марсиан — ему не жалко.

Класс — чертеж, объект класса — машина, собранная по этому чертежу.

Статический метод — это некое устройство (пусть в нашем случае будет GPS-навигатор), которое поставляется вместе с чертежом и представлено в каждой машине, построенной по этому чертежу. Устройство это никак не задействует машину, и работает само по себе.

Вы можете бегать с GPS навигатором не построив машины.

Если отойти от популярного изложения, то статические методы не связываются с экземплярами классов. И могут быть вызваны независимо от того создан экземпляр класса или нет.

Без реализации класса (создания объекта) Вы можете работать только со статическими методами/свойствами класса. Если на примере упомянутой машины — класс описывает, что это такое, а реализация (instance) класса — соответственно, реализовывает какую-то конкретную машину.

Простейший миниатюрный пример:

В итоге у нас 2 машины — VW и Жигули. Обе — экземпляры класса машина (Car). Без создания экземпляра класса Вы не зададите брэнд — нечему его задавать, собственно.

Ну это если примитивы на пальцах.
А вообще — вот, держите: про ООП на php.su

В самом простом случае: Класс — это определение общего поведения для объектов, который этот класс порождает. Объект будет иметь поведение задаваемое этим классом и отличаться от других объектов своим состоянием (ну а если состояние одинаково, то просто это будет как два одинаковых автомобиля — сущностей две разные, но выглядят одинаково ).

Далее, к классу можно добавить статические методы и поля. Здесь уже сам класс будет иметь возжность хранить свое состояние и выполнять действия. В большинстве случаев (но не во всех) это требуется для контроля над производством объектов этого класса (паттерн Синглетон, Фабрика и т.п.).

Еще далее, в объекто-ориентированных языка, все является объектом, поэтому класс тоже может являться объектом. Это нужно для того, чтобы контролировать уже сами классы, подгружать их во время работы программы или ее старта и т.п.

Все это понимание придет с опытом написания программ, просто нужно думать метафорами.

Классы в C++ — урок 10


Весь реальный мир состоит из объектов. Города состоят из районов, в каждом районе есть свои названия улиц, на каждой улице находятся жилые дома, которые также состоят из объектов.

Практически любой материальный предмет можно представить в виде совокупности объектов, из которых он состоит. Допустим, что нам нужно написать программу для учета успеваемости студентов. Можно представить группу студентов, как класс языка C++. Назовем его Students .

Основные понятия

Классы в программировании состоят из свойств и методов. Свойства — это любые данные, которыми можно характеризовать объект класса. В нашем случае, объектом класса является студент, а его свойствами — имя, фамилия, оценки и средний балл.

У каждого студента есть имя — name и фамилия last_name . Также, у него есть промежуточные оценки за весь семестр. Эти оценки мы будем записывать в целочисленный массив из пяти элементов. После того, как все пять оценок будут проставлены, определим средний балл успеваемости студента за весь семестр — свойство average_ball .

Методы — это функции, которые могут выполнять какие-либо действия над данными (свойствами) класса. Добавим в наш класс функцию calculate_average_ball() , которая будет определять средний балл успеваемости ученика.

  • Методы класса — это его функции.
  • Свойства класса — его переменные.

Функция calculate_average_ball() просто делит сумму всех промежуточных оценок на их количество.

Модификаторы доступа public и private

Все свойства и методы классов имеют права доступа. По умолчанию, все содержимое класса является доступным для чтения и записи только для него самого. Для того, чтобы разрешить доступ к данным класса извне, используют модификатор доступа public . Все функции и переменные, которые находятся после модификатора public , становятся доступными из всех частей программы.

Закрытые данные класса размещаются после модификатора доступа private . Если отсутствует модификатор public , то все функции и переменные, по умолчанию являются закрытыми (как в первом примере).

Обычно, приватными делают все свойства класса, а публичными — его методы. Все действия с закрытыми свойствами класса реализуются через его методы. Рассмотрим следующий код.

Мы не можем напрямую обращаться к закрытым данными класса. Работать с этими данными можно только посредством методов этого класса. В примере выше, мы используем функцию get_average_ball() для получения средней оценки студента, и set_average_ball() для выставления этой оценки.

Функция set_average_ball() принимает средний балл в качестве параметра и присваивает его значение закрытой переменной average_ball . Функция get_average_ball() просто возвращает значение этой переменной.

Программа учета успеваемости студентов

Создадим программу, которая будет заниматься учетом успеваемости студентов в группе. Создайте заголовочный файл students.h, в котором будет находиться класс Students .

Мы добавили в наш класс новые методы, а также сделали приватными все его свойства. Функция set_name() сохраняет имя студента в переменной name , а get_name() возвращает значение этой переменной. Принцип работы функций set_last_name() и get_last_name() аналогичен.

Функция set_scores() принимает массив с промежуточными оценками и сохраняет их в приватную переменную int scores[5] .

Теперь создайте файл main.cpp со следующим содержимым.

В самом начале программы создается объект класса Students . Дело в том, что сам класс является только описанием его объекта. Класс Students является описанием любого из студентов, у которого есть имя, фамилия и возможность получения оценок.

Объект класса Students характеризует конкретного студента. Если мы захотим выставить оценки всем ученикам в группе, то будем создавать новый объект для каждого из них. Использование классов очень хорошо подходит для описания объектов реального мира.

