Что такое метод класса c
Классы в C++ — урок 10
Весь реальный мир состоит из объектов. Города состоят из районов, в каждом районе есть свои названия улиц, на каждой улице находятся жилые дома, которые также состоят из объектов.
Основные понятия
Классы в программировании состоят из свойств и методов. Свойства — это любые данные, которыми можно характеризовать объект класса. В нашем случае, объектом класса является студент, а его свойствами — имя, фамилия, оценки и средний балл.
Функция calculate_average_ball() просто делит сумму всех промежуточных оценок на их количество.
Модификаторы доступа public и private
Обычно, приватными делают все свойства класса, а публичными — его методы. Все действия с закрытыми свойствами класса реализуются через его методы. Рассмотрим следующий код.
Мы не можем напрямую обращаться к закрытым данными класса. Работать с этими данными можно только посредством методов этого класса. В примере выше, мы используем функцию get_average_ball() для получения средней оценки студента, и set_average_ball() для выставления этой оценки.
Программа учета успеваемости студентов
Теперь создайте файл main.cpp со следующим содержимым.
Объект класса Students характеризует конкретного студента. Если мы захотим выставить оценки всем ученикам в группе, то будем создавать новый объект для каждого из них. Использование классов очень хорошо подходит для описания объектов реального мира.
Скомпилируйте и запустите программу.
Отделение данных от логики
Вынесем реализацию всех методов класса в отдельный файл students.cpp.
А в заголовочном файле students.h оставим только прототипы этих методов.
Такой подход называется абстракцией данных — одного из фундаментальных принципов объектно-ориентированного программирования. К примеру, если кто-то другой захочет использовать наш класс в своем коде, ему не обязательно знать, как именно высчитывается средний балл. Он просто будет использовать функцию calculate_average_ball() из второго примера, не вникая в алгоритм ее работы.
Создание объекта через указатель
При создании объекта, лучше не копировать память для него, а выделять ее в в куче с помощью указателя. И освобождать ее после того, как мы закончили работу с объектом. Реализуем это в нашей программе, немного изменив содержимое файла main.cpp.
При создании статического объекта, для доступа к его методам и свойствам, используют операция прямого обращения — « . » (символ точки). Если же память для объекта выделяется посредством указателя, то для доступа к его методам и свойствам используется оператор косвенного обращения — « -> ».
Конструктор и деструктор класса
Конструктор класса — это специальная функция, которая автоматически вызывается сразу после создания объекта этого класса. Он не имеет типа возвращаемого значения и должен называться также, как класс, в котором он находится. По умолчанию, заполним двойками массив с промежуточными оценками студента.
Мы можем исправить двойки, если ученик будет хорошо себя вести, и вовремя сдавать домашние задания. А на «нет» и суда нет 🙂
Деструктор класса вызывается при уничтожении объекта. Имя деструктора аналогично имени конструктора, только в начале ставится знак тильды
Что такое метод класса c
Эта статья даст базовое понимание терминов «класс», «метод», «наследование», «перегрузка метода»
Содержание
Методы
Взгляните на пример:
Методу Vec2f::getLength доступны все символы (т.е. переменные, функции, типы данных), которые были объявлены в одной из трёх областей видимости. При наличии символов с одинаковыми идентификаторами один символ перекрывает другой, т.к. поиск происходит от внутренней области видимости к внешней.
Понять идею проще на схеме. В ней область видимости названа по-английски: scope.
Поднимаясь по схеме от внутренней области видимости к внешней, легко понять, какие имена символов доступны в методе getLength:
К слову, в других методах структуры Vec2f переменная “lengthSquare” будет недоступна, а поля “x” и “y” будут доступны.
Конструкторы
Посмотрите на простой пример. В нём есть проблема: и поля, и параметры конструктора названы одинаково. В результате в области видимости конструктора доступны только параметры, и своими именами они перекрывают поля!
