LINGUAGEM DE PROGRAMAÇÃO C++ CLASSES E OBJETOS

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1 LINGUAGEM DE PROGRAMAÇÃO C++ E OBJETOS Roberto S. Bigonha UFMG 4 de abril de 2012

2 ESTRUTURAS

3 ESTRUTURAS ESTRUTURAS Cada estrutura (struct) cria um novo tipo Dois tipos estruturas de nomes distintos são diferentes mesmo quando têm exatamente os mesmos membros Os componentes de uma struct podem ser públicos, privados ou protegidos Estruturas podem ser atribuídas, passadas a funções como parâmetros ou retornadas por funções c++/rsb 2

4 ESTRUTURAS ESTRUTURAS COM FUNÇÃO INLINE struct Date { int month, day, year; void display(){ // funç~ao inline cout << day <<" "<< month <<" "<< year <<" "<< era << "\n"; char era; ; int main(int argc, char *argv[]){ Date data = {5, 19, 1948, A ; data.display(); Saída: A c++/rsb 3

5 ESTRUTURAS ESTRUTURAS COM FUNÇÃO NÃO-INLINE struct Date { int month, day, year; void display(); char era; ; void Date::display(){ cout << day <<" "<< month <<" "<< year <<" "<< era << "\n" ; int main(int argc, char *argv[]){ Date data = {5, 19, 1948, A ; data.display(); Saída: A c++/rsb 4

6 ESTRUTURAS INICIAÇÃO DE ESTRUTURAS struct Date { int month, day, year; void display(){ cout << day <<" "<< month <<" "<< year <<" "<< era << "\n" ; private: char era; ; int main(int argc, char *argv[]){ Date data = {5, 19, 1948, A ; data.display(); Mensagem do compilador: constructor, not by... data must be initialized by c++/rsb 5

7 ESTRUTURAS ESTRUTURAS COM CONSTRUTORA struct Date { int month, day, year; Date(int m,int d,int y,char e){month=m;day=d;year=y;era=e;; void display(){ cout << day <<" "<< month <<" "<< year <<" "<< era << "\n" ; private: char era; ; int main(int argc, char *argv[]){ Date data(5, 19, 1948, A ); data.display(); Saída: A c++/rsb 6

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9 Uma classe consiste em uma estrutura de dados com habilidade para ocultar alguns de seus componentes e membros funções para manipular esta estrutura Classes servem para definir novos tipos abstratos de dados Definição de classes é um um molde para fazer objetos Membros da classe podem ser: membros de dados, funções construtoras, funções destruidoras e membros funções (métodos) As operações da classe são definidas por membros que são funções Estruturas (struct) são classes em que membros sem especificação de visibilidade são públicos: struct A {... é equivalente a class A {public:... c++/rsb 8

10 VISIBILIDADE DOS MEMBROS Uma declaração de classe pode conter membros privados (private), protegidos (protected) e públicos (public) private: membros declarados como privados somente são acessíveis aos membros funcionais da classe public: membros declarados como públicos têm a mesma regra de escopo de membros de struct e podem ser referenciados via qualificação. Membros publics definem a interface da classe protected: membros protegidos são membros privados que são accessíveis nas subclasses No corpo de funções membros, todos os membros da classe podem ser referenciados diretamente, sem necessidade de qualificação c++/rsb 9

11 DEFINIÇÃO DE UMA CLASSE class Box{ private: int h, w, d; public: Box(int, int, int); void set(int, int, int); int volume(void); ; Box::Box(int ht, int wd, int dp) { h = ht; w = wd; d = dp; int Box::set(int a,int b,int c){h = a; w = b; d = c; int Box::volume(){ return h * w * d; c++/rsb 10

12 APLICAÇÃO DA CLASSE Box int main(){ // declara um cubo Box thisbox(4, 5, 2); Box* otherbox = new Box(1, 2, 3); // calculo & exibicao de volume cout << thisbox.volume() << " " << otherbox->volume(); return 0; c++/rsb 11