После создания объекта student , мы вводим с клавиатуры фамилию, имя и промежуточные оценки для конкретного ученика. Пускай это будет Вася Пупкин, у которого есть пять оценок за семестр — две тройки, две четверки и одна пятерка.

Введенные данные мы передаем set-функциям, которые присваивают их закрытым переменным класса. После того, как были введены промежуточные оценки, мы высчитываем средний балл на основе этих оценок, а затем сохраняем это значение в закрытом свойстве average_ball , с помощью функции set_average_ball() .

Скомпилируйте и запустите программу.

Отделение данных от логики

Вынесем реализацию всех методов класса в отдельный файл students.cpp.

А в заголовочном файле students.h оставим только прототипы этих методов.

Такой подход называется абстракцией данных — одного из фундаментальных принципов объектно-ориентированного программирования. К примеру, если кто-то другой захочет использовать наш класс в своем коде, ему не обязательно знать, как именно высчитывается средний балл. Он просто будет использовать функцию calculate_average_ball() из второго примера, не вникая в алгоритм ее работы.

Над крупными проектами обычно работает несколько программистов. Каждый из них занимается написанием определенной части продукта. В таких масштабах кода, одному человеку практически нереально запомнить, как работает каждая из внутренних функций проекта. В нашей программе, мы используем оператор потокового вывода cout , не задумываясь о том, как он реализован на низком уровне. Кроме того, отделение данных от логики является хорошим тоном программирования.

В начале обучения мы говорили о пространствах имен (namespaces). Каждый класс в C++ использует свое пространство имен. Это сделано для того, чтобы избежать конфликтов при именовании переменных и функций. В файле students.cpp мы используем оператор принадлежности :: перед именем каждой функции. Это делается для того, чтобы указать компилятору, что эти функции принадлежат классу Students .

Создание объекта через указатель

При создании объекта, лучше не копировать память для него, а выделять ее в в куче с помощью указателя. И освобождать ее после того, как мы закончили работу с объектом. Реализуем это в нашей программе, немного изменив содержимое файла main.cpp.

При создании статического объекта, для доступа к его методам и свойствам, используют операция прямого обращения — « . » (символ точки). Если же память для объекта выделяется посредством указателя, то для доступа к его методам и свойствам используется оператор косвенного обращения — « -> ».

Конструктор и деструктор класса

Конструктор класса — это специальная функция, которая автоматически вызывается сразу после создания объекта этого класса. Он не имеет типа возвращаемого значения и должен называться также, как класс, в котором он находится. По умолчанию, заполним двойками массив с промежуточными оценками студента.

Мы можем исправить двойки, если ученик будет хорошо себя вести, и вовремя сдавать домашние задания. А на «нет» и суда нет :-)

Деструктор класса вызывается при уничтожении объекта. Имя деструктора аналогично имени конструктора, только в начале ставится знак тильды

Классы это просто

Эта статья даст базовое понимание терминов «класс», «метод», «наследование», «перегрузка метода»

Содержание

Методы


Методы — это функции, объявление которых размещено внутри определения класса или структуры. В список переменных, доступных для метода, неявно попадают все поля структуры или класса, в котором он объявлен. Другими словами, в список областей видимости метода попадает область видимости структуры.

Взгляните на пример:

Методу Vec2f::getLength доступны все символы (т.е. переменные, функции, типы данных), которые были объявлены в одной из трёх областей видимости. При наличии символов с одинаковыми идентификаторами один символ перекрывает другой, т.к. поиск происходит от внутренней области видимости к внешней.

Понять идею проще на схеме. В ней область видимости названа по-английски: scope.

Поднимаясь по схеме от внутренней области видимости к внешней, легко понять, какие имена символов доступны в методе getLength:

  1. локальная переменная “lengthSquare”
  2. поля Vec2f под именами “x” и “y”
  3. всё, что есть в глобальной области видимости

К слову, в других методах структуры Vec2f переменная “lengthSquare” будет недоступна, а поля “x” и “y” будут доступны.

Конструкторы

Конструктор — это специальный метод, который вызывается автоматически при выполнении инструкции объявления переменной. При этом память под переменную уже выделена заранее, т.к. память под все локальные переменные выделяется на стеке программы в момент вызова функции. Конструктор позволяет выполнить сложный код для инициализации переменной.

Посмотрите на простой пример. В нём есть проблема: и поля, и параметры конструктора названы одинаково. В результате в области видимости конструктора доступны только параметры, и своими именами они перекрывают поля!

Язык C++ предлагает два решения. Первый способ — использовать косвенное обращение к полям через привязанный к методу объект. Указатель на него доступен по ключевому слову this :

Второй путь считается более правильным: мы используем специальную возможность конструкторов — “списки инициализации конструктора” (англ. constructor initializer lists). Списки инициализации — это список, разделённый запятыми и начинающийся с “:”. Элемент списка инициализации выглядит как field(expression) , т.е. для каждого выбранного программистом поля можно указать выражение, инициализирующее его. Имя переменной является выражением. Поэтому мы инициализируем поле его параметром:

Объявление и определение методов

C++ требует, чтобы каждый метод структуры или класса был упомянут в определении этой структуры или класса. Но допускается писать лишь объявление метода, о определение размещать где-нибудь в другом месте:

Классы и структуры

В C++ есть ключевое слово class — это практически аналог ключевого слова struct . Оба ключевых слова объявляют тип данных, и разница между ними есть только на стыке наследования и инкапсуляции. Других различий class и struct не существует.

