Презентация на тему по дисциплине Основы алгоритмизации и программирования на тему ООП

объектов
2.1. Инкапсуляция
2.2. Наследование и переопределение.
2.3. Полиморфизм
3. Виртуальные методы.

Конструкторы и Деструкторы

Вопросы:

поля данных объекта, но и подпрограммы для их обра­ботки,

называемые методами.
Таким образом, в объекте сосредоточены его свойства (состояния, данные) и их поведение (обработка с помощью методов). Идеи создания нового типа (объект) были заложены при введении проце­дурных типов параметров.
Объект, object.
Нечто, чем можно оперировать. Объект имеет состояние, поведение и идентичность. Структура и поведение сходных объектов определены в общем для них классе. Термины "экземпляр" и "объект" взаимозаменяемы.

В основе ООП лежит понятие объекта (object).

объекта и текущие значения (обычно, динамические) этих свойств.
Событие, event.

Что-то, что может изменить состояние системы.
Сообщение, message.
Операция, которую один объект может выполнять над другим. Термины "сообщение", "метод" и "операция" обычно взаимозаменяемы.
Метод, method.
Операции, выполняемые над данным объектом, и входят в описание класса объекта
Операция, operation.
Определенное воздействие одного объекта на другой с целью вызвать соответствующую реакцию.

(inheritance) и полиморфизмом (polymorphism).
Инкапсуляция означает объединение в одном объекте

данных и действий над ними.
Наследование - это возможность использования уже определенных объек­тов, что позволяет создавать иерархию объектов начиная с некоторого про­стого первоначального (предка) и кончая более сложными, включающими (наследующими) свойства предшествующих элементов иерархии (предков).
Полиморфизм - это возможность определения единого по имени действия (процедуры или функции), применимого ко всем объектам иерархии наследо­вания; причем каждый объект иерархии может иметь особенность реализации этого действия

и локализовать область действия подпро­грамм и переменных; -изменять локальные

подпрограммы, не изменяя других программных моду­лей;
2) абстракция данных; абстрактный тип данных определяется на основе некоторого их представления и множества подпрограмм для обработки данных абстрактного типа;
3) динамическая связка подпрограмм программы; это позволяет не перекомпилировать всю программу при внесении изменений в отдельные модули, что увеличивает гибкость языка, позволяя вводить новые классы объектов без модификации всей программы;
4) наследование; оно позволяет создавать классы объектов, на которые может ссылаться порожденный класс, который наследует все свойства порож­дающего класса и может задавать дополнительные свойства и новые под­программы обработки данных порожденного класса.

Особенности и применимость объектно-ориентированного программирования

Любая объектно-ориентированная программа состоит из двух частей:
декларативной части программы

(описания объектов);
исполняемой части программы (основной программы и подпрограмм).
Исполняемая часть объектно-ориентированной программы состоит из по­следовательности действий, выполняемых над данными типа объект. Каждое такое действие изменяет состояние объекта и представляет собой вызов под­программы, доступной объекту.
Объединение декларативных (данных) и исполняемых (процедурных) эле­ментов при описании объекта называется инкапсуляцией.

Инкапсуляция

данные и методы (процедуры и функции) для их обработки.

Компоненты - данные -это поля объекта, а компоненты подпрограммы - это методы. По написанию объект напоминает тип-запись. Форма объявления объекта:
TYPE Имя-объекта = OBJECT
Поля-данных;
Заголовки-методов;
END;
При описании объекта сначала определяются все данные объекта, а затем -заголовки методов их обработки - как опережающие описания подпрограмм. Далее - тексты всех методов, написанные так же, как подпрограммы в моду­лях.

из программных файлов: в том же, где объявлен объект,

или в другом, например в одном из модулей. При написании текста метода в заголовке подпрограммы перед ее именем обязательно надо указать имя типа объекта, которому принадлежит метод, т. е. имя метода должно быть составным в виде:
имя-типа-объекта.имя-подпрограммы;.
Конкретная переменная или константа объектного типа называется экзем­пляром - переменною или константою этого типа.
Вызов метода для обработ­ки данных экземпляра состоит из составного имени в виде:
имя-экземпляра-объектного-типа.имя-метода;

объектных типов можно объявить как скрытые. Это ограничивает область

их видимости. Для этого используется ключевое слово private. Схема объявления:
Туре
ObjectType = object
Обычные поля и методы
private
Скрытые поля и методы
end;
Идентификаторы полей и методов, объявленных как скрытые, известны (доступны, видимы) только в пределах программы или модуля, в которых они объявлены. Вне модуля с их описанием скрытые поля и методы неизвестны (недоступны). Сам объектный тип и его остальные компоненты видимы по обычным правилам.

друго­го, ранее определенного типа.
Это означает, что новый тип

автоматически получает все поля и методы ранее определенного типа, который в этом случае называется предком или родителем. В объявлении типа-потомка (наследника) должно быть указано в круглых скобках после служебного слова object имя родительского типа. Поля и методы предка могут появляться в телах методов наследников так, как если бы они были явно объявлены в объектах-наследниках. Это существенно упрощает запись схожих объектов.

Наследование и переопределение.

Новые-поля-объекта-потомка;
Новые-методы-объекта-потомка;

END;
Предок у типа может быть только один. Он может быть потомком другого типа и т. д. Потомков у одного предка может быть много. Потомок наследует поля и методы всех своих предков.
Процесс наследования является транзитивным: если тип объекта ТуреВ -наследник типа ТуреА, а тип ТуреС - наследник типа ТуреВ, то тип объекта ТуреС также является наследником ТуреА:
Туре А → Туре В → Туре С

Форма объявления объекта-потомка (наследника):

одним и тем же именем для различных объектов одной

иерархии, т. е. средство для развития объектов в потомках.
Свойство реализуется тем, что объект-потомок может переопределять, т. е. заменять методы предка на новые с теми же именами. Какой из методов будет выполняться при. обращении к методу с заданным именем, определяется типом объекта (предок или потомок) и используемого метода.
Методы объектов по способам их переопределения могут быть статиче­ские, виртуальные и динамические (подкласс виртуальных).
В соответствии с этим процесс установки взаимосвязи объектов и методов может быть:
ранним - во время компиляции - для статических методов;
поздним - во время выполнения программы (вызова метода) для виртуаль­ных методов.

Полиморфизм

методы -статические. Такое наименование методов связано с тем, что

определение и размещение ссылок на них (для вызова методов) производится на этапе компиляции и на все время выполнения программы. Это - раннее связывание.
Список формальных параметров статических методов может быть различ­ным у метода предка и методов потомков, переопределяющих (заменяющих) этот метод предка.
Со статическим методом связан способ наследования. Если в объявлении потомка появляется метод с тем же именем, что и у предка, то в этом типе и во всех его потомках этот метод будет переопределен. Таким образом, потом­ки могут использовать переопределенные ими методы предка. Предок может вызвать только свои методы; методы потомков для него недоступны. Таким образом, при использовании статических методов полиморфизм распростра­няется от текущего уровня иерархии вниз, к потомкам.

Статические методы

имеет спецификатор (стандартную директиву) Virtual.
Например:
Procedure Met2;

Virtual;
Виртуальный метод предназначен для переопределения виртуального метода предшествующего предка. Недопустимо смешение статических и виртуальных методов при их переопределении.
Ограничение: переопределяющие виртуаль­ные методы должны иметь точно такой же набор формальных параметров, как и самый первый виртуальный метод многоуровневой иерархии объектов.
Паскаль обеспечивает вызов (связывание) виртуального метода программы на этапе выполнения программы. Это называют поздним связыванием.

Виртуальные методы. Конструкторы и Деструкторы

Вме­сто этого он создает специальную таблицу виртуальных методов (ТВМ,

VMT -Virtual Method Table).
Для каждого типа объекта создается своя ТВМ; каждый экземпляр объекта использует эту ТВМ, единственную для данного типа вир­туальных объектов.
В каждой ТВМ содержится размер данного типа объекта в байтах. ТВМ любого объекта доступна через скрытый параметр Self, содер­жащий адрес ТВМ, который передается методу при вызове.

с по­мощью конструктора на этапе выполнения программы.
Это специальный

ме­тод, подобный обычной процедуре, но в заголовке вместо PROCEDURE стоит слово CONSTRUCTOR. Если объектный тип содержит виртуальный метод, то он должен содержать хотя бы один конструктор. Каждый экземпляр объекта должен инициализироваться отдельным вызовом конструктора. Конструктор инициализирует экземпляр объекта и устанавливает для него значение адреса его ТВМ. Экземпляр объекта содержит только адрес ТВМ, а не саму ТВМ.
В объекте может быть сколько угодно конструкторов. Конструктор не мо­жет быть виртуальным. Конструктор может быть только статическим и может быть переопределен. Конструкторы наследуются так же, как и другие стати­ческие методы. Из конструктора можно вызывать и виртуальные методы.

основная информация содержится не в теле конструктора, а связана

с его заголовком, содержащим слово Constructor. Например:
Constructor TA.INIT ;
Begin
End;
Конструктору принято давать имя INIT.

-динамические методы. Они являются подклассом виртуальных методов и от­личаются

от них только способом вызова на этапе выполнения.
Объявление динамического метода аналогично виртуальному, за исключе­нием того, что оно должно включать индекс (номер) динамического метода, который указывается сразу за ключевым словом Virtual. Индекс динамиче­ского метода должен быть целочисленной константой в диапазоне от 1 до 65535 и представлять собой уникальное значение среди индексов других ди­намических методов данного объектного типа и его предков. Например:
Function GetSum: Real; Virtual 10; где - 10 - ИНДЕКС.

Динамические методы

(ТДМ, DMT - Dynamic Method Table), альтернативная табли­це виртуальных

методов.
В ней указываются только те виртуальные методы, которые переопределяются. Это экономит ОП, но требуется время для поиска в DMT объектов-предков. Поэтому производительность DMT ниже, чем VMT, так как доступ к методу через VMT - простое извлечение адреса из таблицы, а доступ к методу через DMT может привести к более длительному поиску.

или с помощью деструктора.
Подобно другим динамическим типам данных динамические

объекты со статическими методами могут удаляться с помощью Dispose. Например:
Dispose ( P1 );.

Удаление объектов. Деструкторы