Programação Orientada a Objetos C++

Transcrição

1 Programação Orientada a Objetos em C++

2 Sumário Histórico Comparação com Java Encapsulamento Tratamento de classes e objetos Herança Polimorfismo

3 Histórico Desenvolvido por Bjarne Stroustrup dos Bell Labs na década de 80; O C++ é considerada uma linguagem de médio nível; Bjarne inicialmente a chamou de C com classes;

4 Histórico Ao longo dos cinco anos posteriores foram acrescentado novos recursos como herança múltipla até que 1990 foi lançado o livro The Annotated C++ Reference Manual; Em 1990 houve a criação da Standard Template Library(STL), por Alexander Stapanov. Em 1993 a linguagem foi padronizada pelo comitê ANSI/ISO

5 Encapsulamento O encapsulamento é uma assinatura das linguagens orientadas a objetos; Em C++ este se dá através de três palavras- chaves: public, protected e private; Em C++ existe a palavra reservada friend que permite que métodos fora da classe acesse diretamente atributos privados;

6 Encapsulamento Exemplo: struct Data { friend int manipula(c); public: //declarando métodos ou atributos públicos private: // declarando métodos ou atributos privados int x; // atributo privado }; Int manipula(data data) { data.x++; // isso é permitido a um método amigo! };

7 Encapsulamento C++ vs Java Em Java public class Teste{ private boolean var1; private int num; public void metodo() {...} } Em C++ struct Teste{ public: void metodo(void); void exibe(void); private: int var1; char var2; };

8 Tratamento de Classes e Objetos Uma classe em C++ é uma estrutura que contém: Dados membros,, representando atributos; Funções membros,, representando métodos. Ao contrário da linguagem C, além dos campos de dados, a linguagem C++ aceita também a de- claração de funções dentro de uma estrutura.

9 Tratamento de Classes e Objetos //exemplo de uma classe declarada como estrutura struct Data { unsigned short data; void define(short d,short m,short a); void exibe(void); };

10 Tratamento de Classes e Objetos Por padrão quando você declara dados membros (atributos) e funções membros (métodos) na classe criada a partir de uma estrutura estes campos são definidos como public. Por isso, se quisermos evitar o acesso indevido ao atributo data da classe anterior precisamos alterá-la da seguinte forma:

11 Tratamento de Classes e Objetos //classe anterior com modificador de acesso ao atributo struct Data { void define(short d,short m,short a); void exibe(void); private: unsigned short data; };

12 Tratamento de Classes e Objetos Em C++ temos também a palavra reservada class para a declaração de classes. A diferença é que uma classe definida com essa palavra torna por default todos os campos com restrição de acesso private.

13 Tratamento de Classes e Objetos // por default o dado membro data está como private class Data { unsigned short data; public: void define(short d,short m,short a); void exibe(void); };

14 Tratamento de Classes e Objetos // padrão recomendado. struct Data { public: void define(short d,short m,short a); void exibe(void); private: unsigned short data; };

15 Tratamento de Classes e Objetos Objetos de uma classe em C++ são criadas de duas formas: estáticas ou dinâmicas. Na forma estática o objeto é declarado como uma variável que tem como tipo básico sua classe veja o exemplo: Data hoje; // objeto hoje do tipo Data;

16 Tratamento de Classes e Objetos Já na forma dinâmica o objeto é declarado como um ponteiro do tipo da classe, no entanto esse deve usar a palavra reservada new vejamos o exemplo: Data *amanha; // declara o ponteiro; amanha = new Data; //instanciando o ponteiro;

17 Tratamento de Classes e Objetos Para acessar os métodos (funções membros) ou atributos públicos de um objeto usamos os operadores (.) e (->). Exemplo: hoje.define(22,08,2011); // ponto para instâncias amanha->define(23,08,2011); // seta para ponteiros

18 Tratamento de Classes e Objetos Construtores e Destrutores da Classe Em C++ além dos construtores como conhecemos em Java temos também os destrutores, os construtores são idênticos a Java, porém os destrutores são declarados da mesma forma que os construtores com o sinal (~) na frente.

19 Tratamento de Classes e Objetos Exemplo: Class Pilha { Public: Pilha(); //construtor ~Pilha(); //destrutor };

20 Tratamento de Classes e Objetos C++ vs Java Em Java public class Data{} Possui construtor; Não possui destrutor; declarando classes Em C++ struct Data{}; ou class Data{}; Possui construtor; Possui destrutor;

21 Tratamento de Classes e Objetos C++ vs Java declarando atributos Em Java private short data; Em C++ private: unsigned short data;

22 Tratamento de Classes e Objetos C++ vs Java declarando métodos Em Java public void exibe(void) {...} obs.: Os métodos obrigatoriamente deve estar dentro da classe. Em C++ public: void exibe(void); obs.: preferencialmente os protótipos são declarados no escopo da classe.