Объявление и определение методов
C++ требует, чтобы каждый метод структуры или класса был упомянут в определении этой структуры или класса. Но допускается писать лишь объявление метода, о определение размещать где-нибудь в другом месте:
Классы и структуры
Основы инкапсуляции
В C++ можно блокировать доступ к полям извне, но сохранять доступ для методов. Для этого введены три области доступа
Запомните несколько хороших правил:
Основы наследования
В C++ новый тип может наследовать все поля и методы другого типа. Для этого достаточно указать структуру или класс в списке базовых типов. Такой приём используется в SFML при объявлении классов фигур:
Что означает public перед именем базового типа? Во-первых внешний код может передать RectangleShape в функцию, принимающую ссылку на Shape, то есть возможен так называемы upcast от более низкого (и более конкретного) типа RectangleShape к более высокому (и более абстрактному) типу Shape:
Во-вторых из-за public наследования все унаследованные поля и методы сохраняют свой уровень доступ: приватные остаются приватными, публичные остаются публичными. А если бы мы наследовали Shape с ключевым словом private, то уровень доступа стал бы ниже: все методы и поля стали бы приватными:
Основы полиморфизма: виртуальные методы и их перегрузка
Возможность по-разному реагировать на одинаковый вызов метода извне называется полиморфизмом. Точнее, это одна из разновидностей полиморфизма объектов.
Другими словами, RenderWindow и RectangleShape не знают, что они работают друг с другом, но тем не менее каждый вызывает правильный метод другого класса!
Как унаследовать Drawable: практический пример
Мы создадим класс, который рисует флаг России. Он будет унаследован от Drawable, чтобы использовать для рисования обычный метод draw у объекта окна.
Теперь мы можем реализовать конструктор и метод draw. В конструкторе мы должны вычислить и установить позиции и размеры трёх полос на флаге, а в методе draw мы должны их последовательно нарисовать.
Теперь использовать класс RussianFlag извне очень легко!
C#. Урок 9. Классы и объекты. Начальное знакомство с ООП
Язык C# является объектно-ориентированным языком программирования. В рамках данного урока мы познакомимся с этой парадигмой, и с тем, как создавать и работать с классами и объектами в C#.
Исходный код примеров из этой статьи можете скачать из нашего github-репозитория.
Основы Объектно-Ориентированного Программирования
Объектно-Ориентированное Программирование (ООП) является одной из наиболее популярных парадигм в мире промышленной разработки программного обеспечения. Из других парадигм программирования следует выделить – структурное программирование (основной представитель этого направления – это язык C) и функциональное программирование (к этой группе относятся языки Haskell, F#, Clojure).
Основными строительными элементами ООП являются классы и объекты. Для интуитивного понимания этих понятий приведем такой пример: аналогом класса в реальной жизни является чертеж здания или автомобиля, т.е. некоторый шаблон. Объект – это непосредственно реализация класса в виде некоторой сущности, в нашей аналогии – это конкретное здание или конкретный автомобиль, выполненный по чертежу.
Выделяют три основных “столпа” ООП- это инкапсуляция, наследование и полиморфизм.
Инкапсуляция
Инкапсуляция предполагает два основных момента:
“Житейским” примером первого аспекта – сокрытия деталей реализации, может служить автомобиль. Вся его сложность скрыта от пользователя, и нет необходимости разбираться в том, как автомобиль работает, чтобы им пользоваться. Связываение данных и методов предполагает, что в рамках одного класса располагаются данные, определяющие некоторые свойства сущности (например, имя и возраст, если сущность – это человек), и методы для их обработки, получения и изменения.
Наследование
Наследование – это концепция, которая предполагает, что один класс может наследовать функции и данные другого класса. Класс, от которого производится наследование называется родительским или базовым классом, класс который наследует – наследником. Отношение между классом наследником и базовым классом можно определить словом “является”.
Например, представим, что у нас есть базовый класс Фигура, и этот класс содержит только одно свойство – Цвет. Тогда про класс Круг – наследник класса Фигура, можно сказать так: Круг “является” Фигурой. Чего нельзя сказать про отношение между Автомобилем и Двигателем, т.е. Автомобиль не является Двигателем. Это означает, что создание иерархии наследования, в которой Автомобиль – это неследник от Двигателя было бы ошибочной (такой тип отношений назвается композиция).
Полиморфизм
Говоря про полиморфизм в общем, можно сказать, что это возможность обработки данных разных типов одной и той же функцией. Различают параметрический полиморфизм и ad–hoc полиморфизм. Параметрический полиморфизм предполагает, что один и тот же код в функции может работать с данными разных типов. Ad–hoc полиморфизм предполагает создание различных реализаций функций в зависимости от типа аргумента(ов), при этом их сигнатура (без учета типов входных аргументов) остается одной и той же.
Классы
Класс в языке C# объявляется с помощью ключевого слова class перед ним могут стоять несколько модификаторов, после располагается имя класса. Если предполагается, что класс является наследником другого класса или реализует один или несколько интерфейсов, то они отделяются двоеточием от имени класса и перечисляются через запятую.
