2.1. Пользовательский тип — класс
К
private:
данные
операторы
ласс — это определяемый пользователем тип с данными и функциями (методами), называемыми членами (members) класса. Переменная типа класс называется объект (object). Класс создает различные уровни доступа к его членам, разделяя объявление на части: private, protected и public. Часть private (закрытая) объекта может быть доступна только для функций-членов в этом классе. Часть public (открытая) объекта может быть доступна для внешних элементов программы, в области действия которых находится этот объект (рис. 3.1). Protected (защищенные) члены используются с производными классами и описываются в главе, посвященной наследованию.
Члены класса
public:
Данные
операторы
Внешние программные единицы
Рис. 2.1. Доступ к методам класса
2.1.1. Объявление класса
Объявление класса начинается с заголовка класса (class head), состоящего из зарезервированного слова class, за которым следует имя класса. Члены класса определяются в теле класса (class body), которое заключается в фигурные скобки и заканчивается точкой с запятой. Зарезервированные слова public и private разделяют члены класса, и эти спецификаторы доступа заканчиваются двоеточием. Члены класса объявляются как переменные C++, а методы задаются как объявления функций C++. Общая форма объявления класса такова:
class Class_Name
{
private: //Закрытые данные
//Объявление закрытых методов
//
public: //Открытые данные
//Объявление открытых методов
//
};
Следует, по возможности, помещать члены класса в закрытую секцию. В результате этого значение данных обновляется только функцией-членом класса. Это предотвращает нежелательные изменения в данных кодом использующего класс приложения.
Пример 1.
Класс Rectangle
При геометрических измерениях прямоугольник определяется его длиной и шириной. Это позволяет нам вычислять периметр и площадь фигуры. Параметры длины и ширины и операции объединяются для образования абстрактного типа данных прямоугольной фигуры. Вы должны самостоятельно подготовить спецификацию ADT в качестве упражнения, освоив самостоятельно главу 1, а здесь будет разработан класс Rectangle C++, который реализует этот ADT. Класс содержит конструктор и набор методов — GetLength, PutLength, GetWidth и PutWidth, имеющих доступ к закрытым членам класса. Объявление класса Rectangle следующее:
class Rectangle
{
private:
//длина и ширина прямоугольного объекта
float length, width
public:
//конструктор
Rectangle(float l=0, float w=0);
//методы для нахождения и изменения закрытых данных
float GetLength(void) const;
void PutLength(float 1);
float GetWidth(void) const;
void PutWidth(float w);
//вычислять и возвращать измерения прямоугольника
float Perimeter(void) const;
float Area(void) const; I
}
Обратите внимание, что методы GetLength, GetWidth, Perimeter и Area имеют ключевое слово const после списка параметров. Это объявляет каждый метод как константный. В определении константного метода никакой элемент данных не может быть изменен. Иначе, выполнение метода, объявленного как const, не изменяет состояния объекта Rectangle.
Если первый спецификатор доступа опускается, начальные члены в классе являются закрытыми по умолчанию. Члены класса являются закрытыми до первого появления открытой или защищенной спецификации. C++ позволяет программисту чередовать закрытую, защищенную и открытую секции, хотя это обычно не рекомендуется.