Объявление и определение класса

О классе говорят, что он определен, как только встретилась скобка, закрывающая его тело. После этого становятся известными все члены класса, а следовательно, и его размер.

Можно объявить класс, не определяя его. Например:

class Screen; // объявление класса Screen

Это объявление вводит в программу имя Screen и указывает, что оно относится к типу класса.

Тип объявленного, но еще не определенного класса допустимо использовать весьма ограниченно. Нельзя определять объект типа класса, если сам класс еще не определен, поскольку размер класса в этом момент неизвестен и компилятор не знает, сколько памяти отвести под объект.

Однако указатель или ссылку на объект такого класса объявлять можно, так как они имеют фиксированный размер, не зависящий от типа. Но, поскольку размеры класса и его членов неизвестны, применять оператор разыменования (*) к такому указателю, а также использовать указатель или ссылку для обращения к члену не разрешается, пока класс не будет полностью определен.

Член некоторого класса можно объявить принадлежащим к типу какого-либо класса только тогда, когда компилятор уже видел определение этого класса. До этого объявляются лишь члены, являющиеся указателями или ссылками на такой тип. Ниже приведено определение StackScreen, один из членов которого служит указателем на Screen, который объявлен, но еще не определен:

class Screen; // объявление class StackScreen { int topStack; // правильно: указатель на объект Screen Screen *stack; void (*handler)();

};

Поскольку класс не считается определенным, пока не закончилось его тело, то в нем не может быть данных-членов его собственного типа. Однако класс считается объявленным, как только распознан его заголовок, поэтому в нем допустимы члены, являющиеся ссылками или указателями на его тип. Например:

class LinkScreen { Screen window; LinkScreen *next; LinkScreen *prev;

};

Упражнение 13.1

Пусть дан класс Person со следующими двумя членами:

string _name;

string _address;

и такие функции-члены:

Person( const string & n, const string & s ) : _name( n ), _address( a ) { } string name() { return _name; }

string address() { return _address; }

Какие члены вы объявили бы в секции public, а какие – в секции private? Поясните свой выбор.

Упражнение 13.2

Объясните разницу между объявлением и определением класса. Когда вы стали бы использовать объявление класса? А определение?

Объекты классов

Определение класса, например Screen, не приводит к выделению памяти. Память выделяется только тогда, когда определяется объект типа класса. Так, если имеется следующая реализация Screen:

class Screen { public: // функции-члены private: string      _screen; string: size_type _cursor; short       _height; short       _width;

};

то определение

Screen myScreen;

выделяет область памяти, достаточную для хранения четырех членов Screen. Имя myScreen относится к этой области. У каждого объекта класса есть собственная копия данных-членов. Изменение членов myScreen не отражается на значениях членов любого другого объекта типа Screen.

Область видимости объекта класса зависит от его положения в тексте программы. Он определяется в иной области, нежели сам тип класса:

class Screen { // список членов };   int main() { Screen mainScreen;

}

Тип Screen объявлен в глобальной области видимости, тогда как объект mainScreen – в локальной области функции main().

Объект класса также имеет время жизни. В зависимости от того, где (в области видимости пространства имен или в локальной области) и как (статическим или нестатическим) он объявлен, он может существовать в течение всего времени выполнения программы или только во время вызова некоторой функции. Область видимости объекта класса и его время жизни ведут себя очень похоже. (Понятия области видимости и времени жизни введены в главе 8.)

Объекты одного и того же класса можно инициализировать и присваивать друг другу. По умолчанию копирование объекта класса эквивалентно копированию всех его членов. Например:

Screen bufScreen = myScreen; // bufScreen._height = myScreen._height; // bufScreen._width = myScreen._width; // bufScreen._cursor = myScreen._cursor;

// bufScreen._screen = myScreen._screen;

Указатели и ссылки на объекты класса также можно объявлять. Указатель на тип класса разрешается инициализировать адресом объекта того же класса или присвоить ему такой адрес. Аналогично ссылка инициализируется l-значением объекта того же класса. (В объектно-ориентированном программировании указатель или ссылка на объект базового класса могут относиться и к объекту производного от него класса.)

int main() { Screen myScreen, bufScreen[10]; Screen *ptr = new Screen; myScreen = *ptr; delete ptr; ptr = bufScreen; Screen & ref = *ptr; Screen & ref2 = bufScreen[6];

}

По умолчанию объект класса передается по значению, если он выступает в роли аргумента функции или ее возвращаемого значения. Можно объявить формальный параметр функции или возвращаемое ею значение как указатель или ссылку на тип класса. (В разделе 7.3 были представлены параметры, являющиеся указателями или ссылками на типы классов, и объяснялось, когда их следует использовать. В разделе 7.4 с этой точки зрения рассматривались типы возвращаемых значений.)

Для доступа к данным или функциям-членам объекта класса следует пользоваться соответствующими операторами. Оператор “точка” (.) применяется, когда операндом является сам объект или ссылка на него; а “стрелка” (-> ) – когда операндом служит указатель на объект:

#include " Screen.h"   bool isEqual( Screen& s1, Screen *s2 ) { // возвращает false, если объекты не равны, и true - если равны   if (s1.height()! = s2-> height() ||   s2.width()! = s2-> width() )      return false;   for ( int ix = 0; ix < s1.height(); ++ix ) for ( int jy = 0; jy < s2-> width(); ++jy )     if ( s1.get( ix, jy )! = s2-> get( ix, jy ) )        return false;   return true; // попали сюда? значит, объекты равны

}

isEqual() – это не являющаяся членом функция, которая сравнивает два объекта Screen. У нее нет права доступа к закрытым членам Screen, поэтому напрямую обращаться к ним она не может. Сравнение проводится с помощью открытых функций-членов данного класса.

Для получения высоты и ширины экрана isEqual() должна пользоваться функциями-членами height() и width() для чтения закрытых членов класса. Их реализация тривиальна:

class Screen { public: int height() { return _height; } int width() { return _width; } //... private: short _heigh, _width; //...

};

Применение оператора доступа к указателю на объект класса эквивалентно последовательному выполнению двух операций: применению оператора разыменования (*) к указателю, чтобы получить адресуемый объект, и последующему применению оператора “точка” для доступа к нужному члену класса. Например, выражение

s2-> height()

можно переписать так:

(*s2).height()

Результат будет одним и тем же.

Функции-члены класса

Функции-члены реализуют набор операций, применимых к объектам класса. Например, для Screen такой набор состоит из следующих объявленных в нем функций-членов:

class Screen { public: void home() { _cursor = 0; } char get() { return _screen[_cursor]; } char get( int, int ); void move( int, int ); bool checkRange( int, int ); int height() { return _height; } int width() { return _width; } //...

};

Хотя у любого объекта класса есть собственная копия всех данных-членов, каждая функция-член существует в единственном экземпляре:

Screen myScreen, groupScreen; myScreen.home();

groupScreen.home();

При вызове функции home() для объекта myScreen происходит обращение к его члену _cursor. Когда же эта функция вызывается для объекта groupScreen, то она обращается к члену _cursor именно этого объекта, причем сама функция home() одна и та же. Как же может одна функция-член обращаться к данным-членам разных объектов? Для этого применяется указатель this, рассматриваемый в следующем разделе.

⇐ Предыдущая54555657585960616263Следующая ⇒

Поделиться: