Introducción a las clases y objetos de C ++

Objetos son la mayor diferencia entre C ++ y C. Uno de los primeros nombres para C ++ fue C con clases.

Una clase es una definición de un objeto. Es un tipo como En t. Una clase se asemeja a un estructura con solo una diferencia: todos los miembros de la estructura son públicos por defecto. Todos los miembros de las clases son privados.

Recuerde: una clase es un tipo y un objeto de esta clase es solo un variable.

Antes de que podamos usar un objeto, debe ser creado. La definición más simple de una clase es:

 nombre de la clase {

 // miembros

 }

Esta clase de ejemplo a continuación modela un libro simple. Usar OOP le permite abstraer el problema y pensarlo y no solo variables arbitrarias.

 // ejemplo uno

 #incluir 

 #incluir 

 Libro de clase

 {

 int PageCount;

 int CurrentPage; 

 público:

 Libro (int Numpages); // constructor

 ~ Libro () {}; // Destructor

 SetPage nulo (int PageNumber);

 int GetCurrentPage (void);

 }; 

 Libro:: Libro (int NumPages) {

 PageCount = NumPages;

 }

 libro vacío:: SetPage (int PageNumber) {

 CurrentPage = PageNumber;

 }

 int Book:: GetCurrentPage (void) {

 volver CurrentPage;

 }

 int main () {

 Libro ABook (128);

 Un libro. SetPage (56);

 std:: cout << "Página actual" << ABook. GetCurrentPage () << std:: endl;

 devuelve 0;

 }

Todo el código de Libro de clase hasta el int Book:: GetCurrentPage (void) { La función es parte de la clase. los principal() La función está ahí para hacer de esta una aplicación ejecutable.

En el principal() Se crea una función ABook variable de tipo Libro con el valor 128. Tan pronto como la ejecución alcanza este punto, se construye el objeto ABook. En la siguiente línea el método Un libro. Configurar página() se llama y se asigna el valor 56 a la variable del objeto Un libro. Página actual. Luego cout genera este valor llamando al Un libro. GetCurrentPage () método.

Cuando la ejecución alcanza el devuelve 0; la aplicación ya no necesita el objeto ABook. El compilador genera una llamada al destructor.

Todo entre Libro de clase y el } Es la declaración de clase. Esta clase tiene dos miembros privados, ambos de tipo int. Estos son privados porque el acceso predeterminado a los miembros de la clase es privado.

los público: directiva le dice al compilador que los accesos de aquí en adelante son públicos. Sin esto, seguiría siendo privado y evitaría que las tres líneas en la función main () accedan a los miembros de Abook. Intenta comentar el público: alinear y recompilar para ver los siguientes errores de compilación.

Esta línea a continuación declara un constructor. Esta es la función llamada cuando se crea el objeto por primera vez.

 Libro (int Numpages); // constructor 

Se llama desde la línea

 Libro ABook (128); 

Esto crea un objeto llamado ABook de tipo Book y llama a la función Book () con el parámetro 128.

En C ++, el constructor siempre tiene el mismo nombre que la clase. Se llama al constructor cuando se crea el objeto y es donde debe colocar su código para inicializar el objeto.

En el libro La siguiente línea después del constructor el destructor. Tiene el mismo nombre que el constructor pero con un ~ (tilde) delante. Durante la destrucción de un objeto, se llama al destructor para ordenar el objeto y garantizar que se liberen recursos como la memoria y el identificador de archivo utilizado por el objeto.

Recuerda—Una clase xyz tiene una función constructora xyz () y una función destructora ~ xyz (). Incluso si no declaras, el compilador los agregará en silencio.

Siempre se llama al destructor cuando se termina el objeto. En este ejemplo, el objeto se destruye implícitamente cuando sale del alcance. Para ver esto, modifique la declaración del destructor a esto:

 ~ Book () {std:: cout << "Destructor llamado";}; // Destructor 

Esta es una función en línea con código en la declaración. Otra forma de en línea es agregar la palabra en línea

 en línea ~ Libro (); // Destructor

y agregue el destructor como una función como esta.