Основы инкапсуляции

В C++ можно блокировать доступ к полям извне, но сохранять доступ для методов. Для этого введены три области доступа

  1. public — символ в этой области доступен извне
  2. private — символ из этой области доступен лишь собственных в методах
  3. protected — используется редко, о нём можете прочитать в документации

Давайте сделаем поля типа Vec2f недоступными извне. Также мы заменим ключевое слово struct на class — это не меняет смысла программы, но считается хорошим тоном использовать struct только если все поля доступны публично.

Запомните несколько хороших правил:

  • Используйте struct, если все поля публичные и не зависят друг от друга; используйте class, если между полями должны соблюдаться закономерности (например, поле “площадь” круга должно быть)

Основы наследования

В C++ новый тип может наследовать все поля и методы другого типа. Для этого достаточно указать структуру или класс в списке базовых типов. Такой приём используется в SFML при объявлении классов фигур:

Илон Маск рекомендует:  Поволжская ИТ-конференция РИФ.Технологии. Всё, что вы хотели знать о технологиях и разработке

Что означает public перед именем базового типа? Во-первых внешний код может передать RectangleShape в функцию, принимающую ссылку на Shape, то есть возможен так называемы upcast от более низкого (и более конкретного) типа RectangleShape к более высокому (и более абстрактному) типу Shape:

Во-вторых из-за public наследования все унаследованные поля и методы сохраняют свой уровень доступ: приватные остаются приватными, публичные остаются публичными. А если бы мы наследовали Shape с ключевым словом private, то уровень доступа стал бы ниже: все методы и поля стали бы приватными:

Контроль уровня доступа полей и методов — хитрый механизм, пройдёт немало времени, прежде чем вы научитесь пользоваться им правильно. В начале просто старайтесь сделать правильный выбор между private и public. Скорее всего поля будут private, а конструктор и все методы будут public. Это позволяет сохранять инвариант класса, то есть держать поля объекта в согласованном состоянии независимо от того, какие методы вызывают извне.

Основы полиморфизма: виртуальные методы и их перегрузка

SFML использует ещё одну идиому C++: виртуальные методы. Ключевые слова virtual , final , override относятся именно к этой идиоме. Например, в SFML определяется класс Drawable, который обозначает “сущность, которую можно нарисовать”. Все рисуемые классы SFML, включая sf::Sprite , sf::RectangleShape , sf::Text , прямо или косвенно наследуются от sf::Drawable .

Зачем это надо? Дело в том, что метод draw класса RenderWindow принимает параметр типа Drawable . Тем не менее, этот метод успешно рисует любые типы объектов: спрайты, фигуры, тексты. Он не выполняет проверок — он просто настраивает состояние рисования (RenderStates) и вызывает метод draw у сущности, которая является Drawable .

Виртуальный метод вызывается косвенно: если класс Shape , унаследованный от Drawable , переопределил метод, а потом был передан как параметр типа Drawable , то вызов метода draw всё равно приведёт к вызову переопределённого метода Shape::draw , а не метода Drawable::draw ! С обычными (не виртуальными) методами такого не происходит: если бы мы убрали слово virtual из объявления draw , то вызов метода draw у параметра типа Drawable всегда приводил бы к вызову Drawable::draw , даже если реальный тип объекта, скрытого за этим параметром, совсем другой.

Возможность по-разному реагировать на одинаковый вызов метода извне называется полиморфизмом. Точнее, это одна из разновидностей полиморфизма объектов.

Другими словами, RenderWindow и RectangleShape не знают, что они работают друг с другом, но тем не менее каждый вызывает правильный метод другого класса!

Когда вы просто вызываете window.draw(shape) , повышение класса происходит дважды: сначала конкретный класс фигуры повышается до более ограниченного класса Drawable, затем конкретный класс RenderWindow повышается до абстрактного RenderTarget. Всё это не требует времени при выполнении: просто компилятор выполняет проверки типов данных ещё при компиляции, не более того.

Как унаследовать Drawable: практический пример

Мы создадим класс, который рисует флаг России. Он будет унаследован от Drawable, чтобы использовать для рисования обычный метод draw у объекта окна.

Теперь мы можем реализовать конструктор и метод draw. В конструкторе мы должны вычислить и установить позиции и размеры трёх полос на флаге, а в методе draw мы должны их последовательно нарисовать.

Теперь использовать класс RussianFlag извне очень легко!


Классы это просто

Цель: пассивный доход 100 тыс. руб. в мес.

Также в блоге: изучаем и разрабатываем что-то новое, делимся опытом.

Новый язык программирования, для разработки сайтов и приложений, подробнее.

Sitev.ru
Социальная сеть программистов, дизайнеров, предпринимателей . и обычных пользователей Sitev.ru/post
Блог программиста, аналог Хабра C++ фреймворк
Комплекс кроссплатформенных библиотек для разработки веб, мобайл, десктоп-приложений, игр. Sitev C++ CMS
Быстрая, надежная, масштабируемая CMS для разработки сайтов на C++ полный список задач.