13 DECLARAÇÃO DE OBJETOS No momento da declaração dos objetos, memória para os membros é alocada, e a função construtora é chamada. A declaração de objetos pode ter parâmetros de inicialização, e.g.: Box thisbox(7, 8, 9) ; Box otherbox = Box(7, 8, 9); Declaração de Objetos da Memória Livre: Box* p = new Box(7, 8, 9); c++/rsb 12

14 PALAVRA CHAVE this class Box{ int h, w, d; public: Box(int, int, int); void set(int, int, int); int volume(void); ; Box::Box(int ht, int wd, int dp) { this->h = ht; this->w = wd; this-> = dp; int Box::set(int a,int b,int c){this->h=a;this->w=b;this->d=c; int Box::volume(){ return this->h * this->w * this->d; c++/rsb 13

15 APONTADOR this this é um apontador especial que existe em toda função não-estática membro de classe this aponta para o objeto para o qual a funcao membro está sendo executada this é um parâmetro formal que sempre corresponde ao objeto corrente Quando uma função membro é chamada, this recebe automaticamente o endereço do objeto correspondente Toda referência a membro de dados feita a partir de uma função membro usa implicitamente o operador this Função membro estática não pode usar this c++/rsb 14

16 IMPLEMENTAÇÃO DO this this tem tipo X*, onde X é a classe correspondente this não pode ser modificado A função Box::volume() é compilada como: int volume(box* const this){ return this->height * this->width * this->depth; int main(){ Box thisbox(4, 5, 2); Box* otherbox = new Box(1, 2, 3);... thisbox.volume(); // volume(&thisbox);... otherbox->volume(); // volume(otherbox);... c++/rsb 15

17 MEMBROS DE CLASSE ESTÁTICOS Membro de classe pode ser definido como static Um membro estático é comum a todos os objetos da classe, havendo sempre apenas uma instância do membro, que é compartilhado por todos os objetos da classe O membro estático (dado ou função) deve ser anunciado na classe e definido fora dela para que passe a existir Membros estáticos obedecem às regras de escopo usuais para qualquer membro de classe Função membro estática só pode ter acesso a outros membros estáticos da classe Função membro estática não pode usar o apontador this c++/rsb 16

18 MEMBROS DE CLASSE ESTÁTICOS... class List { static List *minhalista; <== declaraç~ao... public: static void display(); <== declaraç~ao... ; List *List::minhaLista; List *List::display( ){... ;... <=== definiç~ao <=== definiç~ao c++/rsb 17

19 EXECUÇÃO DE MEMBRO ESTÁTICO SEM OBJETO class Date { int mo, da, yr; public: static int format; // 1 = mm/dd/yy, 2 = dd/mm/yy Date(int m, int d, int y){ mo = m; da = d; yr = y; void display(); ; int Date::format; void Date::display() { if (format == 1)cout << mo << / << da; else cout << da << / << mo; cout << / << yr; c++/rsb 18

20 EXECUÇÃO DE MEMBRO ESTÁTICO SEM OBJETO... int main(){ char ch = 0 ; while (ch!= 3 ){ cout << "\n 1 = mm/dd/yy"; cout << "\n 2 = dd/mm/yy"; cout << "\n 3 = quit\n "; cin >> ch; if (ch == 1 ch == 2 ){ Date::format = ch - 0 ; Date dt(6, 24, 40); dt.display(); return 0; c++/rsb 19

21 FUNÇÃO CONSTRUTORA Tem o mesmo nome da classe e não tem tipo de retorno É opcional. Neste caso, declarações de objetos não implicam em chamadas de funções construtoras Pode haver mais de uma função construtora por classe, via overloading É chamada automaticamente na declaração de objetos c++/rsb 20