Внутри себя, класс может содержать методы, поля и свойства. Методы похожи на функции из языков группы структурного программирования. Фактически они определяют то, как можно работать с данным классом или объектами класса. Поля – это переменные, связанные с данным классом, а свойства – это конструкции специального вида, которые упрощают работу с полями (в первом приближении такого понимания будет достаточно).
Далее, мы подробно остановимся на каждом из перечисленных составляющих класса.
Создадим объект класса DemoClass :
С методами встроенных типов мы уже встречались ранее, например, метод поиска элемента в строке, или преобразование строки в число и т.п.
Модификаторы доступа
Модификаторы доступа определяют область видимости как непосредственно самого класса, так и его составляющих (поля, свойства, методы).
Конструктор класса
Вот так будет выглядеть самый простой вариант конструктора для класса DemoClass :
Про конструктор класса нужно знать следующее:
Инициализация объектов класса
Если у класса есть несколько конструкторов, то при инициализации можно выбрать один из существующих:
Доступна возможность использования неявного объявления с помощью ключевого слова var :
Если у класса есть публичные свойства, то им можно присвоить значения при инициализации:
Методы
Методом класса называют функцию или процедуру, которая принадлежит классу или объекту. Отличие функции от процедуры в том, что функция возвращает значение, а процедура нет. В общем виде синтаксис объявления метода выглядит следующим образом:
Работа с модификатором доступа
Такой метод может вызываться в любом месте программы у соответствующих объектов:
Если мы объявим метод с модификатором private или без модификатора (тогда, по умолчанию, будет принят private ), то его уже нельзя будет вызвать снаружи класса:
Но при этом внутри класса его вызвать можно:
Статические методы и методы объекта
Вызовем эти методы из класса DemoClass в методе Main :
Методы принимающие аргументы и возвращающие значения
Как было сказано в начале данного раздела, методы могут принимать данные через аргументы и возвращать значения, продемонстрируем эту возможность на примере:
Поля
Поле представляет собой переменную любого типа, объявленную внутри класса. Через модификатор доступа можно управлять уровнем доступа к полю (так же как для методов), через ключевое слово static можно определять принадлежность поля объекту либо классу:
Работать с открытыми полями напрямую (поля, которые имеют модификатор public ) является плохой практикой. Если необходимо читать и изменять значение какого-либо поля, то лучше это делать через getter’ы и setter’ы – специальные методы, которые выполняют эту работу.
Создадим для класса Building методы для доступа и модификации значения поля height :
Для работы с этим классом воспользуемся следующим кодом:
Создание специальных методов для работы с полями – возможный вариант, но в C# принят подход работы через свойства. Им посвящен следующий раздел.
Свойства
Добавим в класс Building следующую конструкцию:
Для демонстрации работы с этим свойством напишем следующий код:
Ключевое слово this
Ключевое слово static
Примером статического класса может быть класс Math из стандартной библиотеки C#.
Исходный код примеров из этой статьи можете скачать из нашего github-репозитория.
Методы в (C#)
Метод — это блок кода, содержащий ряд инструкций. Программа инициирует выполнение инструкций, вызывая метод и указывая все аргументы, необходимые для этого метода. В C# все инструкции выполняются в контексте метода. Метод Main является точкой входа для каждого приложения C#, и вызывается общеязыковой средой выполнения (CLR) при запуске программы.
В этом разделе рассматриваются названные методы. Дополнительные сведения об анонимных функциях см. в статье Лямбда-выражения.
Сигнатуры методов
Вместе все эти части формируют сигнатуру метода.
Тип возврата метода не является частью сигнатуры метода в целях перегрузки метода. Однако он является частью сигнатуры метода при определении совместимости между делегатом и методом, который он указывает.
Вызов метода
Можно использовать метод instance или static. Для того чтобы вызвать метод instance, необходимо создать экземпляр объекта и вызвать для него метод; метод instance будет применен к этому экземпляру и его данным. Статический метод вызывается путем ссылки на имя типа, к которому относится метод; статические методы не работают с данными экземпляров. При попытке вызвать статический метод с помощью экземпляра объекта возникает ошибка компилятора.
Вызов метода аналогичен доступу к полю. После имени объекта (при вызове метода экземпляра) или имени типа (при вызове метода static ) добавьте точку, имя метода и круглые скобки. Аргументы перечисляются в этих скобках и разделяются запятыми.
Определение метода задает имена и типы всех необходимых параметров. Когда вызывающий код вызывает метод, он предоставляет конкретные значения, называемые аргументами, для каждого параметра. Аргументы должны быть совместимы с типом параметра, но имя аргумента (если оно используется в вызывающем коде) может не совпадать с именем параметра, указанным в методе. В следующем примере метод Square имеет один параметр типа int с именем i. Первый вызов метода передает методу Square переменную типа int с именем num; второй — числовую константу, а третий — выражение.
