Jezyk C++ Efektywne programowanie obiektowe.pdf

IDZ DO

PRZYK£ADOW Y ROZDZIA£

Jêzyk C++. Efektywne

SPIS TRECI

programowanie obiektowe

KATALOG KSI¥¯EK

Autor: Kayshav Dattatri

T³umaczenie: Micha³ Grzegorczyk, Jaromir Senczyk,

Przemys³aw Steæ, Przemys³aw Szeremiota, Tomasz Walczak

ISBN: 83-7361-812-0

Tytu³ orygina ³u: C++: Effective Object-Oriented

Software Construction

Format: B5, stron: 800

KATALOG ONLINE

ZAMÓW DRUKOWANY KATALOG

TWÓJ KOSZYK

DODAJ DO KOSZYKA

Programowanie obiektowe jest nierozerwalnie zwi¹zane z jêzykiem C++. Koncepcje

i metody programowania obiektowego, niezbêdne do swobodnego pos³ugiwania siê

t¹ technik¹, pomimo pozornej prostoty s¹ stosunkowo trudne do opanowania.

Projektowanie aplikacji w jêzyku C++ wymaga jednak nie tylko znajomoci

podstawowych zasad programowania obiektowego, ale równie¿ wielu innych technik

programistycznych. Nale¿y prawid³owo zaplanowaæ strukturê aplikacji, poznaæ zasady

pisania poprawnego kodu i nauczyæ siê korzystaæ z notacji UML do modelowania

zale¿noci pomiêdzy elementami aplikacji.

„C++. Efektywne programowanie obiektowe” to podrêcznik przeznaczony zarówno

dla pocz¹tkuj¹cych, jak i zaawansowanych programistów C++. Przedstawia metody

programowania obiektowego stosowane przez profesjonalistów. Opisuje techniki

obiektowe w kontekcie rzeczywistych problemów, przed jakimi staj¹ twórcy

oprogramowania podczas codziennej pracy.

• Podstawowe pojêcia i koncepcje programowania obiektowego

• Abstrakcja danych

• Notacja UML

• Zarz¹dzanie pamiêci¹ w programowaniu obiektowym

• Dziedziczenie

• Zasady programowania generycznego

• Obs³uga wyj¹tków

• Zaawansowane aplikacje obiektowe

Dziêki zawartym w tej ksi¹¿ce wiadomociom wykonasz nawet najtrudniejsze zadania

programistyczne, wykorzystuj¹c techniki obiektowe.

CENNIK I INFORMACJE

ZAMÓW INFORMACJE

O NOWOCIACH

ZAMÓW CENNIK

CZYTELNIA

FRAGMENTY KSI¥¯EK ONLINE

Wydawnictwo Helion

ul. Chopina 6

44-100 Gliwice

tel. (32)230-98-63

e-mail: helion@helion.pl

Spis treci

Rekomendacje ................................................................................13

Przedmowa .....................................................................................15

Wstp ............................................................................................17

Cz I Pojcia, techniki i aplikacje ...........................................21

Rozdział 1. Czym jest programowanie obiektowe? .............................................23

Pochodzenie ................................................................................................................... 23

Przykład programowania proceduralnego ................................................................ 24

Reprezentacja konta bankowego .............................................................................. 25

Bezpiecze stwo konta bankowego ........................................................................... 26

Rozwi#zywanie problemów w programowaniu obiektowym ................................... 27

Wprowadzenie do modelu obiektowego .......................................................................... 28

Terminologia .................................................................................................................. 30

Poznajemy komunikaty, metody i zmienne egzemplarza ............................................... 30

Z czego składa si, obiekt? ........................................................................................ 31

Tworzenie obiektów ................................................................................................. 32

Co mo0na uzna1 za klas,? .............................................................................................. 33

Co nie jest klas#? ............................................................................................................ 34

Cel klasy ......................................................................................................................... 35

Wi,cej o obiektach ......................................................................................................... 36

Stan obiektu ............................................................................................................. 36

Dlaczego stan obiektu jest wa0ny? ........................................................................... 37