22 CONSTRUTORA DEFAULT int n = 0; class Par { int ordem; int nota; public: Par(int ordem = 1, int nota = 10 ){ this->ordem = ordem; this->nota = nota; n++; int f( ){return ordem; int g( ){return nota; ; int main(int argc, char *argv[]) { Par x(1,10); Par t; Par s(1); Par r[10]; Par u(1,10)[10]; //Erro:n~ao se aceitam par^ametros aqui! printf("%d %d % d\n", n, r[9].f(), r[9].g());// Saída: c++/rsb 21

23 FUNÇÃO CONSTRUTORA PRIVADA Construtora privada proíbe criação de objetos por terceiros class A { int x; A( ){ ; public: void f( ){ ; int main( ){ A a; Mensagem do Complilador: A::A() is private c++/rsb 22

24 FUNÇÃO DESTRUIDORA Tem sempre o nome da classe prefixada por No máximo uma por classe Não tem parâmetro e nada retorna Chamada implicitamente quando objeto da classe sai do escopo, isto é, no momento retorno de funções ou pelo uso do operador delete c++/rsb 23

25 TEMPO DE VIDA DE OBJETOS Objeto automático é alocado quando sua declaração é encontrada e liberado quando se sai do bloco que a contém Objetos criados pelo operador new existem até que sejam destruídos pelo delete O endereço retornado pelo new deve ser passado ao delete O tipo do objeto destruído depende do tipo do apontador passado ao delete c++/rsb 24

26 CONSTRUTORA/DESTRUIDORA E FREE STORE new chama a construtora delete chama a destruidora class Date{ int mo, da, yr; public: Date(); ~Date(); ; Date::Date(){cout << "\n Funcao construtora DATE "; Date::~Date(){cout << "\n Funcao destruidora DATE"; c++/rsb 25

27 CONSTRUTORA/DESTRUIDORA E FREE... int main(){ Date *dt = new Date; cout << "\nprocessa as datas "; delete dt; return 0; SAIDA: Funcao construtora Date Processa as datas Funcao destruidora c++/rsb 26

28 FUNÇÕES DESTRUIDORAS E FREE STORE class Date { int mo, da, yr; char *month; // default: private public: Date(); Date(int m, int d, int y); ~Date(); void display(); ; void Date::display() { if (month!= NULL) cout << \n << month << << da << ", " << yr; c++/rsb 27

29 FUNÇÕES DESTRUIDORAS E FREE STORE... Date::Date(){ mo = 0; da = 0; yr = 0; month = NULL; Date::Date(int m, int d, int y) { static char *mes[] = { "Janeiro","Fevereiro","Março","Abril","Maio", "Junho","Julho","Agosto","Setembro", "Outubro", "Novembro","Dezembro"; mo = m; da = d; yr = y; month = new char[strlen(mes[m-1])+1]; strcpy(month, mes[m-1]); Date::~Date() {if (month!= NULL) delete month; int main() { Date birthday(5,19,1948); birthday.display(); c++/rsb 28

30 FUNÇÃO MEMBRO CONSTANTE class A { int x; public: A(){x = 10; void setx(int x) { this->x = x; int getx( ) const {return ++x; //ERRO ; int main(int argc, char *argv[]){ A a; printf("a.x = %d ", a.getx()); const A c; printf("c.x = %d\n", c.getx()); c++/rsb 29

31 FUNÇÃO MEMBRO CONSTANTE... class A { int x; public: A(){x = 10; void setx(int x) { this->x = x; int getx( ) const {return x; // OK ; int main(int argc, char *argv[]){ A a; printf("a.x = %d ", a.getx()); const A c; printf("c.x = %d\n", c.getx()); Saída: a.x = 10 c.x = 10 c++/rsb 30

32 OBJETO CONSTANTE class A { int x; public: A() {x = 10; void setx(int x) { this->x = x; int getx( ) const {return x; ; int main(int argc, char *argv[]){ A a; a.setx(100); // OK const A c; c.setx(1000); // ERRO c++/rsb 31

33 FIM c++/rsb 32