Računarski praktikum 4

Transcription

1 Sveučilište u Zagrebu PMF Matematički odjel Klase i objekti Računarski praktikum 4 Vježbe 08 Matko Botinčan Vinko Petričević Krunoslav Puljić Računarski praktikum 4 - Vježbe 07 2 Proceduralni pristup Želimo definirati novi tip podatka koji će reprezentirati datum U programskom jeziku C definirali bismo strukturu Date: ; Primjer upotrebe: Koja je vrijednost od sizeof(d)? Date d; d.day = 21; d.month = 3; d.year = 2007; Koja je vrijednost od sizeof(pd)? Date* pd = &d; (*pd).day = 20; pd->month = 4; Proceduralni pristup Neke funkcije za rad s tipom Date: ; void setdate(date* pd, int d, int m, int y) { pd-> pd-> pd-> void printdate(const Date* pd) { std::cout << pd->day << " " << pd->month << " " << pd->year << "\n"; void nextdate(date*); Kako onemogućiti korisnika da napravi npr. d.day = 32? Računarski praktikum 4 - Vježbe Računarski praktikum 4 - Vježbe 07 4

2 C++ to the rescue U C++u možemo definirati funkcije unutar strukture: void set(int, int, int); void next(); void print(); ; void set(int d, int m, int y) { void next() { void print() { ; Računarski praktikum 4 - Vježbe Računarski praktikum 4 - Vježbe 07 6 void set(int, int, int); void next(); void print(); ; void Date::set(int d, int m, int y) { Primjer upotrebe: Date d; d.set(21, 3, 2007); d.next(); Date* pd = &d; pd->set(20, 4, 2007); pd->print(); Koja je sada vrijednost od sizeof(d)? Ovime još uvijek nismo onemogućili korisnika da napravi npr. d.day = Računarski praktikum 4 - Vježbe Računarski praktikum 4 - Vježbe 07 8

3 class Date { void set(int, int, int); ; void next(); void print(); specifikator pristupa public nalaže da članovi navedeni nakon njega smiju biti vidljivi bilo gdje izvan tijela klase defaultni pristup članova kod class deklaracije je privatni (private) struct je class kod kojeg svi članovi po defaultu imaju javni public pristup void Date::set(int d, int m, int y) { Primjer upotrebe: Date d; d.set(21, 3, 2007); d.next(); Date* pd = &d; pd->set(20, 4, 2007); pd->print(); Sada više nije moguće pristupiti članovima day, month i year izvan klase Date npr. d.day = 32 je sintaktička greška Računarski praktikum 4 - Vježbe Računarski praktikum 4 - Vježbe Što se tu stvarno događa? a? Objekt void Date::set(int d, int m, int y) { Date d; d.set(21, 3, 2007); Ovako kod "vidi" compiler: void set(date* const this, int d, int m, int y) { this-> this-> this-> Date d; Date::set(&d, 2, 30, 2007); Što je objekt? sve može biti objekt program je skup objekata koji međusobno komuniciraju razmjenjujući poruke svaki objekt ima vlastitu memoriju sastavljenu od drugih objekata podatke, te skup funkcija koje je u stanju obaviti metode neke od metoda i podataka objekt izlaže drugim objektima sučelje (interface) svaki objekt je određenog tipa svi objekti nekog tipa imaju istu internu strukturu podataka, te mogu primati, slati i obrađivati iste vrste poruka Objekt ima: stanje ponašanje Računarski praktikum 4 - Vježbe Računarski praktikum 4 - Vježbe 07 12

4 Sučelje objekta skriva konkretnu implementaciju od okoline OOP Objektno Orijentirano Programiranje objekti komuniciraju sa sučeljem drugog objekta RAZINA GORIVA VOZAČ TEMPERATURA ULJA ITD. AUTOMOBIL sučelje implementacija ITD. SKRENI POKRENI MOTOR Računarski praktikum 4 - Vježbe Računarski praktikum 4 - Vježbe Stanje stanje objekta sadrži sva (obično statička) svojstva objekta i trenutne (obično dinamičke) vrijednosti svakog od ovih svojstava sva svojstva imaju neku vrijednost svojstvo može biti jednostavna varijabla ili neki složeni drugi objekt objekti postoje u vremenu, promjenjivi su, imaju stanje, stvaraju se i uništavaju, te mogu biti dijeljeni budući da ima stanje, svaki objekt zauzima određeni prostor stanje objekta predstavlja kumulativni rezultat njegovog ponašanja class Osoba { private: char JMBG[13+1]; char Prezime[40+1]; char Ime[40+1]; float Placa; // ponašanje Računarski praktikum 4 - Vježbe Ponašanje kako objekt djeluje i reagira s obzirom na promjene stanja i protok poruka u čistim objektno-orijentiranim jezicima (npr. Smalltalk) govori se o objektu koji predaje poruku drugom objektu, a u C++u se govori o objektu koji poziva člansku funkciju (tj. metodu) drugog objekta operacije koje klijenti mogu obaviti na objektu zovemo metodama metode su dio deklaracije klase class Osoba { private: // stanje string GetJMBG(); string GetPrezime(); string GetIme(); float GetPlaca(); void PromijeniPlacu(int posto); Računarski praktikum 4 - Vježbe 07 16