При вызове метода вместо позиционных аргументов можно также использовать именованные аргументы. При использовании именованных аргументов необходимо указать имя параметра, двоеточие («:»), а затем аргумент. Аргументы для метода могут отображаться в любом порядке, при условии, что все обязательные аргументы присутствуют. В следующем примере для вызова метода TestMotorcycle.Drive используются именованные аргументы. В этом примере именованные аргументы передаются из списка параметров метода в обратном порядке.
Метод можно вызывать, используя и позиционные, и именованные аргументы. Однако позиционные аргументы могут следовать за именованными аргументами, только если именованные аргументы находятся в правильных позициях. В следующем примере метод TestMotorcycle.Drive из предыдущего примера вызывается с использованием одного позиционного и одного именованного аргумента.
Унаследованные и переопределенные методы
Типы могут переопределять унаследованные члены, используя ключевое слово override и обеспечивая реализацию переопределенного метода. Сигнатура метода должна быть такой же, как у переопределенного метода. Следующий пример аналогичен предыдущему за тем исключением, что переопределяет метод Equals(Object). (Он также переопределяет метод GetHashCode(), поскольку оба эти метода предназначены для получения согласованных результатов.)
Передача параметров
Типы в C# делятся на типы значений и ссылочные типы. Список встроенных типов значений см. в разделе Типы. По умолчанию и типы значений, и ссылочные типы передаются в метод по значению.
Передача параметров по значению
При передаче типа значения в метод по значению вместо самого объекта передается его копия. Это значит, что изменения объекта в вызываемом методе не отражаются на исходном объекте, когда управление возвращается вызывающему объекту.
Если объект ссылочного типа передается в метод по значению, ссылка на этот объект передается по значению. Это значит, что метод получает не сам объект, а аргумент, который указывает расположение объекта. Если с помощью этой ссылки в член объекта вносится изменение, это изменение отражается в объекте, даже если управление возвращается вызывающему объекту. При этом изменения в объекте, переданном в метод, не отражаются на исходном объекте, когда управление возвращается вызывающему объекту.
Передача параметров по ссылке
Следующий пример идентичен предыдущему за тем исключением, что значение передается в метод ModifyValue по ссылке. Если значение параметра в методе ModifyValue будет изменено, при возвращении управления вызывающему объекту это изменение не сохранится.
Общий шаблон, в котором используются параметры по ссылке, включает замену значений переменных. Когда две переменные передаются в метод по ссылке, он меняет их содержимое местами. В следующем примере меняются местами целочисленные значения.
Передача параметров ссылочного типа позволяет изменить значение самой ссылки, а не отдельных ее элементов или полей.
Массивы параметров
После этого вызывающий объект можно вызвать одним из четырех способов:
Необязательные параметры и аргументы
В определении метода может быть указано, являются его параметры обязательными или нет. По умолчанию параметры обязательны. Для определения необязательных параметров значения параметра по умолчанию включаются в определение метода. Если при вызове метода никакие аргументы для необязательного параметры не указываются, вместо них используется значение по умолчанию.
Значение параметра по умолчанию должно быть назначено одним из следующих видов выражений:
Константа, например, строковый литерал или число.
В C# 10 и более поздних версиях, когда выражение формы new ValType() вызывает явно определенный конструктор без параметров типа значения, компилятор выдает ошибку, так как значение параметра по умолчанию должно быть константой времени компиляции. Используйте выражение default(ValType) или литерал default для предоставления значения параметра по умолчанию. Дополнительные сведения о конструкторах без параметров см. в разделе Конструкторы без параметров и инициализаторы полей статьи Типы структур.
Если метод содержит как обязательные, так и необязательные параметры, необязательные параметры определяются в конце списка параметров после всех обязательных параметров.
Если метод вызывается с помощью именованных аргументов или комбинации позиционных и именованных аргументов, вызывающий объект может опустить любые аргументы, следующие за последним позиционным аргументом в вызове метода.
Использование необязательных параметров влияет на разрешение перегрузки или на способ, с помощью которого компилятор C# определяет, какая именно перегрузка должна вызываться при вызове метода, следующим образом:
Возвращаемые значения
Например, в следующих двух методах ключевое слово return используется для возврата целочисленных значений.
