Понятие класса

Класс − фундаментальное понятие С++, он лежит в основе многих свойств С++. Класс предоставляет механизм для создания объектов. В классе отражены важнейшие концепции объектно-ориентированного программирования: инкапсуляция, наследование, полиморфизм.

С точки зрения синтаксиса, класс в С++ − это структурированный тип, образованный на основе уже существующих типов. В этом смысле класс является расширением понятия структуры. В простейшем случае класс можно определить с помощью конструкции:

class имя_класса{

список_членов_класса

};

где

имя_класса – идентификатор;

список_членов_класса – определения и описания типизированных данных и принадлежащих классу функций.

Функции – это методы класса, определяющие операции над объектом.

Данные – это поля объекта, образующие его структуру. Значения полей определяет состояние объекта.

Для изменения видимости компонент в определении класса можно использовать спецификаторы доступа:

public, private, protected.

Общедоступные (public) компоненты доступны в любой части программы. Они могут использоваться любой функцией как внутри данного класса, так и вне его.

Собственные (private) компоненты локализованы в классе и не доступны извне. Они могут использоваться функциями – членами данного класса и функциями – “друзьями” того класса, в котором они описаны.

Защищенные (protected) компоненты доступны внутри класса и в производных классах.

Пример: класс «Комплексное число»

class Сomplex{

private:

double _re;

double _im;

public:

double Real(){return _re;}

double Imag(){return _im;}

void SetRI(double x,double y){_re = x; _im = y;}

void Show(){cout<<_re<<”+”<<_im<<”i”;}

};

Для описания объекта класса (экземпляра класса) используется конструкция

имя_класса имя_объекта;

Пример:

Сomplex temp;

В определяемые объекты входят данные, соответствующие членам − данным класса. Функции − члены класса позволяют обрабатывать данные конкретных объектов класса. Обращаться к данным объекта и вызывать функции для объекта можно двумя способами. Первый с помощью “квалифицированных” имен:

имя_объекта. имя_данного

имя_объекта. имя_функции

Пример:

Сomplex temp;

temp.SetRI(5.1,1.7);

temp.Show();

Второй способ доступа использует указатель на объект

указатель_на_объект–>имя_компонента

Пример:

Сomplex *point = &temp;

point –> Show();

Конструктор.

Недостатком рассмотренного ранее класса является отсутствие автоматической инициализации создаваемых объектов. Для каждого вновь создаваемого объекта необходимо было вызвать функцию SetRI().Однако для инициализации объектов класса в его определение можно явно включить специальную компонентную функцию, называемую конструктором. Формат определения конструктора следующий:

имя_класса(список_форм_параметров){

операторы_тела_конструктора}

Имя этой компонентной функции по правилам языка С++ должно совпадать с именем класса. Такая функция автоматически вызывается при определении или размещении в памяти с помощью оператора new каждого объекта класса.

Пример.

Сomplex(double re1 = 0.0, double im1 = 0.0){

_re = re1; _im = im1;}

Конструктор выделяет память для объекта и инициализирует данные − члены класса.

Конструктор имеет ряд особенностей:

- Для конструктора не определяется тип возвращаемого значения. Даже тип void не допустим.

- Указатель на конструктор не может быть определен, и соответственно нельзя получить адрес конструктора.

- Конструкторы не наследуются.

Конструктор всегда существует для любого класса, причем, если он не определен явно, он создается автоматически. По умолчанию создается конструктор без параметров и конструктор копирования. Если конструктор описан явно, то конструктор по умолчанию не создается. По умолчанию конструкторы создаются общедоступными (public).

Деструктор.

Динамическое выделение памяти для объекта создает необходимость освобождения этой памяти при уничтожении объекта. Например, если объект формируется как локальный внутри блока, то целесообразно, чтобы при выходе из блока, когда уже объект перестает существовать, выделенная для него память была возвращена. Желательно, чтобы освобождение памяти происходило автоматически. Такую возможность обеспечивает специальный компонент класса – деструктор класса. Его формат:

~имя_класса(){

операторы_тела_деструктора}

Имя деструктора совпадает с именем его класса, но предваряется символом “~” (тильда).

Деструктор не имеет параметров и возвращаемого значения. Вызов деструктора выполняется не явно (автоматически), как только объект класса уничтожается.

Если в классе деструктор не определен явно, то компилятор генерирует деструктор по умолчанию, который просто освобождает память, занятую данными объекта.