Презентація на тему «Класи в Pascal»

Класи в Pascal

Об'єкти реального світу можна описати за допомогою величин, що характеризують стан об'єкта та його поведінку (що робить об'єкт або що з ним можна робити), поведінка змінює стан об'єкта. Для адекватного моделювання реального світу в програмах, потрібно мати сутність, яка поєднує дані та алгоритм.
Ручка
Готовність
Розмір
Ціна
Колір
Колір чорнила
Запас чорнила
Увімкнути
Вимкнути
Записати
Змінити чорнило
boolean
integer (const)
real
real
procedure
function

Unit Pen_unit;
type Tpen = class
private
ready: boolean;
price: real;
colour: TColor;
paintColour: TColor;
paintSupply: real;
public
function isReady: boolean;
procedure SwitchOn;
procedure SwitchOff;
дані
методи
оголошення
Оголошення класу відбувається в модулі, але це можна робити і в головній програмі.

procedure Write (aWord: string);
procedure Rechange (aPaint: TColor);
constructor Create (a, b: TColor; p, s: real);
end;
Implementation
begin
function Tpen.isReady: boolean;
begin
result := ready;
end;
procedure Tpen.switchOn
begin
ready:=paintSupply > 0;
end;
…
end.

Program prg_1;
uses Pen_unit;
var a: Tpen;
begin
a:=Tpen.Create(cOrange, cBlack; 2.5, 125.7);
a.Write(‘Hello, World!');
a.switchOff;
a.Free; t звільнити динамічну пам'ять
end.
В об'єктній моделі ObjectPascal усі екземпляри класів динамічні. Змінна об'єктного типу – це неявний вказівник або посилання на динамічну пам'ять, де можна розташувати екземпляр класу.

Екземпляр створюють за допомогою конструктора і знищують за допомогою деструктора. Кожен екземпляр класу має окрему пам'ять і власний набір полів. Усі екземпляри класу поділяють єдиний набір методів, оголошених у класі.
constructor Tpen.Create(a, b: Tcolor; p, s: real);
begin colour:=a;
paintColor:=b;
if p>=1.0 then price:=p
else price:=1.0;
if s>=100.0 then paintSupply:=s
else paintSupply:=100.0;
ready:=false;
end;

Інкапсуляція - обмеження доступу до даних
Це дозвіл доступатися до спільних даних обмеженій кількості методів, доступ для всіх організовується за посередництва відповідальних за це методів.
Unit shape_1;
Interface
Type Trect = class(TObject)
privateta, b: real;
public
constructor Create(x, y: real);
destructor Destroy;
function square: real;
function Perym: real;

Procedure WriteOut;
Implementation
begin
constructor Trect.Create(x, y: real);
begin a:=x; b:=y; end;
destructor Trect.Destroy;
begin writeln(‘Said “Bye”'); end;
procedure Trect.writeOut;
begin writeln(a, b, ‘Rectangle'); end;
function Trect.Sguare: real;
begin result:=a*b; end;
function TRect.Perym: real;
begin
result:=2*(a+b);
end;

constructor TRect.Create;
begin
a:=3;
b:=4;
end;
end.
Конструктор задає значення полів об'єкта, вони можуть бути (початкові значення) в тексті конструктора або передані через параметри. Імена параметрів повинні відрізнятися від імен полів.
Деструктор – це метод, відповідальний за коректне звільнення пам'яті від екземпляру класу.

Program p_1;
uses Shape_1;
var tts:array [1…100] of TRect;
i:integer;
m:real;
begin
…
m:=s[1].Square;
for i:=2 to 100 do
if s[i].Square>m then
m:=s[i].Square
…
end.
Якщо частина коду написана двічі, виносимо її в окремий метод.

TrectB: Trect + getB, setB
unit shape_2
interface
uses shape_1
type
TRectB = class(TRect);
Клас отримує (успадковує) від поперднього класу всі поля і наслідує їх функціональність.
public
function getB:real;
procedure setB(y; real);
procedure writeOut(t:textfile);
end;
implementation
function TRectB.getB:real;
begin
result:=b;
end;

procedure TRuctB.setB(y:real);
begin
b:=y; calls;
end;
procedure writeOut(t:textfile);
begin
writeln(t, ‘Advanced Rect', a, ‘x', b);
end;
private діє разом з поділом на unit. Доступ ззовні модуля заборонено всім без винятку, всередині модуля дозволено підкласам. Для того, щоб підкласи базового класу мали доступ до окремих полів даних, їх розташовують в області доступу protected.

Program p2;
uses shape_1; shape_2;
vartp:Trect;
q:TRectB;
begin
p.TRect.Create;
q:=Trect.tCreate(7, 12);
q.setB(0.5)
if p.squarethen p.writeOut(output)
else q.writeOut(output)
p.Free;
q.Free;
end.
прямокутник розміром 3×4

Метод WriteOut у класі TRect оголошено звичайним чином як статичний метод такий, як square, perym,…тому в коді деструктора виклик WriteOut прив'язується на етапі компіляції до методу TRect.WriteOut, це називають раннім зв'язуванням.
Для того, щоб деструктор викликав метод WriteOut потрібного класу, його оголошують віртуальним.
Виклики віртуальних методів виконують за допомогою пізнього зв'язування, що відбувається на етапі виконання програми.
Клас Tobject є базовим. Усі інші класи є його нащадками. Free – метод, який звільняє динамічну пам'ять. Destroy – деструктор.