Kto kontroluje stan obiektu? .................................................................................... 38

Zachowanie obiektu ................................................................................................. 39

Etapy w konstruowaniu oprogramowania obiektowego ................................................. 40

Analiza obiektowa .................................................................................................... 40

Projektowanie obiektowe ......................................................................................... 41

Programowanie obiektowe ............................................................................................. 43

Kluczowe elementy modelu obiektowego ...................................................................... 43

Paradygmaty i j,zyki programowania obiektowego ....................................................... 45

Jakie wymagania musi spełnia1 j,zyk obiektowy? ......................................................... 46

Zalety modelu obiektowego ........................................................................................... 47

Podsumowanie ............................................................................................................... 48

Jzyk C++. Efektywne programowanie obiektowe

Rozdział 2. Czym jest abstrakcja danych? .........................................................49

Analiza projektu odtwarzacza ........................................................................................ 51

Oddzielanie interfejsu od implementacji ........................................................................ 52

Znaczenie interfejsu ................................................................................................. 52

Dlaczego interfejs obiektu jest tak wa0ny? ..................................................................... 53

Jaki interfejs jest wystarczaj#cy? .............................................................................. 53

Znaczenie implementacji ................................................................................................ 54

Ochrona implementacji .................................................................................................. 54

Jakie s# korzy;ci ukrywania danych? ............................................................................. 56

Relacje mi,dzy interfejsem, implementacj# i hermetyzacj# danych ............................... 57

<rodki ostro0no;ci przy hermetyzacji danych ................................................................ 58

Co i kiedy ukrywa1? ....................................................................................................... 58

Abstrakcyjne typy danych .............................................................................................. 59

Implementacja abstrakcyjnego typu danych — stosu ..................................................... 60

Abstrakcja danych w j,zyku C++ ................................................................................... 62

Regiony dost,pu klasy .................................................................................................... 63

Niektóre poj,cia zwi#zane z klasami .............................................................................. 69

Kto jest implementatorem klasy? ................................................................................... 70

Implementowanie funkcji składowych ........................................................................... 70

Identyfikacja obiektu docelowego w funkcjach składowych .......................................... 71

Przykładowy program .................................................................................................... 73

Uwaga skoncentrowana jest na obiekcie ........................................................................... 74

Drugi rzut oka na interfejs .............................................................................................. 75

Czym s# bezpieczne klasy wielow#tkowe? .................................................................... 76

Zapewnianie niezawodno;ci abstrakcji — niezmienniki i asercje klasy ......................... 78

Niezmienniki klasy ................................................................................................... 79

Warunki wst,pne i warunki ko cowe ...................................................................... 79

U0ywanie asercji do implementowania niezmienników i warunków ....................... 80

Efektywne korzystanie z asercji ............................................................................... 81

Sposoby reprezentacji projektów obiektowych .............................................................. 82

Notacja Boocha .............................................................................................................. 83

Relacje mi,dzy klasami .................................................................................................. 83

Asocjacja .................................................................................................................. 84

Agregacja (ma-co;) .................................................................................................. 84

Relacja korzystania .................................................................................................. 86

Relacja dziedziczenia (jest-czym;) ........................................................................... 87

Kategorie klas .......................................................................................................... 88

UML ............................................................................................................................... 88

Relacje mi,dzy klasami .................................................................................................. 90

Asocjacja ........................................................................................................................ 90

Asocjacja jako agregacja .......................................................................................... 92

Asocjacja typu OR ................................................................................................... 93

Kompozycja ................................................................................................................... 93

Relacja uogólniania (jest-czym;) .................................................................................... 94

Znaczenie relacji ma-co; ................................................................................................ 95

Podsumowanie ............................................................................................................... 97

Rozdział 3. Abstrakcja danych w jzyku C++ .....................................................99

Podstawowe informacje o klasie .................................................................................... 99

Elementy klasy ............................................................................................................. 100

Regiony dost,pu ..................................................................................................... 100

Konstruktor kopiuj#cy .................................................................................................. 103

