C++/מחלקות: הבדלים בין גרסאות בדף
תוכן שנמחק תוכן שנוסף
Ybungalobill (שיחה | תרומות) אין תקציר עריכה |
Ybungalobill (שיחה | תרומות) אין תקציר עריכה |
||
שורה 13:
};
</source></div>
המילה public
עתה, כדי לעשות את התוכנית שלנו נוחה יותר, ברורה יותר ויציבה יותר, נחסום את הגישה למשתני המחלקה. לצורך זה נשנה את המילה public ל-private, מותר למחוק אותה כלל כיוון שחברי המחלקה הבאים ראשונים לאחר הסוגרים המסולסלים מוגדרים אוטומטית כפרטיים:
שורה 23:
};
</source></div>
כעת לא נוכל לגשת למשתני המחלקה d, m ו y באופן ישיר, לכן נבנה ממשק נוח לטיפול במשתני מחלקה זו. ממשק זה יוגדר כציבורי והוא יבטיח שהערכים של משתני המחלקה תמיד יהיו תקינים (למשל m לא יהיה גדול מ-12). כמעט כל ממשק צריך לכלול פעולות המשנות את המחלקה ופונקציות
<div style="direction: ltr;"><source lang="cpp">
class Date
שורה 40:
};
</source></div>
''הערה:'' המילה const אחרי כותרת הפונקציה
== הגדרת גופי פונקציות המחלקה ==
עד כה הצהרנו את כותרות הפונקציות, את ממשק המחלקה. עלינו לממש אותו, להגדיר את גוף כל פונקציה. את פונקציות המחלקה מגדירים בדומה לפונקציות רגילות. ניתן להגדיר אותן בשני מקומות:
* '''בתוך בלוק המחלקה.'''
<div style="direction: ltr;"><source lang="cpp">
class Date
שורה 61:
</source></div>
* '''מחוץ לבלוק המחלקה.''' בדרך זו נגדיר את
<div style="direction: ltr;"><source lang="cpp">
class Date
שורה 76:
</source></div>
''הערה:'' בין אם גוף
== שימוש בטיפוס שהוגדר ==
לאחר שהגדרנו מחלקה ומימשנו את כל הפונקציות שלה (לא נעשה את זה כאן), נוכל להשתמש בה בדומה לטיפוסים בסיסיים של C++. לצורך זה עלינו להצהיר על משתנה מטיפוס זה (מופע של מחלקה) ולגשת לפונקציות ומשתני המחלקה
<div style="direction: ltr;"><source lang="cpp">
Date dat;
שורה 99:
== הבדל בין מבנים למחלקות ==
ב++C אין הבדל משמעותי בין מבנים לבין מחלקות. כל מחלקה נוכל לשכתב בקלות למבנה וכל מבנה נוכל לשכתב בקלות למחלקה. ההבדל היחידי הוא שחברי המחלקה הם פרטיים כברירת מחדל ואילו חברי המבנה הם ציבוריים כברירת מחדל. משמעות הדבר שנוכל
<div style="direction: ltr;"><source lang="cpp">
class myType { // ...
שורה 106:
הבדל זה חל גם על כללי ההורשה (למד בהמשך).
אז כיצד נחליט מתי להשתמש במבנה ומתי במחלקה? אין כללים ברורים, נוכל להשתמש במבנים כמו שהשתמשנו ב-C ולהוסיף אליהם פונקציות ציבוריות. כאשר נרצה ליצור טיפוס בו
== בנאים ==
בנאי הוא פונקציה שאנו מגדירים עבור המחלקה, הוא יופעל בעת
<div style="direction: ltr;"><source lang="cpp">
class Date
שורה 126:
};
</source></div>
הבנאים של כל מחלקה יקראו על שם המחלקה, במקרה שלנו Date, אך הם אף פעם לא יחזירו ערך ולכן גם לא נכתוב את טיפוס הערך המוחזר, גם לא void. דבר זה מובן מאילו כאשר נתבונן בדרך בה אנו
<div style="direction: ltr;"><source lang="cpp">
Date past; // כאן מופעל הבנאי
cout << past.day() << '.' << past.month() << '.' << past.year();
</source></div>
בדוגמה זו יופיע תמיד בפלט 1.1.1970. ניתן להתייחס לבנאי כלפונקציה שמחזירה את האובייקט החדש ולכן, גם מנקודת מבט זו, לא נציין את הטיפוס המוחזר.
''הערה:'' לא נוכל לקרוא לבנאי באופן ישיר {{קוד בשורה|past.Date()}} דבר זה נחשב לשגיאה, כי כל אובייקט מאותחל
נוכל להוסיף פרמטרים לבנאים שאנו כותבים, נזכור שהעמסת בנאים מותרת כמו העמסת שאר הפונקציות. לכן נוכל להגדיר בנאי המאתחל את
<div style="direction: ltr;"><source lang="cpp">
class Date
שורה 149:
};
</source></div>
כאן העמסנו בנאי נוסף לבנאי הקודם. כדי למסור פרמטרים לבנאי כלשהו בעת אתחול המשתנה, נרשום אותם
<div style="direction: ltr;"><source lang="cpp">
Date future(1,1,2970); // בנאי עם פרמטרים
שורה 157:
== מפרקים ==
מפרק הוא פונקציה הפוכה לבנאי, כלומר, המטרה העיקרית של המפרק היא לשחרר את המשאבים שהוקצאו ע"י הבנאי. המפרק נקרא בעת השמדת מופע המחלקה, דבר זה יקרה בעת יציאה מבלוק עם משתנים מקומיים מטיפוס המחלקה, שימוש ב-delete על אובייקט שהוקצא דינאמית או בעת יציאה מפונקצית main (יושמדו המשתנים הגלובליים והסטטיים).
