Programação Orientada a Objetos HERANÇA E COMPOSIÇÃO

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1 Programação Orientada a Objetos HERANÇA E COMPOSIÇÃO Renato Dourado Maia Universidade Estadual de Montes Claros Engenharia de Sistemas

2 Unidade IV Unidade IV Herança e Composição: Herança simples. Composição. Combinando composição e herança. Herança múltipla. Polimorfismo e funções virtuais. Classes abstratas. 24/08/15 Programação Orientada a Objetos Renato Dourado Maia 2/20

3 Herança e Composição Uma das vantagens de se utilizar a programação orientada a objetos é a possibilidade de se utilizar mecanismos de reutilização de código. Nas linguagens procedurais, o mecanismo mais utilizado para isso é a reutilização de funções. A modificação das funções envolve a cópia e modificação de código fonte. Em C++, os principais mecanismos de reutilização são a utilização de classes prontas, ou a sua modificação por meio de mecanismos de herança e composição. 24/08/15 Programação Orientada a Objetos Renato Dourado Maia 3/20

4 Herança e Composição A grande vantagem é que não é necessário modificar as classes prontas. Em vez disso, elas podem ser utilizadas como os blocos de construção de novas classes! Uma vez que uma classe foi criada e testada, ela pode ser utilizada para auxiliar na implementação de outras classes. Essa é uma das principais vantagens da Programação Orientada a Objetos! 24/08/15 Programação Orientada a Objetos Renato Dourado Maia 4/20

5 Herança e Composição A forma mais simples de reutilização é utilizar um objeto de uma classe de forma direta. Exemplos: janela no Windows, Matriz em um programa de cálculo, etc. Pode-se, também, utilizar um objeto de uma classe dentro de uma nova classe! Uma classe por ser composta pelo número de objetos que se fizerem necessários, sendo que esses objetos podem ser de qualquer classe (tipo). Essa é uma estratégia que já conhecemos: COMPOSIÇÃO. 24/08/15 Programação Orientada a Objetos Renato Dourado Maia 5/20

6 Herança e Composição REUTILIZAÇÃO UTILIZAR O OBJETO DA CLASSE DIRETAMETE UM CARRO CONTÉM 4 RODAS, UM MOTOR, UMA LATARIA... UTILIZAR UM OBJETO DE UMA CLASSE DENTRO DE UMA NOVA CLASSE COMPOSIÇÃO VERBOS ASSOCIADOS: CONTER, POSSUIR 24/08/15 Programação Orientada a Objetos Renato Dourado Maia 6/20

7 Herança Simples E a herança? Na herança, cria-se uma nova classe como um tipo de uma classe existente, ou seja, cria-se uma nova classe sem que a classe existente seja modificada! Essa mágica é proporcionada pela herança, sendo que a maior parte do trabalho associado é feita pelo compilador! 24/08/15 Programação Orientada a Objetos Renato Dourado Maia 7/20

8 Herança Simples Identifica-se o relacionamento de herança por meio da expressão é um tipo de. Exemplos: Ave é um tipo de Animal. Mamífero é um tipo de Animal. Ave come, dorme, voa e botaovo. Mamífero come, dorme e mama. Uma Ave ou um Mamífero podem substituir um Animal, pois são tipos de Animais e, portanto, têm a mesma interface! 24/08/15 Programação Orientada a Objetos Renato Dourado Maia 8/20

9 Herança Simples Animal come() dorme() Ave botaovo() voa() Mamifero mama() 24/08/15 Programação Orientada a Objetos Renato Dourado Maia 9/20

10 Herança Simples Sintaxe class Animal { int idade; public: Animal(int id) : idade(id){ } void come(); void dorme(); }; class Ave : public Animal { string nome; public: Ave(int, const string&); void voa(); void botaovo(); }; int main() { Ave A(2, Patativa ); Animal B(3); A.come(); A.dorme(); B.come(); B.dorme(); A.voa(); A.botaOvo(); } 24/08/15 Programação Orientada a Objetos Renato Dourado Maia 10/20