 Libro en línea:: ~ Libro (nulo) { 

 std:: cout << "Destructor llamado";

 }

Las funciones en línea son sugerencias para el compilador para generar código más eficiente. Solo deben usarse para funciones pequeñas, pero si se usan en lugares apropiados, como adentro bucles—Puede marcar una diferencia considerable en el rendimiento.

Mejores prácticas para objetos es hacer que todos los datos sean privados y acceder a ellos a través de funciones conocidas como funciones de acceso. Configurar página() y GetCurrentPage () son las dos funciones utilizadas para acceder a la variable de objeto Página actual.

Cambiar el clase declaración para estructurar y recompilar. Aún debe compilarse y ejecutarse correctamente. Ahora las dos variables PageCount y Página actual son de acceso público. Agregue esta línea después del Libro ABook (128), y se compilará.

 Un libro. PageCount = 9;

Si cambia la estructura de nuevo a clase y recompilar, esa nueva línea ya no se compilará como PageCount ahora es privado nuevamente.

Después del cuerpo de la declaración de Clase de libro, existen las cuatro definiciones de las funciones miembro. Cada uno se define con el prefijo Book:: para identificarlo como perteneciente a esa clase.:: se denomina identificador de alcance. Identifica la función como parte de la clase. Esto es obvio en la declaración de clase pero no fuera de ella.

Si ha declarado una función miembro en una clase, debe proporcionar el cuerpo de la función de esta manera. Si desea que la clase Libro sea utilizada por otros archivos, puede mover la declaración del libro a un archivo separado encabezamiento archivo, quizás llamado book.h. Cualquier otro archivo podría incluirlo con

 #include "book.h" 

Este ejemplo demostrará herencia. Esta es una aplicación de dos clases con una clase derivada de otra.

 #incluir 

 #incluir 

 Punto de clase

 {

 int x, y;

 público:

 Punto (int atx, int aty); // constructor

 en línea virtual ~ Point (); // Destructor

 sorteo virtual vacío ();

 }; 

 círculo de clase: Punto público {

 radio int;

 público:

 Círculo (int atx, int aty, int theRadius);

 virtual en línea ~ Circle ();

 sorteo virtual vacío ();

 };

 Punto:: Punto (int atx, int aty) {

 x = atx;

 y = aty;

 }

 Punto en línea:: ~ Punto (nulo) { 

 std:: cout << "Destructor de puntos llamado";

 }

 Punto vacío:: Dibujar (vacío) {

 std:: cout << "Punto:: Punto de dibujo en" << x << "" << y << std:: endl;

 }

 Circle:: Circle (int atx, int aty, int theRadius): Point (atx, aty) {

 radio = theRadius;

 }

 Círculo en línea:: ~ Círculo () {

 std:: cout << "Destructor de círculo llamado" << std:: endl;

 }

 círculo vacío:: Draw (vacío) {

 Punto:: Dibujar ();

 std:: cout << "círculo:: Punto de dibujo" << "Radio" << radio << std:: endl;

 }

 int main () {

 Círculo ACircle (10,10,5);

 Un circulo. Dibujar() ;

 devuelve 0;

 }

El ejemplo tiene dos clases, Punto y Círculo, modelando un punto y un círculo. Un punto tiene coordenadas x e y. La clase Circle se deriva de la clase Point y agrega un radio. Ambas clases incluyen un Dibujar() función miembro Para mantener este ejemplo breve, la salida es solo texto.

La clase Circulo se deriva de la Punto clase. Esto se hace en esta línea:

 círculo de clase: Punto {

Como se deriva de una clase base (Punto), Circle hereda todos los miembros de la clase.

 Punto (int atx, int aty); // constructor

 en línea virtual ~ Point (); // Destructor

 sorteo virtual vacío ();

 Círculo (int atx, int aty, int theRadius);

 virtual en línea ~ Circle ();

 sorteo virtual vacío ();

Piense en la clase Circle como la clase Point con un miembro adicional (radio). Hereda las funciones miembro de la clase base y las variables privadas. X y y.