Классы в C++. Урок 8

Писать программы можно используя только функции. Такое программирование называется функциональным. Но более продвинутым считается написание программ с помощью объектов и классов, такое программирование называется объектно-ориентированное программирование (ООП).

Зачем нужны классы в C++?

Алан Кей, который придумал ООП, был по образованию не только математиком, но и биологом.

Объекты в программе представлялись ему чем-то вроде биологических клеток. Их очень много одинаковых, но они относятся к немногим различным классам (типам). Каждая клетка более-менее изолирована, но в то же время взаимодействует с другими клетками при помощи сообщений. И, наконец, из этих простых клеток строится любой сложный организм.

Но даже если не обращать внимание на то, чем было обусловлено создание ООП, выйдите на улицу и оглянитесь вокруг — весь реальный мир состоит из объектов: дома, машины, люди и т.д. и т.п..

Понятия: класс и объект в C++

Для чего нужны классы? Приведём аналогии. Представим, что нам нужно написать программу учета успеваемости студентов. Понятие студента абстрактное — это общее описание человека, обучающегося в учебном заведении. Студент — это класс ООП. Экземпляры этого класса, конкретные люди: Аня, Маша и Наташа — объекты. В этом случае класс — это описание объектов.

Или другая аналогия, например, автомобиль. Автомобиль — это объект, который был построен согласно чертежам, эти самые чертежи и играют роль классов. В этом случае классы — это чертежи, по которым создаются объекты.

Каждый студент имеет свои ФИО, пол, возраст, а каждый автомобиль имеет — марку, модель, цвет и другие составляющие — это свойства класса. Классы имеют свои функции, которые называются методами класса. Например, для студента методами будут учиться, получать отметки, а для автомобиля — ехать, повернуть, остановиться.

Вот так класс Student (студент) описывается в С++:

А вот пример класса Car (автомобиль) на C++:

Для упрощения, привожу типы auto и void .

Класс в С++ — это абстракция описывающая свойства и методы, ещё не существующих объектов. Объект — конкретное представление абстракции, имеющее свои свойства и методы.

Классы описали, как теперь создать объекты? Да очень просто!

В статической памяти:

В динамической памяти:

Три кита ООП

В ООП существует три основных принципа построения классов:

  • Инкапсуляция (лат. in capsula — в оболочке) — объединяем в классе данные и методы, скрываем детали реализации от пользователя
  • Наследование — порождаем новый класс-потомок на основе уже существующего, все свойства и методы класса-родителя присваиваются классу-потомку
  • Полиморфизм — методы с одним названием для объектов различных классов имеют различную реализацию

Свойство color и метод paint() размещены вместе в классе Shape — это инкапсуляция. Порождаем класс Circle от Shape и Rectagle от Shape — это наследование. Метод с одним название paint() для различных классов Circle и Rectagle имеет различную реализацию — это полиморфизм.

Модификаторы доступа

Создавая классы, как мы это делали выше, свойства и методы никому, кроме этого класса недоступны. Мы какбы по-умолчанию применяли модификатор доступа private .

Теперь мы хотим чтобы свойство color было доступно только потомкам класса Shape , а метод paint() — всем, не разбирая, кому угодно. Для этого применяются модификаторы protected и public соответственно.

Геттеры и Сеттеры

Инкапсуляция в C++ предполагает, что мы не только объединяем в классе данные и методы, но и скрываем детали реализации от пользователя. Под этим подразумевается, что мы не должны переменные помещать в public .

Например, мы хотим в чайник Teapot залить воды water , чтобы вскипятить его, и если в классе будет доступна переменная water , мы может случайно залить хоть весь океан :) Поэтому, код класса должен содержать проверку на такую ситуацию.

Для этого и применяются геттеры и сеттеры. Эти страшные названия означают лишь функции, начинающиеся на get и set.

Напишем пример нашего чайника:

Конструктор и деструктор класса в C++

Конструктор — это специальная функция, которая выполняет начальную инициализацию данных. Имя конструктора обязательно должно совпадать с именем класса. Конструктор не возвращает вообще никаких значений, в том числе и void . Вызов конструктора происходит автоматически, сразу после создания объекта этого класса.

Деструктор — также специальная функция, которая вызывается при уничтожении объекта. Имя деструктора обязательно должно совпадать с именем класса, только в начале ставится знак тильды

. Деструктор не имеет входных параметров.

Ну вот, пожалуй, и всё! В эту статью, я, можно сказать, вложил всю свою душу и весь свой многолетний опыт (плюс понадёргал информацию из других источников :) ), так как являюсь ярым поклонником парадигмы ООП! Читайте внимательно, пытайтесь понять, осмыслить, переосмыслить, не бойтесь перечитывать по нескольку раз — ну очень пригодится в дальнейшем при разработки программ!

Класс в программировании. Виды классов в языках программирования

Класс в программировании представляет собой группировку данных, полей и функций или методов. Все они называются переменными, методами или функциями-членами. Программа построена из набора классов. Как только он определен и реализован, можно объявить его элементы аналогично языковым переменным из примитивных типов «int», «double» и «String».