11 Herança Simples Atributos privados da classe base não são acessíveis na classe derivada! Se Y é filha de X, funções de Y não conseguem acessar os atributos privados de X diretamente. Isso pode ser feito indiretamente, por intermédio das funções públicas de X. 24/08/15 Programação Orientada a Objetos Renato Dourado Maia 11/20

12 Herança Simples Herança pública: class Y : public X { }; Isso significa que os métodos públicos de X também serão públicos em Y, que Y tem a mesma interface que X e que Y é um tipo de X, ou seja, um objeto Y pode se comportar como um objeto X quando necessário. Classe Y : X { }; implementa herança privada: O que era público em X é privado em Y e Y não é um tipo de X! 24/08/15 Programação Orientada a Objetos Renato Dourado Maia 12/20

13 Herança Simples Se não estivermos satisfeitos com o comportamento da função herdada da classe base, ela pode ser sobrescrita na classe derivada: class Animal { int idade; public: Animal(int id) : idade(id){ } void come(); void dorme(); }; class Ave : public Animal { string nome; public: Ave(int, const string&); void dorme(); }; int main() { Ave A(2, Patativa ); Animal B(3); A.come(); // chama Animal::come() A.dorme(); // chama Ave::dorme() B.come(); // Animal::come() B.dorme(); // Animal::dorme() } 24/08/15 Programação Orientada a Objetos Renato Dourado Maia 13/20

14 Herança Simples Observação: A forma correta de fazer a sobrecarga mencionada no slide anterior é por meio de funções virtuais, como veremos depois. Cuidado: Funções sobrecarregadas na base serão escondidas! 24/08/15 Programação Orientada a Objetos Renato Dourado Maia 14/20

15 class Base { public: int f() const {cout << "Base::f()\n"; return 1;} int f(string) const { return 1; } void g() {} }; class Derived1 : public Base { public: void g() const {} }; class Derived2 : public Base { public: int f() const {cout << "Derived2::f()\n"; return 2;} }; class Derived3 : public Base { public: void f() const{cout << "Derived3::f()\n"; } class Derived4 : public Base { public: int f(int) const {cout << "Derived4::f()\n"; return 4; } }; int main() { string s("hello"); Derived1 d1; int x = d1.f(); d1.f(s); Derived2 d2; x = d2.f(); //! d2.f(s); // string version hidden Derived3 d3; //! x = d3.f(); // return int version hidden Derived4 d4; //! x = d4.f(); // f() version hidden x = d4.f(1); } 24/08/15 Programação Orientada a Objetos Renato Dourado Maia 15/20

16 Herança Simples Classes derivadas não herdam os construtores, o o- perador de atribuição ( = ) e o destrutor da classe base! Porém, as classes derivadas podem acessar os construtores da classe base durante o processo de inicialização dos seus objetos. O destrutor da classe base é chamado automaticamente quando um objeto da classe derivada é destruído. 24/08/15 Programação Orientada a Objetos Renato Dourado Maia 16/20

17 Herança Simples O operador de atribuição da classe base pode ser a- cessado pelo operador de atribuição da classe derivada. Construtores da classe derivada podem chamar um dos construtores da classe base, por meio da seção de inicialização: Ave::Ave(int id1, const string& n1) : Animal(id1), nome(n1){ } 24/08/15 Programação Orientada a Objetos Renato Dourado Maia 17/20

18 Herança Simples Os objetos são construídos de cima para baixo, ou seja, primeiro é construída a base, então os atributos da derivada, e depois é executado o código do construtor da classe derivada. Se não houver a chamada explícita de algum construtor da classe base, o construtor default é chamado: Caso não exista construtor default na classe base, o compilador acusará erro! 24/08/15 Programação Orientada a Objetos Renato Dourado Maia 18/20

19 That's All Folks! 24/08/15 Programação Orientada a Objetos Renato Dourado Maia 19/20

20 Importante Esta apresentação é uma adaptação do material originalmente desenvolvido pelo professor Renato Cardoso Mesquita, do Departamento de Engenharia Elétrica da Universidade Federal de Minas Gerais. 24/08/15 Programação Orientada a Objetos Renato Dourado Maia 20/20