Информатика и информационные технологии: конспект лекций
Шрифт:
1) Инкапсуляцией. Комбинирование записей с процедурами и функциями, манипулирующими полями этих записей, формирует новый тип данных – объект;
2) Наследованием. Определение объекта и его дальнейшее использование для построения иерархии порожденных объектов с возможностью для каждого порожденного объекта, относящегося к иерархии, доступа к коду и данным всех порождающих объектов;
3) Полиморфизмом. Присваивание действию одного имени, которое затем совместно используется вниз и вверх по иерархии объектов, причем каждый объект иерархии выполняет это действие способом, именно ему подходящим.
Говоря об объекте, мы вводим в рассмотрение новый тип данных – объектный. Объектный тип является структурой, состоящей
Объектный тип может наследовать компоненты другого объектного типа. Если тип Т2 наследует от типа Т1, то тип Т2 является потомком типа Т1, а сам тип Т1 является родителем типа Т2. Наследование является транзитивным, т. е. если ТЗ наследует от Т2, а Т2 наследует от Т1, то ТЗ наследует от Т1. Область (домен) объектного типа состоит из него самого и из всех его наследников.
Следующий исходный код приводит пример описания объектного типа, type
type
Point = object
X, Y: integer;
end;
Rect = object
A, B: TPoint;
procedure Init(XA, YA, XB, YB: Integer);
procedure Copy(var R: TRectangle);
procedure Move(DX, DY: Integer);
procedure Grow(DX, DY: Integer);
procedure Intersect(var R: TRectangle);
procedure Union(var R: TRectangle);
function Contains(P: Point): Boolean;
end;
StringPtr = ^String;
FieldPtr = ^TField;
TField = object
X, Y, Len: Integer;
Name: StringPtr;
constructor Copy(var F: TField);
constructor Init(FX, FY, FLen: Integer; FName: String);
destructor Done; virtual;
procedure Display; virtual;
procedure Edit; virtual;
function GetStr: String; virtual;
function PutStr(S: String): Boolean; virtual;
end;
StrFieldPtr = ^TStrField;
StrField = object(TField)
Value: PString;
constructor Init(FX, FY, FLen: Integer; FName: String);
destructor Done; virtual;
function GetStr: String; virtual;
function PutStr(S: String): Boolean;
virtual;
function Get: string;
procedure Put(S: String);
end;
NumFieldPtr = ^TNumField;
TNumField = object(TField)
private
Value, Min, Max: Longint;
public
constructor Init(FX, FY, FLen: Integer; FName: String;
FMin, FMax: Longint);
function GetStr: String; virtual;
function PutStr(S: String): Boolean; virtual;
function Get: Longint;
function Put(N: Longint);
end;
ZipFieldPtr = ^TZipField;
ZipField = object(TNumField)
function GetStr: String; virtual;
function PutStr(S: String): Boolean;
virtual;
end.
В отличие от других типов объектные типы могут описываться только в разделе описаний типов, находящемся на самом внешнем уровне области действия программы или модуля. Таким образом, объектные типы не могут описываться в разделе описаний переменных или внутри блока процедуры, функции или метода.
Тип компоненты файлового типа не может иметь объектный тип или любой структурный тип, содержащий компоненты объектного типа.
2. Наследование
Процесс, с помощью которого один тип наследует характеристики другого типа, называется наследованием. Наследник называется порожденным (дочерним) типом, а тип, которому наследует дочерний тип, называется порождающим (родительским) типом.
Ранее известные типы
3. Создание экземпляров объектов
Экземпляр объекта создается посредством описания переменной или константы объектного типа или путем применения стандартной процедуры New к переменной типа «указатель на объектный тип». Результирующий объект называется экземпляром объектного типа;
var
F: TField;
Z: TZipField;
FP: PField;
ZP: PZipField;
С учетом этих описаний переменных, F является экземпляром TField, a Z – экземпляром TZipField. Аналогично, после применения New к FP и ZP FP будет указывать на экземпляр TField, a ZP – на экземпляр TZipField.
Если объектный тип содержит виртуальные методы, то экземпляры этого объектного типа должны инициализироваться посредством вызова конструктора перед вызовом любого виртуального метода.
Ниже приведен пример:
var
S: StrField;
egin
S.Init (1, 1, 25, 'Первое имя');
S.Put ('Владимир');
S.Display;
...
S.Done;
end.
Если S.Init не вызывался, то вызов S.Display приведет к неудачному завершению данного примера.
Присваивание экземпляра объектного типа не подразумевает инициализации экземпляра. Объект инициализируется кодом, генерируемым компилятором, который выполняется между вызовом конструктора и моментом когда выполнение фактически достигает первого оператора в блоке кода конструктора.
Если экземпляр объекта не инициализируется и проверка диапазона включена (директивой {SR+}), то первый вызов виртуального метода экземпляра объекта дает ошибку этапа выполнения. Если проверка диапазона выключена (директивой {SR—}), то первый вызов виртуального метода неинициализированного объекта может привести к непредсказуемому поведению.
Правило обязательной инициализации применимо также к экземплярам, которые являются компонентами структурных типов. Например:
var
Comment: array [1..5] of TStrField;
I: integer;
begin
for I := 1 to 5 do
Comment [I].Init (1, I + 10, 40, 'первое_имя');
.
.
.
for I := 1 to 5 do Comment [I].Done;
end;
Для динамических экземпляров инициализация, как правило, связана с размещением, а очистка – с удалением, что достигается благодаря расширенному синтаксису стандартных процедур New и Dispose. Например:
var
SP: StrFieldPtr;
begin
New (SP, Init (1, 1, 25, 'первое_имя');
SP^.Put ('Владимир');
SP^.Display;
.
.
.
Dispose (SP, Done);
end.
Указатель на объектный тип является совместимым по присваиванию с указателем на любой родительский объектный тип, поэтому во время выполнения программы указатель на объектный тип может указывать на экземпляр этого типа или на экземпляр любого дочернего типа.
Например, указатель типа ZipFieldPtr может присваиваться указателям типа PZipField, PNumField и PField, а во время выполнения программы указатель типа PField может либо иметь значение nil, либо указывать на экземпляр TField, TNumField, или TZipField, или на любой экземпляр дочернего по отношению к TField типа.