Реферат: Модули и объекты в языке Турбо Паскаль 7.0
2 Объекты
Базовым в объектно-ориентированном программировании является понятие объекта. Объект имеет определённые свойства. Состояние объекта задаётся значениями его признаков. Объект «знает», как решить определённые задачи, то есть располагает методами решения. Программа, написанная с использованием ООП, состоит из объектов, которые могут взаимодействовать между собой.
Ранее отмечалось, что программная реализация объекта представляет собой объединение данных и процедур их обработки. В Турбо Паскале имеется тип object, который можно считать обобщением структурного типа record. Переменные объектного типа называются экземплярами объекта. Здесь требуется уточнение – экземпляр лишь формально можно назвать переменной. Его описание даётся в предложении описания переменных, но в действительности экземпляр – нечто большее, чем обычная переменная.
В отличии от типа «запись», объектный тип содержит не только поля, описывающие данные, но также процедуры и функции, описания которых содержатся в описании объекта. Эти процедуры и функции называются методами. В описании объекта фактически содержатся лишь шаблоны обращений к методам, которые необходимы компилятору для проверки соответствия количества параметров и их типов при обращении к методам. Вот пример описания объекта:
type
Location = object
X, Y: Integer;
procedure Init (InitX, Inity: Integer);
function GetX: Integer;
function GetY: Integer;
end;
Здесь описывается объект, который может использоваться в дальнейшем, скажем, в графическом режиме и который предназначен для определения положения на экране произвольного графического элемента. Объект описывается с помощью зарезервированных слов object…end, между которыми находятся описания полей и методов. В нашем примере объект содержит два поля для хранения значений графических координат, а также описания процедуры и двух функций – это методы данного объекта. Процедура предназначена для задания первоначального положения объекта, а функции – для считывания его координат.
Зарезервированное слово private позволяет ограничить доступ к полям объекта. В следующем примере доступ к переменным X и Y возможен только через методы объектного типа Location:
type
Location = object
procedure Init (InitX, Inity: Integer);
function GetX: Integer;
function GetY: Integer;
private
X, Y: integer;
end;
В секции private могут находится и методы объекта.
Полное описание методов, то есть описание их реализации, должно находится после описания объекта. Имена методов составные и складываются из имени объекта и имени метода, разделённых точкой:
procedure Location. Init (InitX, Inity: Integer);
begin
X : = InitX;
Y : = InitY;
end;
fuction Location. GetX: Integer;
begin
GetX : = X;
end;
fuction Location. GetY: Integer;
begin
GetY : = Y;
end;
После того как объект описан, в программе можно использовать его экземпляры, то есть переменные указанного объектного типа:
var
GrMarket : Location;
2.1 Основные принципы ООП
Элементы объектно-ориентированного программирования появились в начале 70-х в языке моделирования Симула, затем получили своё развитие, и в настоящее время ООП принадлежит к числу ведущих технологий программирования. В Турбо Паскале поддержка этой технологии появилась, начиная с версии 5.5 (1989 год).
Основная цель ООП, как и большинства других подходов к программированию, - повышение эффективности разработки программ. Идеи ООП оказались плодотворными и нашли применение не только в языках программирования, но и в других областях Computer Science, например, в области разработки операционных систем.
Появление объектно-ориентированного программирования было связанно с тем наблюдением, что компьютерные программы представляют собой описание действий, выполняемых над различными объектами. В роли последних могут выступать, например, графические объекты, записи в базах данных или совокупности числовых значений. В традиционных методах программирования изменение данных или правил и методов их обработки часто приводило к необходимости значительного изменения программ. Всякое существенное изменение программы – это большая неприятность для программиста, так как при этом увеличивается вероятность ошибок, вследствие чего возрастает время, необходимое для «доводки» программы. Использование ООП позволяет выйти из такой ситуации с минимальными потерями, сводя необходимую модификацию программы к её расширению и дополнению. Сразу замечу, что ООП не является панацеей от всех программистских бед, но его ценность как передовой технологии программирования несомненна. Изучение идей и методов объектно-ориентированного программирования – не очень простая задача, однако освоение ООП может существенно упростить разработку и отладку сложных программ.
Мы уже привыкли использовать в своих программах процедуры и функции для программирования тех сложных действий по обработке данных, которые приходится выполнять многократно. Использование подпрограмм в своё время было важным шагом на пути к увеличению эффективности программирования. Подпрограмма может иметь формальные параметры, которые при обращении к ней заменяются фактическими параметрами. В этом случае есть опасность вызова подпрограммы с неправильными данными, что может привести к сбою программы и её аварийному завершению при выполнении. Поэтому естественным обобщением традиционного подхода к программированию является объединение данных и подпрограмм (процедур и функций), предназначенных для их обработки.
2.2 Инкапсуляция
В Турбо Паскале средства объектно-ориентированного программирования связаны с тремя зарезервированными словами: OBJECT CONSTRUCTOR и DESTRUCTOR и двумя стандартными директивами: PRIVATE и VIRTUAL.
Зарезервированное слово OBJECT используется для описания объекта. Описание объекта должно помещаться в разделе описания типов, например:
type
Tpoint = object
X,Y: Integer;
{Координаты точки}
Color:word;
{Цвет точки)
Visible:
Boolean; {Признак светимости}
Procedure
Setlocation (NewX, NewY: integer);
{Задает
новое положение, точки на экране}
Procedure
SetCoforfNewColor: word); {Устанавливает цвет точки}
Procedure
SetVislble(VIS: Boolean);
{Выводит
или гасит точку)
Procedure
GetLocatIon(var Xloc, YLoc:integer);
{Возвращает
координаты точки}
Function
GetColor: word;
{Возвращает
цвет точки)
Function
GetVislble: Boolean;
{Возвращает
признак светимости точки}
end; {Конец
описания объекта ТРOINT)
В этом примере описывается объект TPOINT, представляющий собой данные и методы (процедуры и функции), необходимые для работы с графическими точками на экране ПК. Заметим, что инкапсулированные объект процедуры и функции называются методами. Как видим, каждая точка характеризуется некоторым набором данных (своими координатами X и У, цветом COLOR и признаком светимости VISIBLE). Над этими данными определены все необходимые алгоритмические действия. С помощью этих переменных можно осуществлять все предусмотренные, в объекте действия, например, для переменных типа TPOINT можно высветить или погасим, любую точку, переместить ее по экрану, изменить цвет.
Нетрудно заметить, что
описание объекта и использование объектных переменных во многом похоже на
описание и использование записей: инкапсулированные в объекте данные и методы
становятся доступны с помощью оператора присоединения WITH или с помощью
составных
имен, например:
if Point.GetVisible then Polnt.SetVisible(False);
При описании объекта вначале, описываются все инкапсулированные в нем данные, а затем - методы доступа к этим данным. В качестве методов используются процедуры и функции, а также конструкторы и деструкторы.
Таким образом, указание методов при описании объекта подобно их опережающему описанию. Поскольку данные и методы инкапсулированы в одном объекте, все данные автоматически становятся глобальными, по отношению к любым методам и могут использоваться в них произвольным образом. Точнее говоря, любой метод объекта работает с невидимым оператором WITH, обеспечивающим ему доступ ко всем полям (как мы увидим далее, поля могут следовать в объявлении типа и после объявления метода и в этом смысле не являться для него глобальными). При обращении к методу ему передается особый идентификатор SELF, представляющий собой обобщенное имя экземпляра объекта. Любой метод может использовать идентификатор SELF, чтобы явно указать на принадлежащий объекту метод или поле. Например:
