Объектно-ориентированное программирование с примерами на Object PASCAL (стр. 7 )

{если в объекте есть поля X и Y, то эти имена нельзя использовать в

качестве формальных параметров. Выход из этой ситуации — добавлять

символ _ после имени, чтобы было понятно, к использованию какого поля

объекта относится передаваемый параметр}

end;

tCircle=

object(tDot)

...

end;

procedure... {описание процедур и функций, видимых в других модулях}

var... {описание глобальных переменных, видимых в других модулях}

секция реализации

implementation

uses m2,m3; {модули m2 и m3 доступны процедурам и функциям области

реализации}

var...; {описание глобальных переменных, доступных только в данном модуле}

описание реализации методов объектов

procedure tDot. Show;

begin

...

end;

procedure tDot. Hide;

begin

...

end;

procedure tDot. Move(dX, dY:Integer);

begin

...

end;

procedure tDot. MoveTo(NewX, NewY:Integer);

begin

...

end;

procedure tDot. Init(X_,Y_:Integer);

begin

X:=X_;

Y:=Y_;

tDot. Hide;

end;

procedure tCircle...;

begin

...

end;

...

begin {секция инициализации — обычно пустая}

end.

Декларация использования других модулей в области интерфейса аналогична вставлению соответствующих модулей (а на самом деле ссылки на модуль) вместо этой декларации. Поэтому в интерфейсе модуля m1 нельзя писать uses myFigure, т. к. тогда получилось бы, что в модуль myFigure вложен модуль m1, который, с свою очередь, вложен в модуль myFigure, т. е. myFigure вложен сам в себя. Для раздела реализации подобных ограничений нет, и в модулях m2 и m3 может стоять ссылка uses myFigure. В интерфейсе всегда надо ссылаться на модули, в которых описаны классы-прародители, а также на те, из которых надо брать определенные в них типы для использования в интерфейсе своего модуля.

Классы, экземпляры класса, наследование, иерархия.

Объектный тип (например, tDot) называется классом. Переменная данного типа — объект или, что то же самое, экземпляр класса. То есть при задании

Var dDot:tDot

переменная dDot – это объект.

tDot — тип-прародитель (класс-прародитель),

·  tCircle=

object(tDot) {тип-наследник (класс-наследник)};

...

end;

·  tRectangle=

object(tDot) {другой наследник};

...

end;

Тут tCircle и tRectangle — прямые потомки tDot (т. е. он их прямой прародитель) и т. п.

Далее можно определить другие классы-наследники:

·  tTriangle=

object(tDot)

...

end;

·  tFilledTriangle=

object(tTriangle)

...

end;

·  tFilledCircle=

object(tCircle)

...

end;

·  tRedCirlce=

object(tCirlce)

...

end;

·  tGreenCirlce=

object(tCirlce)

...

end;

·  tFilledRectangle=

object(tRectangle)

...

end;

Иерархия этих классов:

 

Суть наследования заключается в том, что потомки могут использовать поля данных и методы прародителей без определения этих полей и методов в классе потомка. Говорят, что поля данных и методы прародителей наследуются потомками.

Пример:

type

tDot=

object

active:Boolean;

X, Y:Integer;

procedure Show;

procedure Hide;

procedure MoveBy(dX, dY:Integer);

procedure MoveTo(NewX, NewY:Integer);

procedure Init(X_,Y_:Integer);

end;

tCircle=

object(tDot)

radius:Real;

procedure Show;

procedure Hide;

procedure MoveBy(dX, dY:Integer);

procedure MoveTo(NewX, NewY:Integer);

procedure Init(X_,Y_,R_:Integer);

end;

var aDot: tDot;

aCircle: tCircle;

В теле объекта aCircle можно пользоваться полями X, Y, active, как если бы они были определены в tCircle, а не в tDot. При этом они никакого отношения не имеют к объекту aDot, т. е. к tDot. X, aDot. Y, aDot. Active. Это aCircle. X, aCircle. Y, aCircle. Active. Но по своей структуре они дублируют соответствующие поля объекта aDot.

А вот вызов методов aCircle. Show, aCircle. Hide и aCircle. Move(...) идет по-другому. Реально это tCircle. Show, tCircle. Hide и tCircle. Move(...), а методы для aDot — это tDot. Show, tDot. Hide и tDot. Move(...), "настроенные" на конкретный экземпляр класса, то есть "знающие", кого показывать, скрывать, перемещать.

Процедура Init переопределена так, что теперь надо задавать радиус, в отличие от прародителя:

Процедура Init в tCircle переопределена так, что теперь надо задавать радиус, в отличие от прародителя. Говорят, что она перекрывает соответствующий метод прародителя.

procedure tCircle. Init(X_,Y_,R_:Integer);

begin

tDot. Init(X_,Y_);

R:=R_;

end;

procedure tCircle. Hide;

var TmpColor:Word;

begin

...{нарисовать окружность цветом фона}

active:=false;

end;

procedure tCircle. MoveBy(dX, dY:Integer);

begin

Hide;

X:=X+dX;

Y:=Y+dY;

Show;

end;

procedure tCircle. MoveTo(NewX, NewY:Integer);

begin

Hide;

X:=NewX;

Y:=NewY;

Show;

end;

Замечание: в принципе типы полей данных в потомках переопределять нельзя (по сравнению с прародителями). Все поля, имеющиеся у прародителей, имеются и у всех их потомков, плюс новые поля, которые дополнительно определены для потомков. Но начиная с Delphiи в Object PASCAL была введена возможность перекрытия полей данных.