Краткая история языка программирования


SIMULA был первым объектным языком, он использовался для создания симуляций. Алану Кею, который в то время учился в университете штата Юта, понравился язык тем, что в перспективе его можно было применить для персонального компьютера с целью реализации графически-ориентированных приложений. Он предположил, что такой язык, как SIMULA, предоставит новичкам хороший способ для создания программ, и поделился своим видением с Xerox Parc. В начале 1970-х годов команда, возглавляемая Аланом Кейем, создала первый ПК под названием Dynabook с объектно-ориентированным языком Smalltalk, который существует и по сей день, хотя в коммерческих целях не особо широко используется.

Идея объектно-ориентированного программирования (ООП) получила развитие в 1970-х, а в начале 1980-х Бьорн Страуструп интегрировал его в язык Си, который стал называться «C ++» — первый объектно-ориентированный язык (ООЯ), широко используемый в коммерческих целях.

В начале 1990-х годов группа в Sun под руководством Джеймса Гослинга разработала более простую версию C ++ под названием Java. Которая должна была стать языком для приложений видео по запросу. Этот проект Java программирования с нуля так и не был реализован. Группа вынуждена была переориентировать свое внимание на разработку языка для интернет-приложений. Он стал приобретать все более широкую популярность по мере того, как развивался интернет, хотя его проникновение на рынок было довольно сдержанным из-за кажущейся неэффективности.

Объектно-ориентированное моделирование

Классы и объекты являются двумя из немногих ключевых строительных блоков ООП. Они используются для моделирования поведения и инкапсуляции. В реальном мире можно найти множество отдельных однотипных объектов. Например, существуют тысячи велосипедов одной и той же марки и модели. Каждый был построен из одного набора и, следовательно, содержит равные компоненты. В ОО терминах, это означает, что велосипед является экземпляром из класса объектов, известных, как велосипеды. Все просто. Класс в языках программирования – это план, создания конкретных объектов. Например, Bicycle является одной из возможных реализаций.

Можно заметить, что Bicycle класс не содержит «main» метод. Из-за того что он не представляет полное приложение, а только план для велосипедов. Ответственность за создание и использование новых Bicycle объектов принадлежит иному классу в программировании. А Bicycle Demo — тот, который создает два отдельных Bicycle объекта и вызывает их методы.

Выходные данные этого теста выводят конечную скорость и передачу для двух велосипедов.

Основные термины

Переменная — это имя со значением, которое может изменяться во всей программе. В соответствии с содержащейся информацией, они классифицируются на 2 и более типа, в зависимости от используемого языка. В общем случае существует 2 типа классификаций:

  1. Переменные примитивных типов. Они определяются одним значением — целым, с плавающей запятой, символом или логическим знаком.
  2. Переменные-ссылки — это имена более сложной информации: массивы или объекты определенного класса.

Ключевым моментом ООП является предотвращение неверной информации, поскольку переменные не были правильно инициализированы. Для верного определения объектов необходимо использовать конструктор—методов, срабатывающий автоматически каждый раз, когда создается объект. Основная миссия их — зарезервировать память, выполнить инициализацию переменных членов класса в программировании. Они не имеют возвращаемого значения «void», и их имя совпадает с именем общей группы. Его неявный аргумент — это объект, который создается.

Классы и объекты в Python

Python относится к ОО языкам программирования, тем самым отличаясь от процедурно-ориентированного, где основной упор делается на функции, он базируется на объектах. Объект — набор данных и функций , которые воздействуют на них. Класс — это план для объекта. Можно думать о классе, как об эскизе (прототипе) дома. Он содержит все детали о полах, дверях, окнах и других конструкциях. На основании этих описаний строят дом, который является объектом.

Объект — это просто набор данных и методов (функций), которые воздействуют на эти них. Класс — это план для объекта. Можно думать о классе, как об эскизе (прототипе) дома. Он содержит все детали о полах, дверях, окнах и других конструкциях. На основании этих описаний строят дом, который является объектом.

Поскольку из описания можно сделать много домов, есть возможность создать много объектов из одной группы. Она также называется экземпляром. Что мы имеем в итоге? Что процесс демонстрирует понятие экземпляра класса и его создание. Подобно тому, как определения функций начинаются с ключевого слова «def», в Python определяют группу с помощью «class». Первая строка называется «docstring» и имеет краткое описание класса.

Класс создает новое локальное пространство имен, в котором определены все его атрибуты, они могут быть данными или функциями. В нем также есть специальные, начинающиеся с двойного подчеркивания (__). Например, «__doc__» дает строку документа этого класса в программировании.

Как только его определяют, создается новый объект с тем же именем. Он позволяет получать доступ к различным атрибутам, а также создавать новые объекты этого класса.

Ключевое слово «class»

Python — отличный язык, который поддерживает ООП, его применяют для установки класса. Он предлагает ряд преимуществ по сравнению с другими языками Java, C ++ или R. Это динамический язык с высокоуровневыми типами данных, поэтому разработка происходит намного быстрее, чем при Java или C ++. Программисту не требуется объявлять типы переменных и аргументов. Это также облегчает понимание и изучение Python для начинающих, его код более читабелен и интуитивно понятен.

Чтобы определить класс в Python, можно применить ключевое слово «class», за которым следует имя и двоеточие. Внутри его «__init__» метод должен быть определен с «def». Это инициализатор, который позже можно применить для создания объектов, он должен присутствовать всегда. Это похоже на конструктор Java.