Чтобы использовать значение, возвращаемое из метода, вызывающий метод может применять сам вызов метода везде, где будет достаточно значения того же типа. Можно также назначить возвращаемое значение переменной. Например, следующие два примера кода достигают одной и той же цели.
После этого вызывающий объект может использовать возвращенный кортеж в коде следующего вида:
После этого предыдущий вызов метода GetPersonInfo можно изменить следующим образом:
Методы расширения
Как правило, добавлять методы в существующий тип можно двумя способами:
Методы расширения позволяют «добавить» метод в существующий тип, не меняя сам тип и не реализуя новый метод в наследуемом типе. Кроме того, метод расширения может не входить в ту же сборку, в которую входит расширяемый им тип. Вызовите метод расширения, как будто он является определенным членом типа.
Дополнительные сведения см. в статье Методы расширения.
Асинхронные методы
С помощью функции async можно вызывать асинхронные методы, не прибегая к использованию явных обратных вызовов или ручному разделению кода между несколькими методами или лямбда-выражениями.
Асинхронный метод возвращается в вызывающий объект, когда он встречает первый ожидаемый объект, выполнение которого еще не завершено, или когда выполнение асинхронного метода доходит до конца — в зависимости от того, что происходит раньше.
Асинхронный метод не может объявлять параметры in, ref или out, но может вызывать методы, имеющие такие параметры.
Элементы, воплощающие выражение
Часто используются определения методов, которые просто немедленно возвращаются с результатом выражения или которые имеют единственную инструкцию в тексте метода. Для определения таких методов существует сокращенный синтаксис с использованием => :
Если метод возвращает void или является асинхронным, текст этого метода должен быть выражением оператора (как и при использовании лямбда-выражений). Свойства и индексаторы должны быть доступны только для чтения, и использовать ключевое слово метода доступа get не следует.
Iterators
Итератор выполняет настраиваемую итерацию по коллекции, например по списку или массиву. Итератор использует инструкцию yield return для возврата всех элементов по одному. По достижении оператора yield return текущее расположение запоминается, чтобы вызывающий объект мог запросить следующий элемент в последовательности.
Дополнительные сведения см. в разделе Итераторы.
Классы C++
Начиная изучать классы, мы подошли к важному этапу – изучению объектно-ориентированного программирования (ООП) в C++. Классы – довольно обширная тема. Поэтому я разобью её на несколько частей. Таким образом, начинающим будет достаточно просто освоить информацию и разобраться с основами этой темы.
В данном уроке мы познакомимся с синтаксисом классов C++, со спецификаторами доступа к членам (полям) класса ( private и public ). Узнаем, что такое методы класса и как обращаться к членам класса из программы.
Классы C++ похожи на структуры, но обладают своими особенностями и преимуществами. До этого в программах мы определяли структуры и функции отдельно. В классах они объединены в одно целое, чтобы к закрытым данным класса могли обращаться только функции этого класса. Мне понравилась иллюстрация из книги Объектно-ориентированное программирование в С++” Р. Лафоре
В наших первых уроках об ООП мы будем рассматривать простые для понимания классы. Сложные примеры будут только отвлекать от важных деталей, которые касаются определения классов и объектов. В заключительном уроке о классах мы подытожим все изученное и ответим на вопросы – зачем нужны классы и в чём заключаются основные принципы ООП.
Сейчас напишем и разберём следующий код:
В строках 4 – 19 находится определение класса. Чтобы объявить класс надо использовать ключевое слово class и дать ему имя. В фигурных скобках описать его и, в конце поставить ; точку с запятой.
После объявления имени класса, оно становится именем нового типа данных. С этим типом будут создаваться объекты класса.
В теле класса (между фигурными скобками) могут находиться данные (переменные базовых типов и строки ), функции, принадлежащие классу, структуры, классы… Всё это чаще называют членами или полями класса. Функции, которые объявлены и/или определены в теле класса – это методы класса. Далее так их и будем называть. Просто надо запомнить: методы класса – это функции, специально созданные для работы с данными (членами) этого класса.
Попытка обращения к закрытому члену класса из main-функции
Обратите внимание на определение методов класса. Мы не передаем в них параметры. При этом вносим изменение в переменную number и показываем её на экран. Дело в том, что члены и методы класса находятся в одной области видимости. И методы класса свободно обращаются к данным-членам класса.
В нашем коде мы разместили определение методов прямо в теле класса, так как определение занимает очень мало места. Но чаще придётся выносить его за пределы тела класса или даже в другой файл, а в самом классе оставлять только прототипы методов. Посмотрите, как выглядит определение методов вне класса: