Введение в теорию программирования. Объектно-ориентированный подход
       

Основные понятия объектно-ориентированного подхода: объекты, классы и методы

  Лекции



Введение в теорию программирования. Объектно-ориентированный подход
0.   Вступительная лекция
1.   Объектно-ориентированный подход ...
2.   Платформа.NET и ее применение д...
3.   Основные понятия языка программ...
4.   Разработка элементарных программ...
5.   Семантика основных конструкций я...
6.   Основные понятия объектно-ориентированного подхода: объекты, классы и методы
7.   Объекты и классы
8.   Теория типов и типизация в .NET
9.   Концепция наследования и ее реал...
10.   Концепция инкапсуляции и ее реа...
11.   Концепция полиморфизма и ее реа...
12.   Полиморфные методы
13.   Расширенные возможности полимор...
14.   Расширенные возможности языка пр...
15.   Событийно управляемое программи...
16.   Событийно-ориентированное програ...
17.   Компонентное программирование в ...
18.   Проектирование и реализация гете...
    Экзамен
    Сдать экзамен экстерном
    Литература
    Предметный указатель

Введение в теорию программирования. Объектно-ориентированный подход версия для локальной работы
6. Лекция: Основные понятия объектно-ориентированного подхода: объекты, классы и методы
Страницы:

1

|

2

|

3

|

вопросы | »

 |

учебники

|

для печати и PDA
  Если Вы заметили ошибку - сообщите нам.  
В данной лекции будут рассмотрены вопросы, относящиеся к идеологии, методологии и практике моделирования основных элементов объектно-ориентированного подхода к программированию посредством двухуровневой концептуализации. Особенности практической реализации основных аспектов концепции ООП описаны на примере языка программирования C#.

Включить комментарии

|| Настройки

|| Модерация

|| Помощь

Как и поля, методы описываются в блоке описания класса.

Рассмотрим особенности использования методов на примере следующей программы на языке C#, представляющей описание класса C с полями sum и n и методами Add и Mean:

class C { int sum = 0, n = 0; public void Add (int x){ sum = sum + x; n++; //процедура } public float Mean(){ return(float)sum/n; //функция(должна возвратить //значение) } }

Прежде всего, отметим, что методы в языке программирования C# делятся на функции (которые обязаны возвращать значение) и процедуры (которые могут и не возвращать значения, на что указывает тип void). В данном примере Add - процедура, а Mean - функция, в которой возврат значения явно указывается оператором return. Доступ к методу, как и к полю, можно получить изнутри класса:

this.Add(3); float x = Mean();

а также из других классов, с явным указанием полного имени:

C c = new C(); c.Add(3); float x = c.Mean();

Заметим, что оператор this представляет собой указатель на текущий объект.

Продолжая аналогию между полями и методами как элементами классов, мы приходим к понятию статического метода. Рассмотрим особенности реализации статических методов в языке программирования C# на следующем примере:

class Rectangle { static Color defaultColor; public static void ResetColor() { defaultColor = Color.white; } }

Как явствует из приведенного примера, под статическим методом понимается операция, определенная над статическими элементами классов (т.е. над статическими полями).

В данном примере описания класса Rectangle статическим является метод ResetColor (заметим, что он не возвращает значения, т.е. ResetColor - это статическая процедура).

По аналогии с предыдущими случаями, для доступа к статическому методу изнутри класса достаточно указать только краткое имя данного метода:

ResetColor();

В случае доступа из сторонних классов необходимо указать полное имя статического метода:

Rectangle.ResetColor();

Исследовав особенности описания и управления поведением основных элементов классов, объектов и методов для динамического и статического случаев, кратко остановимся на особенностях наследования свойств (полей и методов) классов объектов языка программирования C#.


Для иллюстрации приведем следующий пример фрагмента программы на языке C#:

class Stack { int[] values; int top = 0; public Stack(int size){ ... } public void Push(int x){ ... } public int Pop(){ ... } }

В данной программе приведено (с сокращениями) описание класса, моделирующего стек (аналогичный стеку КАМ) посредством массива элементов values с вершиной top, функциями создания стека Stack размером size и "выталкивания" Push элемента x из стека, а также "вталкивания" Pop элемента в стек.

Аналогично объектам ссылочных типов, объекты классов (как принципиально динамические) хранятся в динамической области памяти (или так называемой "куче"). В силу ограничений безопасности программного кода любой объект языка программирования C# до использования необходимо инициализировать оператором new, например:

Stack s = new Stack(100);

Заметим, что наследование классами свойств других классов может быть как единичным, так и множественным. Последнее реализуется посредством множественных интерфейсов (что приводит к множественному наследованию типов).

Подводя итоги обсуждения основных понятий объектно-ориентированного подхода к программированию (классов, объектов и методов) применительно к языку программирования C#, кратко отметим достоинства и недостатки подхода.

К преимуществам объектно-ориентированного подхода следует отнести:

  • интуитивную близость произвольной предметной области;
  • возможность моделирования сколь угодно сложной предметной области, высокий уровень абстракции (рассмотренные примеры дают представление о "масштабируемости" моделирования сложных объектов);
  • событийно-ориентированный подход (динамика объектов и возможность манипулирования ими посредством методов приводят к управлению объектами посредством событий);
  • возможность повторного использования описаний (основана на обращении к полям и методам извне описания классов, а также на использовании механизма наследования);
  • параметризация методов обработки объектов (основана на использовании механизма интерфейсов, которые будут подробно рассмотрены в ходе дальнейших лекций).


К недостаткам объектно-ориентированного подхода к программированию можно отнести сложность тестирования и верификации программ. Заметим, однако, что выбор ламбда-исчисления и комбинаторной логики в качестве средства формализации объектов, классов и методов позволяет построить адекватную, полную и непротиворечивую объектную модель, учитывающую как статический, так и динамический случаи.

Для более подробного самостоятельного ознакомления с тематикой лекции рекомендуется следующий список источников: [ 24, 28, 36, 66-69, 79-81].


Содержание раздела