23 Herança Herança simples; Modos de derivação; Herança Múltipla; Herança virtual;

24 Herança Herança simples A subclasse ou classe derivada, herda automaticamente todos os membros da sua classe base (superclasse). Exemplo: class Ponto { public: ponto(int x, int y); private: int x; int y; };

25 Herança Herança simples Para indicar que a classe Pixel é derivada da classe Ponto, escrevemos Pixel : Ponto. Exemplo: class Pixel : Ponto { // Pixel é derivada de Ponto! public: pixel (int x, int y, int c); void acende(void); void apaga(void); private: int cor; };

26 Herança Modos de derivação Herança pública Herança protegida Herança privada

27 Herança Modos de derivação Sintaxe básica class <derivada> : <modo> <base> { };

28 Herança Herança múltipla Se um mesmo nome de membro for usado em duas ou mais classes bases, então será preciso empregar o operador de resolução de escopo para resolver o conflito ::

29 Herança Herança múltipla Exemplo: Class A { Public: Void ma(){...} Protected: Int x; }; Class B { Public: Void mb(){...} Protected: Int x; };

30 Herança Herança múltipla Exemplo: class C : public B, public A { Public void mc(); }; void C :: mc() { int i; ma(); mb(); i = A :: x + B :: x; // resolução de conflito f(i); }

31 Herança Herança virtual Considere a derivação da classe D ilustrada a seguir: A B C D

32 Herança Herança virtual Duplicidade na herança; exemplo: void main(void) { D d; d.a=0; // erro: ambíguo d.b::a = 1; //O, acessa cópia herdada de B d.c::a = 2; //O, acessa cópia herdada de C }

33 Herança Herança virtual Através da herança virtual, entretanto, é possível especificar que haja apenas uma ocorrência dos dados herdados da classe base: Exemplo: class B : virtual public A {...}; class C : virtual public A {...}; class D : public B, public C {...}; void main() { D d; d.a=0; // Ok, não há mais ambiguidade }

34 Herança C++ vs Java Em Java herança simples public class D extends B {...} herança múltipla não existe usa o recurso de interface para a multiplicidade Em C++ herança simples class D : public B {...}; herança múltipla class D : public B, public C {...};

35 Polimorfismo C++ suporta diversos tipos de polimorfismos, sejam estáticos (resolvidos em tempo de compilação de código) ou dinâmico (resolvidos em tempo de execução de código).

36 Polimorfismo Em C++, o polimorfismo é obtido através de funções virtuais. Se uma classe uma classe base B e sua derivada D possuem ambas uma função virtual f(), do mesmo tipo, então uma chamada a f() a partir de um objeto da classe derivada estará invocando D::f(). B::f() foi sobrescrito por D::f().

37 Polimorfismo Exemplo: class Componente { public: virtual void exibe() const {cout<< Componente::exibe() << endl; } };

38 Polimorfismo class Botao: public Componente{ public: virtual void exibe() const{ cout<< Botao:: exibe() <<endl; } }; class Janela: public Componente{ public: virtual void exibe() const{ cout<< Janela:: exibe() <<endl; } };

39 Polimorfismo Ao encontrar uma chamada a um método virtual, o compilador terá que aguardar até o momento da execução para decidir qual o método correto a ser chamado. Quando trabalhamos com ponteiros para objetos de classes derivadas, é importante que os destrutores também sejam declarados como virtuais.

40 Polimorfismo class Componente{ public: virtual ~Componente(); }; class Botao: public Componente{ public: ~Botao(); }; void main(void){ Botao *ok= new Botao; Componente *c=ok; delete c; }

41 Polimorfismo Nem construtores nem métodos estáticos podem ser declarados virtuais!

42 Polimorfismo C++ vs Java Em Java sobrecarga de métodos; Métodos sobrescritos; Execução dinâmica; Em C++ sobrecarga de métodos; Métodos sobrescritos; Sobrecarga de operadores; Execução dinâmica; Execução estática.

43 Obrigado!!

44 Referências (Apostila de C++); C++ aprenda em 24 horas (Jesse Liberty); Estrutura de dados e algoritmos em c++ (Adam Drozdek);