== העתקת אוביקטים ==▼
למפרק ניתן את שם המחלקה שלפניו נוסיף זרקא (~). סימן זה בא לציין שמפרק הוא "לא בנאי", הזרקא בC++ היא אופרטור הפיכת הסיביות (Bitwise NOT). כיוון שהמפרק נקרא אוטומטית הוא לא יקבל פרמטרים ולא יחזיר ערך. לדוגמה, הנה חלק מממוש אפשרי למחלקת מחרוזות:
<div style="direction: ltr;"><source lang="cpp">
class myString
{
char *buf;
int length;
public:
// בנאי העושה עותק של מחרוזת קיימת
myString(const myString& str)
{
length = str.length;
buf = new char[length+1];
for(int i = 0; i <= length; i++)
buf[i] = str.buf[i];
}
~myString()
{
// יש לשחרר את הזיכרון שהוקצא
delete[] buf;
}
// פונקציות ממשק לעבודה עם מחרוזות ...
};
</source></div>
''הערה:'' ניתן לקרוא למפרק באופן ישיר מבלי לפנות את הזיכרון: {{קוד בשורה|str.~myString()}} אך זהו נושא מתקדם העוסק בעבודה עם זיכרון לא מאותחל.
== מצביע this ==
לחלק מהקוראים כנראה התעוררה השאלה: כיצד הפונקציה של המחלקה יודעת עבור איזה מופע של המחלקה קראו לה? בהתבוננות בקוד האסמבלי הנוצר ע"י המהדר נראה שכל פונקציה כזאת מקבלת כפרמטר נוסף את כתובת האובייקט עבורו היא נקראת. באותה דרך הצטרכו מתכנתי C לשלוח באופן ידני את המצביעים על המבנים לפונקציות העובדות איתם. לעיתים נרצה להשתמש במצביע זה גם בC++. ניתקל בבעייה זו כאשר נרצה לקשר בין אובייקטים, למשל בעבודה עם רשימות מקושרות, GUI וכד'... מצביע זה נקרא this והטיפוס שלו הוא {{קוד בשורה|(X *const)}} כאשר X הוא שם המחלקה. משמע הדבר שהמצביע עצמו הוא קבוע ולא נוכל לשנותו. (ראה דוגמה בהמשך הפרק)
בC++ ישנו בנאי אחד ואופרטור אחד המוגדרים כברירת מחדל עבור כל מחלקה. תפקיד הבנאי הוא לאתחל את המופע החדש ע"י אובייקט קיים ואילו תפקיד האופרטור הוא להעתיק את ערכו של אובייקט אחד לאובייקט שני. עבור טיפוס X כותרת הבנאי תהיה {{קוד בשורה|X::X(const X&)}} וכותרת האופרטור תהיה {{קוד בשורה|<nowiki>X& X::operator = (const X&)</nowiki>}} (על העמסת אופרטורים למד בהמשך). גם הבנאי וגם האופרטור, שניהם מעתיקים אחד אחד את משתני המבנה/המחלקה, דבר זה מאפשר לנו בקלות לכתוב כך:
<div style="direction: ltr;"><source lang="cpp">
Date myBirthday(18, 6, 1991);
Date tmp(myBirthday); // העתקה באמצעות בנאי
tmp.addDays(7);
tmp = myBirthday; // העתקה באמצעות אופרטור
</source></div>
אומנם גישה זו לא תתאים למחלקת myString. הבעייה היא שהנתונים אותם מאחסנת המחלקה נמצאים מחוץ למחלקה עצמה, הם לא משתני המחלקה אלה נמצאים בזיכרון דינאמי אליו אנו שומרים מצביע. כאשר נאתחל מופע של myString בשם a באמצעות מופע b ונשתמש בבנאי ברירת מחדל המוגדר בשפה, יהיה לנו אזור בזיכרון אליו יצביעו שני מצביעים. שינוי מחרוזת a יגרור לשינוי מחרוזת b ולהפך. יתר על כן, כאשר יושמדו שני המופעים יהיה ניסיון לשחרר את אותו הזיכרון פעמיים, דבר העלול לגרום לקריסת התוכנית. כדי למנוע דבר זה עלינו להגדיר לבד בנאי זה, כפי שנעשה בדוגמה שלמעלה.
כאשר נשתמש באופרטור ההשמה a = b המצב יהיה גרוע יותר: לאזור אחד בזיכרון, השייך במקור ל-b יצביעו שני מצביעים כמו במקרה הקודם, ובנוסף יהיה לנו אזור שני, השייך במקור ל-a, אליו לא יהיה מצביע כלל. אזור זה לא ישוחרר. נציץ טיפה קדימה לנושא העמסת אופרטורים ונדגים כיצד להגדיר אופרטור השמה למחלקה שלנו, בדוגמה זו נשתמש במצביע this כדי לחשוף את המקרים בהם אנו משימים את המשתנה לעצמו (a = a):
<div style="direction: ltr;"><source lang="cpp">
class myString
{
// ...
public:
myString& operator = (const myString& str)
{
if (&str != this) // משימים אובייקט שונה
{
delete[] buf; // לשחרר את הזיכרון הישן
length = str.length;
buf = new char[length+1];
for(int i = 0; i <= length; i++)
buf[i] = str.buf[i];
}
return *this; // להחזיר את המופע של המחלקה כדי שנוכל לשרשר השמות
}
// ...
};
</source></div>
''הערה:'' חיזרו לדוגמה זו כשתלמדו על העמסת אופרטורים.
לעיתים נרצה למנוע כלל העתקת אובייקטים של המחלקה, לצורך זה נגדיר את הבנאי והאופרטור המתאימים כפרטיים (באזור private) שלא יעשו דבר. בכך נאסור להשתמש בהם.
| |||