Мы пока рассматриваем только так называемые статические методы. Они вызываются так, как скомпилированы для соответствующего типа; их можно переопределять в потомках. Но зато каждый раз надо дублировать текст: процедура Move для tCircle абсолютно аналогична процедуре Move для tDot. Если бы мы не описали процедуру tCircle. Move, благодаря наследованию вызвалась бы tDot. Move! И показалось бы перемещение точки, а не окружности. Существуют также виртуальные методы, которые позволяют обеспечить большую гибкость, чем статические. Но о них речь пойдет позже.

Часто используют типы, называемые абстрактными, у которых единственное назначение — "растить" от них наследников "в разные стороны", чтобы иметь в наследниках соответствующие поля и методы. При этом изменение реализации такого класса автоматически "бесплатно" меняет поведение всех потомков. А вот интерфейс абстрактных классов стараются не менять, иначе надо переписывать почти всю программу — менять все вызовы соответствующих методов в потомках. У абстрактных классов не бывает экземпляров объектов (т. е. переменных такого типа — реально вызываемых объектов).

Пример:

type

tLocation=

object

X, Y:Integer;

procedure Init(X_,Y_:Integer);

function GetX:Integer;

function GetY:Integer;

end;

tDot=

object(tLocation)

active:Boolean;

procedure Init(X_,Y_:Integer);

procedure Show;

procedure Hide;

procedure MoveBy(dX, dY:Integer);

end;

тут tLocation — абстрактный тип; у него не будет экземпляров. Зато из любого потомка можно будет вызывать методы GetX и GetY.

Пример объектно-ориентированной программы: движение фигур по экрану.

unit Figures;

interface

uses…;

type

tLocation=

object

X, Y:Integer;

procedure Init(X_,Y_:Integer);

function GetX:Integer;

function GetY:Integer;

end;

tpDot=^tDot; {тип 'указатель на экземпляр класса tDot'. См. далее}

tDot=

object(tLocation)

aсtive:Boolean;

constructor Init(X_,Y_:Integer); {конструктор. См. далее}

destructor Done;virtual; {деструктор. См. далее}

procedure Show;virtual; {виртуальный метод. См. далее}

procedure Hide;virtual;

function IsActive:Boolean;

procedure MoveBy(dX, dY:Integer);virtual;

procedure MoveTo(newX, newY:Integer);virtual;

end;

tpCircle=^tCircle; {указатель на экземпляр tCircle}

tCircle=

object(tDot)

R:Integer;

constructor Init(X_,Y_:Integer;R_:Integer);

procedure Show;virtual;

procedure Hide;virtual;

procedure ChangeRadius(dR:Integer);virtual;

end;

{——— секция реализации ———}

implementation

{методы tLocation}

procedure tLocation. Init(X_,Y_:Integer);

begin

X:=X_;

Y:=Y_;

end;

function tLocation. GetX:Integer;

begin

GetX:=X;

end;

function tLocation. GetY:Integer;

begin

GetY:=Y;

end;

{методы tDot}

constructor tDot. Init(X_,Y_:Integer);

begin

tLocation. Init(X_,Y_);

active:=false;

end;

destructor tDot. Done;

begin

Hide;{это tDot. Hide для объекта класса tDot}

end;

procedure tDot. Show;

begin

… {нарисовали текущим цветом}

active:=true; {пометили состояние как активное}

end;

procedure tDot. Hide;

begin

… {нарисовали цветом фона}

active:=false; {пометили состояние как неактивное}

end;

function tDot. IsActive:Boolean;

begin

Result:=active;

end;

procedure tDot. MoveBy(dX, dY:Integer);

begin

Hide;{ это tDot. Hideдля объекта dDot, tCircle. Hideдля aCircle и т. д.}

X:=X+dX;

Y:=Y+dY;

Show; {tDot. Show для aDot, tCircle. Show для aCirle и т. д.

end;

procedure tDot. MoveTo(newX, newY:Integer);

begin

Hide;

X:=newX;

Y:=newY;

Show;

end;

{методы tCircle}

constructor tCircle. Init(X_,Y_,R_:Integer);

begin

tDot. Init(X_,Y_); {инициализация прародителя}

R:=R_;

end;

procedure tCircle. Show;

begin

…{ рисование окружности }

Active:=true;

end;

procedure tCircle. Hide;

var TmpColor:tColor;

begin

TmpColor:=; {запомнили текущий цвет рисования}

…{установили текущим цвет фона}

…{нарисовали окружность цветом фона, т. е. скрыли}

…{восстановили текущий цвет рисования}

Active:=false; {пометили состояние как неактивное}

end;

procedure tCircle. ChangeRadius(dR:Integer);

begin

Hide;

R:=R+dR;

if R<0 then R:=0; {радиус не может быть отрицательным}

Show;

end;

end.

В качестве примера использования модуля Figures напишем программу, в которой используются классы модуля Figures, а также добавляется наследник класса tCircle. При этом для него статический метод Init и виртуальные методы Show и Hide переписываются заново (как говорят — перекрываются), а все другие методы (например, moveBy) наследуются.