5 Klasa Strukture podataka koje sadržavaju stanje i funkcije koje će definirati ponašanje jednakih objekata opisane su njihovom klasom Objekti se stvaraju (instanciraju) na temelju opisa definiranog u klasi Objekt instanca klase Osnovni cilj: sakriti informacije o internoj reprezentaciji i implementaciji u privatni dio klase (enkapsulacija) javno ispoljiti sučelje klase (skup metoda/operacija koje će se primjenjivati na instancama klase) Skup objekata koji dijele zajedničku strukturu i zajedničko ponašanje Razlika između vanjskog i unutrašnjeg pogleda na klasu sučelje (interface) - osigurava vanjski izgled i naglašava apstrakciju istovremeno sakrivajući strukturu i njeno ponašanje; sastoji se prvenstveno od deklaracija postupaka primjenjivih na instanci te klase. implementacija (implementation)- unutrašnji izgled klase; sastoji se od implementacije svih metoda sučelja Sučelje možemo podijeliti na tri dijela: public : deklaracija dostupna svim klijentima protected : deklaracija dostupna samo klasi, podklasama i prijateljima (friends) private : deklaracija dostupna samo klasi i prijateljima (friends) Računarski praktikum 4 - Vježbe Računarski praktikum 4 - Vježbe class Date { void set(int, int, int); void print(); ; void Date::set(int d, int m, int y) { Zadatak: Napišite implementaciju slijedećih funkcija u klasi Date: Date::set(int d, int m, int y) postavlja datum na zadane vrijednosti uz provjeru ispravnosti Date::next() uvećava datum zapisan u objektu za jedan dan int Date::daysUntil(const Date& date) vraća broj dana između datuma zapisanog u objektu na kojem je pozvana metoda i onog koji je zapisan u objektu date Računarski praktikum 4 - Vježbe Računarski praktikum 4 - Vježbe 07 20

6 Konstruktori Primjeri: Date d1; d1.set(28, 3, 2007); d1.print(); Date d2; d2 = d1; d2.print(); if (d1 == d2) std::cout << "d1 == d2\n"; class NewDate { // sve isto kao u klasi Date ; Date d1; d1.set(28, 3, 2007); NewDate d2; d2 = d1; Što će se ispisati na ekran? Što će se ovdje dogoditi? Hoće li se "d1==d2" ispisati na ekran? Problem: Članska funkcija Date::set(int d, int m, int y) omogućuje inicijalizaciju objekata tipa Date, ali ne obavezuje Konstruktor je posebna članska funkcija koja služi inicijalizaciji objekta Njegovo ime jednako je imenu klase i nema povratni tip U klasi može biti više konstruktora (koji se razlikuju po tipovima ulaznih parametara) Svaka klasa mora imati barem jedan konstruktor Računarski praktikum 4 - Vježbe Računarski praktikum 4 - Vježbe Primjer: Date(int d, int m, int y) { ; Date d1(28, 3, 2007); Sada više ne možemo napraviti ovakvu deklaraciju: Date d2; Ekvivalentna sintaksa: Date(int d, int m, int y) : day(d), month(m), year(y) { ; Računarski praktikum 4 - Vježbe Računarski praktikum 4 - Vježbe 07 24

7 Pitanje: Kako to da smo ipak mogli kreirati objekte ranije verzije klase Date iako nismo eksplicitno napisali konstruktor? Svaka klasa (ukoliko ne definiramo vlastiti konstruktor) sadrži tzv. podrazumijevani (defaultni) konstruktor: Date() { ; Čim definiramo vlastiti konstruktor, defaultni konstruktor nestaje Primjer: Date(int d, int m, int y) : day(d), month(m), year(y) { Date(int d, int m) { Date(d, m, 2007); Date() { ; Date today(28, 3, 2007); Date tomorrow(29, 3); Date d; Računarski praktikum 4 - Vježbe Računarski praktikum 4 - Vježbe Još jedan primjer Primjer: Defaultni argument Date(int d, int m, int y=2007) : day(d), month(m), year(y) { Date() { ; Date today(28, 3, 2007); Date tomorrow(29, 3); Date d; Prvi pokušaj: char* name; int salary; Employee(char* n, int s) { name = n; salary = s; void print() { std::cout << name << ": " << salary << "\n"; ; Računarski praktikum 4 - Vježbe Računarski praktikum 4 - Vježbe 07 28

8 Da li je konstruktor u klasi Employee korektno definiran? Employee e1("mrgud", 1000); e1.print(); char ime[] = "Trapavi"; Employee e2(ime, 500); e2.print(); ime[0] = 'H'; e2.print(); Može li možda nekako pomoći upotreba const kvalifikatora? Malo bolja verzija: char* name; int salary; Employee(char* n, int s) { name = new char[strlen(n) + 1]; strcpy(name, n); salary = s; ; Tko je zadužen za dealokaciju memorije alociranu za člansku varijablu name? Računarski praktikum 4 - Vježbe Računarski praktikum 4 - Vježbe Destruktor Destruktor je posebna članska funkcija koja služi "destrukciji" objekta Njegovo ime jednako je imenu klase prefiksiranom s ~ U klasi se može nalaziti samo jedan destruktor (destruktor ne prima ulazne parametre) Ukoliko samostalno ne definiramo destruktor, automatski će se generirati prazni destruktor char* name; int salary; ~Employee() { ; char* name; int salary; Employee(char* n, int s) { name = new char[strlen(n) + 1]; strcpy(name, n); salary = s; ~Employee() { delete[] name; ; Računarski praktikum 4 - Vježbe Računarski praktikum 4 - Vježbe 07 32

9 Novi problemi... Primjer: ; void f(employee e) { e.print(); Employee employee("trapavi", 500); f(employee); Zadatak za preko pauze Zadatak: Neka je zadan slijedeći C++ program int main() { return 0; Bez modifikacije funkcije main() postignite da program ispisuje na ekran "Hello world!". Što se dogodilo? Računarski praktikum 4 - Vježbe Računarski praktikum 4 - Vježbe 07 34