Підклас успадковує від базового класу усі без винятку поля класу і наслідує його поведінку, це означає, що екземпляри підкласу здатні опрацьовувати такі ж повідомлення, як і екземпляри базового. Підкласові доступні усі public і protected методи базового класу, тому екземпляри підкласу можуть без перешкод і без змін використовувати методи базового класу. Дуже часто підклас змінює поведінку базового (перевизначає окремі методи) і/або доповнює (додає нові методи).
Взаємозвязки між базовим і похідними класами

Для перевизначення методів є дві можливості:
для звичайних (статичних) методів дозволено використовувати довільну сигнатуру, тобто, метод з тим самим іменем у підкласі може мати інший набір параметрів;
Віртуадбні методи перевизначають завжди з ттою самою сигнатурою.
var c, a, b: Trect;
begin
a:=TRect.Create(3, 4);
b:=TRect.Create(4, 3);
if a.Square > b.Square
then c:=a
else c:-b
c.WriteOut(output);
…
end.
копіювання вказівника

Отримання копії об'єкта
Щоб отримати копію об'єкта, необхідно створити додатковий конструктор, який прийматиме параметром об'єкт того ж класу:
d:=TRect.CopyCreate(a)

Раннє і пізнє зв'язування
Приклад: купівля кілограму апельсинів.
Ми заздалегідь знаємо, що нам потрібно купити 1 кг апельсинів. Тому ми беремо невеликий пакет, небагато, але достатньо грошей, щоб вистачило на цей кілограм.
Виходячи з будинку, ми не знаємо чого і скільки нам потрібно купити. Тому ми беремо машину(а раптом буде багато всього і важко нести?), запасаємося пакетами великих і малих розмірів і беремо якомога більше грошей. Їдемо на ринок і з'ясовується, що потрібно купити тільки 1 кг апельсинів.

При застосуванні раннього зв'язування, ми ніби говоримо компілятору: "Я точно знаю, чого я хочу. Тому жорстко(статично) зв'язуй усі виклики функцій". При застосуванні механізму пізнього зв'язування ми говоримо компілятору: "Я доки не знаю, чого я хочу. Коли прийде час, я повідомлю, що і як я хочу".
Висновки:
Таким чином, під час раннього зв'язування методи зв'язуються при першій слушній нагоді. У пізньому зв'язуванні реалізований спеціальний механізм, який визначає, як відбуватиметься зв'язування, що викликається і викликає методи, коли виклик буде зроблений фактично.
Очевидно, що швидкість і ефективність при ранньому зв'язуванні вищі, ніж при використанні пізнього зв'язування. У той же час, пізнє зв'язування забезпечує деяку універсальність зв'язування.

Адресу динамічного методу міститиме таблиця того класу, де він визначений
TSquare = class(TRect)
constructor tCreate(x: real);
procedure WriteOut(var t:textfile);
end;
//public можна упустити.
constructor TSquare.Create(x: real );
begin
inherited
Create(x, x);
end;
override

Name() – overload
Name(x) – override
Tshape
TRectttTCircle
TRectBtTSquare
a, s
P-4a
S=a2
TRect
b
P=2(a+b)
S=ab
TRectB

Tshape = clas(TObject)
private
s:real;
protected procedure Calc S; virtual; abstract;
public
function Perym: real; virtual; abstract;
function Square: real;
procedure WriteOut(var T: textfile); virtual; absract;
destructor Destroy; override;
end;
function TShape Square: real;
begin
result:=s;
end;

Tshape 3d
TPiramide TConus TCylindr TParalelepiped
base: TShape
Tshape 3d = class(TObject)
private
base: Tshape;
h: real;
end;
ЦиліндрtКонусttПірамідаtПаралелепіпед
V=Sосн.httV = Sосн.htV= Sосн.ht V=Sосн.h
…

Кожен клас повинен містити свій конструктор.
TShape 3d
base: TShape;
h: real;
base.Square; v; a
side.Square; v; a
surf.Square; v; a
Volume; v; a
WriteOut; v; a

function TShape3d.base.square: real;
begin
result:=base.Square();
end;
constructor TCylindr.Create(a, b: real);
begin
base:=TCircle.Create(a);
h:=b;
end;
constructor TParalelepiped.Create(x, y, z: real);
begin
base:=TRect.Create(x, y);
h:=z;
end;

function TDirectShape.volume: real;
begin
result:=base.square*h;
end;
Завдання:
Задано виміри 12 різних об'ємних фігур, потрібно надрукувати інформацію про кожного з них, знайти фігуру з найбільшим
об'ємом і з найменшою повною
поверхнею.

const n=12;
type mas=array[1…n] of TShape3d
var a: mas;
k, i: integer;
x, y, z: real;
for i:=1 to n do
A[i].writeOut;
begin
for i:=1 to n do
begin
read(k);
case k of
Cylindr: begin
readln(x, y);
A[i]:=Tcylindr.Create(x, y);

Paralelepiped: begin
readln(x, y, z);
A[i]:= Tparalelepiped.Create(x, y, z);
end;
… end;
…
end.
TRectAB = class;
private a,b: real;
public
function getB(): real;
procedure setB(x: real);
function Square(): real;
procedure WriteOut();

constructor Create(x, y: real);
end;
…
begin
readln(size);
R:=TRectAB.Create(size, 7);
R.setA(R.getA + z);
TRect_AB = class
private
Fa, Fb: real;t// field
protected
function getA(): real;
function getB(): real;
procedure setA(x: real);
procedure setB(x: real);

public
constructor Create(x; y: real);
function Square(): real;
property a: real: read getA write setA;
property b: real: read getB write setB;
end;
Property описує інтерфейсний елемент, його використовують для неявного виклику методів.
begin
R:=TRect_AB.Create(size, 7);
R.a:=R.a+2;

Property – новий спосіб доступу. Ключові слова read і write вказують чи буде для властивості доступ для читання і для запису відповідно. Кожна з цих частин може бути відсутня