No puede asignarlos ni usarlos, excepto implícitamente porque son privados, por lo que debe hacerlo a través de la lista de inicializadores del constructor del círculo. Esto es algo que deberías aceptar como es por ahora. Volveré a las listas de inicializadores en un tutorial futuro.

En el constructor del círculo, antes theRadius se asigna a la radio, la parte de punto de Circle se construye mediante una llamada al constructor de Point en la lista de inicializadores. Esta lista es todo entre: y el {a continuación.

 Circle:: Circle (int atx, int aty, int theRadius): Punto (atx, aty) 

Por cierto, la inicialización del tipo de constructor se puede utilizar para todos los tipos integrados.

 int a1 (10);

 int a2 = 10;

Ambos hacen lo mismo.

Polimorfismo es un término genérico que significa "muchas formas". En C ++, la forma más simple de polimorfismo es la sobrecarga de funciones. Por ejemplo, varias funciones llamadas SortArray (tipo de matriz) donde sortarray podría ser un formación de entradas o dobles.

Sin embargo, aquí solo estamos interesados ​​en la forma de polimorfismo OOP. Esto se hace haciendo una función (por ejemplo, Draw ()) virtual en el punto de clase base y luego anularlo en el clase derivada Circulo.

Aunque la función Dibujar() es virtual en la clase derivada Circulo, esto no es realmente necesario, es solo un recordatorio para mí de que esto es virtual. Si la función en una clase derivada coincide con una función virtual en la clase base en nombre y tipos de parámetros, es automáticamente virtual.

Dibujar un punto y dibujar un círculo son dos operaciones muy diferentes con solo las coordenadas del punto y el círculo en común, por lo que es importante que Dibujar() se llama. En el futuro, se explicará cómo el compilador logra generar código que obtenga la función virtual correcta.

Un constructor es una función que inicializa los miembros de un objeto. Un constructor solo sabe cómo construir un objeto de su propia clase.

Los constructores no se heredan automáticamente entre las clases base y derivada. Si no proporciona uno en la clase derivada, se proporcionará un valor predeterminado, pero esto puede no hacer lo que desea.

Si no se proporciona ningún constructor, el compilador crea uno predeterminado sin ningún parámetro. Siempre debe haber un constructor, incluso si es el predeterminado y está vacío. Si proporciona parámetros a un constructor, NO se creará un valor predeterminado.

Algunos puntos sobre constructores:

• Los constructores son solo funciones con el mismo nombre que la clase.
• Los constructores están destinados a inicializar los miembros de la clase cuando se crea una instancia de esa clase.
• Los constructores no se llaman directamente (excepto a través de listas de inicializadores)
• Los constructores nunca son virtuales.
• Se pueden definir múltiples constructores para la misma clase. Deben tener diferentes parámetros para distinguirlos.

Hay mucho más que aprender sobre los constructores, por ejemplo, constructores predeterminados, asignaciones y constructores de copia. Estos serán discutidos en la próxima lección.

Un destructor es una función de miembro de clase que tiene el mismo nombre que el constructor (y la clase) pero con un ~ (tilde) al frente.

 ~ Círculo ();

Cuando un objeto sale del alcance o, más raramente, se destruye explícitamente, se llama a su destructor. Por ejemplo, si el objeto tiene variables dinámicas como punteros, entonces esos deben ser liberados y el destructor es el lugar apropiado.

A diferencia de los constructores, los destructores pueden y deben hacerse virtuales si tiene clases derivadas. En el Punto y Circulo ejemplo de clases, el destructor no es necesario ya que no hay trabajo de limpieza que hacer (solo sirve como ejemplo). Si hubiera habido variables miembro dinámicas (como punteros), entonces habría sido necesario liberarlos para evitar pérdidas de memoria.

Además, cuando la clase derivada agrega miembros que requieren ordenar, se necesitan destructores virtuales. Cuando es virtual, primero se llama al destructor de clase más derivado, luego se llama al destructor de su antepasado inmediato, y así sucesivamente hasta la clase base.

En nuestro ejemplo,

 ~ Círculo ();

luego

 ~ Punto ();

El destructor de clases base se llama último.

Esto completa esta lección. En la próxima lección, aprenda sobre constructores predeterminados, constructores de copia y asignación.