Требуется один аргумент «self», который относится к самому объекту. Внутри метода используется ключевое слово «pass», и применяют правильный отступ. «Self» в Python эквивалентно «this» в C ++ или классов в Java. В этом случае есть в основном пустой «Dog», но еще нет объекта. Класс имеет точные спецификации, как план или шаблон. Они устанавливают контракт класса.

Разбивка представления

Класс можно разбить на две части:

  1. Заголовок класса, который состоит из ключевого слова «class» и имени, которое ему присваивается. Имена в языках программирования также известны, как идентификаторы.
  2. Тело, которое состоит из пары открывающих/закрывающих волнистых скобок с элементами между ними.
Илон Маск рекомендует:  translateZ() в CSS

Вот шаблон для исходного кода класса:

Когда пишется класс, его заменяют именем. Тело состоит из одного или нескольких элементов, строка означает любое количество предшествующих частей. В частности, ключевое слово «class» должно начинаться с первого столбца строки, за которым следует остальная часть информации заголовка — идентификатор в простейшем случае.

Открытая волнистая скобка разграничивает заголовок и инициирует тело класса. Некоторые программисты любят размещать ее в конце строки, но большинству нравится — на отдельной линии. Волнистая скобка ограничивает тело класса. Обычная практика заключается в том, чтобы помещать закрывающую скобку в столбце отдельно.

Коллекция элементов

Содержимое тела класса состоит из коллекции элементов. Члены из переменных, называемых полями, и частей, которые он делает, обозначаемые методами также известными, как процедуры.

Содержимое тела должно иметь отступ не менее двух столбцов. Многие программисты делают их в четыре столбца за раз, чтобы облегчить чтение исходного кода. Количество не имеет значения, но должно соответствовать любой выбранной сумме.

Есть еще одно правило, которое нужно выполнять: идентификаторы классов должны начинаться с заглавной буквы, также, как каждое новое слово в нем.

Классы состоят из элементов. Члены — это либо поля, либо методы. Каждая ПО обязано иметь специальный метод с именем «main», если объединить исходный код, то получится шаблон для минимального приложения.

Это стандарт де-факто, где имена начинаются с заглавной буквы, так же как и дополнительные слова в нем. К примеру: MyClass подходит, а myClass и Myclass — нет. Идентификатор класса также должен быть именем файла, в который вводят исходный код. Он обязан иметь расширение «.java».

Ключевые слова

Ключевые слова классов в Java — это слова, зарезервированные, как основные строительные блоки языка. Нельзя использовать их для имен создаваемых объектов. Таких как идентификаторы классов, полей и методов. Компилятор распознает эти слова и рассматривает их, как особые.

Когда выполняется приложение Java, применяется команда «java», которая запускает JVM, и указывают файл класса для его исполнения. Процесс начинается со специального метода, который пользователь определяет, как «основной» метод приложения. Это соглашение является традицией Java программирования с нуля, унаследованной от » C «.

Исходящий код «main» () всегда выглядит примерно так:

public static void main (String[ ] identifier)

Ключевые «public» и «static», как специальные модификаторы, для нахождения «main» были найдены и доступны. Идентификатор бывает чем угодно, но в значительной степени — стандарт использует имя «арг», являющего аббревиатурой от аргументов.


Java конструктор класса

«Class» можно понимать как прототип, который регламентирует переменные и методы, общие для конкретного типа экземпляров, он определяет все, что характеризует и может создавать один или несколько экземпляров. Он устанавливает переменные и методы, общие для экземпляров этого типа созданного классом, но затем каждый будет иметь свои собственные значения: шаблон, цвет и рецепт.

В Java, сначала создают класс, прежде чем будет можно создавать экземпляры. Объект становится экземпляром класса. Он содержит атрибуты и методы, при создании нужно указать типы, методы, функции и имя атрибутов, а также тип данных, имена и другие параметры которые они используют.

Базовая структура выглядит так.

Создан JavaScript с именем класса «MyClass», который имеет в общей сложности три атрибута, и все они являются закрытыми: «String», «int» и «float».

Предельная переменная

Классы хранения C используются для описания функций переменной. Они в основном включают в себя область действия, видимость и время жизни, которые помогают отслеживать существование определенной переменной во время выполнения программы.

Язык C использует 4 класса хранения. А именно:

  1. Auto — устанавливается по умолчанию для всех переменных, объявленных внутри функции или блока классов в C. Следовательно, ключевое слово «auto» редко используется при написании программ на языке Си. Доступ к автоматическим переменным возможен только внутри блока/функции, в которой они были объявлены, а не вне их, что определяет их область действия. Конечно, к ним можно получить доступ во вложенные внутри родительского блока/функции, в которых была объявлена автоматическая переменная. Тем не менее, к ним можно получить доступ и вне их области действия, указывая на очень точное место в памяти, где находятся.
  2. Внешний, когда переменная определена в другом месте, а не там, где используется. Как правило, значение присваивается в одном блоке, и это может быть перезаписано в другом. Таким образом, «extern» — это не что иное, как глобальная переменная, инициализированная с допустимым значением, в котором она объявлена для использования в другом месте.
  3. Статический, используется для объявления статических переменных, которые широко применяются при написании классов в C. Они имеют свойство сохранять свое значение даже после того, как выходят за пределы области видимости. Таким образом, можно сказать, что они инициализируются только один раз и существуют до завершения программы, им новая память не выделяется, поскольку они не объявляются повторно, а область действия зависит от функции, для которой они были определены. Глобальные статические переменные могут быть доступны в любом месте программы. По умолчанию им присваивается значение 0 компилятором.
  4. Регистр, объявляет переменные, которые имеют ту же функциональность, что и автоматические. Единственное отличие состоит в том, что компилятор пытается сохранить их в микропроцессоре, если доступ свободный. Это делает использование намного быстрее, чем в памяти во время выполнения программы. Если свободный регистр недоступен, они сохраняются только в памяти. Обычно немногие переменные, к которым в программе нужно обращаться очень часто, объявляются с ключевым словом «register», что улучшает время выполнения программы.

Синтаксис: класс хранения var_data_type имя_переменки.

Секреты программирования

Следующие рекомендации не являются исчерпывающими и предназначены для правильного использования шаблонов проектирования объектно-ориентированного программирования:

  1. Избегать всемогущих классов в Python.
  2. Применять значимые имена.
  3. Разрабатывая класс или рефакторинг существующего кода, разработчик должен составить список всех задач, и придумать имя.
  4. При применении ООП гораздо проще придумать значимые имена, поскольку сам шаблон проектирования часто определяет тип ответственности.
  5. Имя класса обязано начинаться с заглавной буквы. Если имя представляет сложное слово или несколько слов, то первая буква каждого слова должна верхнего регистра. Пример: class Study, class StudyTonight etc.
  6. Классы содержат члены-данные и функции-члены. А доступ к этим элементам и переменной зависит от спецификаторов.
  7. Понятие членов класса. Что это значит? Класс в C ++ подобен структурам в C. Единственное отличие состоит в том, что он по умолчанию использует частный контроль доступа, а структура — public.
  8. Все функции OOPS, вращаются вокруг классов в C — наследование, инкапсуляция, абстракция и другие.
  9. Объекты содержат отдельные копии данных-членов.
  10. Можно создать столько объектов, сколько нужно.

Объект имеет индивидуальные переменные. Они инициализируются с использованием специальных функций класса, называемых конструкторами. И всякий раз когда он выходит из области видимости, вызывается другая специальная функция, называемая Destructor, чтобы освободить память, зарезервированную объектом. C ++ не имеет автоматического сборщика мусора, как в JAVA, в нем Destructor выполняет эту задачу.

В статье написано простым языком о классах в программировании. Надеемся, материал был вам понятен. Знание правил применения объектно-ориентированных языков — основное условие разработки успешного приложения. Хорошая архитектура означает деньги, сэкономленные на обучении, обслуживании, тестировании, исправлении, расширении и масштабировании исходного кода. Это требует больше времени и заботы о первоначальной разработке, но быстро возвращает инвестиции с большими интересами. Неизбежно, что даже лучше спроектированные архитектуры нуждаются во временной корректировке и рефакторинге.

Введение в C#: Что такое классы в программировании

Когда мы говорим о языке программирование C# мы подразумеваем ООП. А ООП, как известно, это классы, которые необходимо создавать. Однако как показывает мой личный опыт, далеко не все имеют представление о том, что такое класс в программировании…
Понятие того — что такое класс очень важно. Невозможно писать программы, если Вы не осознаете с чем работаете и не можете объяснить это своими словами. Я постараюсь описать Вам свое видение понятия класса в очень примитивной и грубой форме. Однако, на мой взгляд, только так можно поведать в тексте (не в лекциях, не в видео) начинающим программистам что такое класс.
Класс в программировании — это универсальный конструктор описания объектов и терминов. Под объектами мы подразумеваем как любой объект окружающего нас мира (будь то человек, камень или солнечная система), так и любой несуществующий в природе объект (например описание монстра «запупырки» или набора из четырех целых и одного дробного числа). Под термины же попадают всевозможные определения (например, геометрическая точка, предел, какая-нибудь болезнь).
Заметьте, я не зря выделил фразу «конструктор описания». Класс — по своей сути это не рабочий объект (особенно это видно, если вы программируете на языке C++), класс это абстрактное описание чего-либо. Говоря о «абстрактном описании» мы говорим об объектах в целом, а не о каком-либо конкретном предмете или термине (например, если речь идет о людях — мы говорим о понятии «человек», а не о конкретной личности «Иван Иванов»). Класс так же можно сравнить с подробной шаблонной инструкцией по эксплуатации, которую можно положить вместе с любой покупаемой техникой определенной категории. Для покупателя (пользователя программы) телевизор (объект) — это черный ящик. Конечному пользователю не нужно знать, как устроено внутри его приобретение, но ему нужно знать, что и как с этим можно делать на уровне пользования. С другой стороны существует и производитель данного телевизора (разработчик, создавший, и возможно расширивший, объект класса телевизор), который обязан иметь определенный набор знаний о производимом изделии (то что должно быть у всех телевизоров), но при этом не ограничивающийся только ими (создается инструкция на конкретную модель телевизора). Есть еще и третья сторона — изобретатель телевизора (разработчик создавший класс). Именно он описывает то, что должно быть у телевизора и как это должно работать (создает инструкцию для телевизора в целом как для категории товара, а не на конкретную модель).
Разрабатывая программно обеспечение, Вы часто будете выступать за вторую и третью стороны. Вам нужно будет и создавать классы и использовать их, а так же расширять их базовый функционал. Поэтому очень важно прорабатывать структуру вашего класса, чтобы она была удобна в использовании и легко дополнялась новыми возможностями.
Когда перед Вами стоит задача создать класс, который будет описывать существующий объект — не стоит изобретать велосипед. Природа или человечество уже придумали необходимую вам «инструкцию», старайтесь придерживаться ее. Например, если Вам нужно создать класс, описывающий точку в двухмерном пространстве» не нужно наделять ее магическими свойствами. Точка базовый элемент, который описывается своей позицией по оси Х и Y. Не нужно усложнять это определение. Так же не нужно придумывать «новые» имена осям координат (например, менять X на V, а Y на A) — лучше вы точно никому не сделаете. Так же, возможно, Вам наоборот лучше упросить описание под свой конкретный случай. В итоге пишите такой код, и этого будет более чем достаточно:

С точкой все более и менее понятно, однако давайте рассмотрим процесс создания и использования классов на более сложном примере. Причем рассмотрим данный процесс со всех трех сторон.

Задача: создать класс «Телевизор».

Разработка класса Телевизор
Будучи разработчиком (изобретателем телевизора), перед которым стоит такая задача, нужно сразу отметить для себя, что понятие «Телевизор» вполне себе стандартизировано. Сам телевизор уже изобретен, нам нужно лишь «изобрести» класс. Мы все всё знаем о телевизорах и что у них может быть, а так же что они должны уметь делать. Например мы слету можем сказать, что у телевизоров есть название модели, производитель, вес, цвет и некоторые другие свойства. Так же мы знаем что телевизор может менять свою громкость, работать с разными каналами. Еще раз акцентирую Ваше внимание — Мы, как разработчики (в нашем случае телевизора), оперируем общими понятиями. Мы создаем шаблонную инструкцию для категории товаров «телевизор». Мы отпустим данную инструкцию в свободное плаванье, чтобы другие изобретатели смогли создавать свои телевизоры, подставляя нужные значения в наш шаблон, и, при необходимости, добавляя новые функциональные возможности и свойства.

Пример класса телевизор:

Использование класса Телевизор
Отпустив данный шаблон в свободное плаванье, мы уже можем создавать различные телевизоры и работать с ними, используя их возможности. Т.е. теперь мы выступаем в качестве 2ой стороны (разработчика, использующего объекты того или иного класса). Для наглядности опишем наши действия будто мы заводе ��

Что такое классы и зачем они нужны?

13.09.2011, 09:47

Зачем нужны объекты?
Зачем нужны объекты?

Что такое абстрактные классы и зачем они нужны?
Добрый день, форум, решил немного расширить свои знания c# и начал с абстрактных классов(раньше.

Что такое атрибуты и зачем они нужны?
Нужен человек, который может объяснить, что такое атрибуты и зачем они нужны, на как можно более.

Что такое комплекты инициализации и зачем они нужны?
Что такое комплекты инициализации и зачем они нужны? Например комплект инициализации к Xerox.

Что такое атрибуты (dir) и зачем они нужны ?
может быть кто нибутъ объяснит что такое атрибуты и зачем они нужны ? a=1 a Out: 1 dir(a).

13.09.2011, 12:37 2 13.09.2011, 12:43 3 13.09.2011, 12:47 4

Класс — это, своего рода, родитель. Он имеет основные свойства и реакции. Например мама. Человек, умеет готовить, стирать, убираться, ругать, хвалить. Вы — потомок (компонент) умеете все, что и мама, но и еще чуть-чуть (в носу ковырять).

Я так это понял.

13.09.2011, 12:47
13.09.2011, 13:08 5
13.09.2011, 15:35 6

Классы позволяют создавать объекты — вещи в себе. Объект имеет внутри данные (хотя вы как его пользователь можете не знать о них == инкапсуляция), и выполняет свое предназначение через методы. Это методы будут компактнее чем обычные процедуры, потому как некоторые данные им передавать уже не нужно — они уже внутри объекта класса.

Теперь представим ситуацию что данный Вася является гланым объектом программы (программа сделала для Васи!) и нам нужно часто получать данные по его счету.

В процедурном стили мы бы просто завели переменную Счет и по коду использовали её. Однако настал тот час когда Вася захотел завести дополнительный счет. И теперь везде где в коде есть упоминание о переменной счет нам надо заменить её на (Счет+ДопСчет). В стиле ООП мы бы сделали так:

В итоге пришлось переписать лишь сам класс (4 строчки), и место где объект создается (1 строчка).

Можно сказать что в данном мы могли бы просто создать процедуру ПолучитьСчет которая использовала бы глобальные данные. Но кто знает, может завтра Вася попросит добавить в программу его друга?

ООП — это ряд ограничений, некий паттерн, который может быть достигнут даже в языках которые не поддерживают ООП. Эти ограничения вполне разумны и помогают писать более грамотный, расширяемый код. Кроме того разграничивание кода на классы позволяет строить модульные системы. Но это не означает что ООП всегда уместен.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Кодинг, CSS и SQL