Dost,p do danych składowych obiektu — model j,zyka C++ ............................... 106

Operacja przypisania .................................................................................................... 111

Wi,cej o wskaGniku this i dekorowaniu nazw .............................................................. 116

Metoda stała (const) ..................................................................................................... 118

Spis treci

Jak kompilator implementuje metody stałe? ................................................................. 120

Ró0nice mi,dzy klas# a struktur# w j,zyku C++ .......................................................... 120

Co mo0e zawiera1 klasa? .............................................................................................. 121

W czasie projektowania najwa0niejszy jest interfejs klasy ........................................... 122

Nazwy klas, nazwy metod, typy argumentów i dokumentacja ..................................... 123

Sposoby przekazywania argumentów z perspektywy klienta ....................................... 124

Semantyka własno;ci ................................................................................................... 128

Wybór odpowiedniego sposobu przekazywania argumentu ......................................... 130

Warto;ci zwracane przez funkcj, ................................................................................. 131

Zwracanie referencji ..................................................................................................... 133

Jak napisa1 bezpieczn# pod wzgl,dem pami,ci klas,? ................................................. 134

Optymalizacja kodu ............................................................................................... 134

Obowi#zki klienta w pracy z klasami i funkcjami ........................................................ 134

Podsumowanie ............................................................................................................. 136

Rozdział 4. Inicjalizacja i zwalnianie pamici w programowaniu obiektowym ......137

Co to jest inicjalizacja? ................................................................................................. 137

Inicjalizacja za pomoc# konstruktora ..................................................................... 139

Reguły pracy z obiektami zagnie0d0onymi ............................................................ 146

Zagadnienia zwi#zane z przywracaniem pami,ci ......................................................... 146

<mieci .................................................................................................................... 146

Wisz#ce referencje ................................................................................................. 147

Jak zapobiega1 powstawaniu ;mieci i wisz#cych referencji? ................................. 148

Przywracanie pami,ci a projektowanie j,zyka ....................................................... 149

Kiedy powstaj# ;mieci w j,zyku C++? .................................................................. 151

Kiedy obiekt zajmuje zasoby? ................................................................................ 152

Przywracanie pami,ci w j,zyku C++ ........................................................................... 152

To0samo;1 obiektów .................................................................................................... 154

Semantyka kopiowania obiektów ................................................................................. 157

Semantyka prostej operacji kopiowania ................................................................. 158

Semantyka przypisywania obiektów ............................................................................ 163

Przypisanie jako operacja na l-warto;ci ................................................................. 166

Semantyka porównywania obiektów ............................................................................ 166

Równo;1 obiektów a ekwiwalencja ........................................................................ 168

Dlaczego potrzebna jest kontrola kopiowania? ............................................................ 170

Przykład semafora .................................................................................................. 171

Przykład — serwer licencji .................................................................................... 173

Przykład — klasa String ......................................................................................... 174

Analiza ......................................................................................................................... 180

Kopiowanie przy zapisie .............................................................................................. 182

Kiedy u0ywa1 zliczania referencji? ........................................................................ 188

Podsumowanie kopiowania przy zapisywaniu ....................................................... 188

Klasy i typy .................................................................................................................. 189

Podsumowanie ............................................................................................................. 190

Rozdział 5. Dziedziczenie ................................................................................191

Podstawy dziedziczenia ................................................................................................ 191

Znaczenie relacji dziedziczenia .................................................................................... 205

Skutki relacji dziedziczenia .......................................................................................... 205

Bezpo;rednie i po;rednie klasy bazowe ................................................................. 206

Zasada podstawiania polimorficznego ......................................................................... 207

Inicjalizacja obiektów klasy bazowej ..................................................................... 210

Rozszerzanie hierarchii klas za pomoc# dziedziczenia ................................................. 213

Podstawowe zalety dziedziczenia ................................................................................. 215

Wi#zanie dynamiczne, funkcje wirtualne i polimorfizm .............................................. 216

Co oznacza wi#zanie dynamiczne? ........................................................................ 219

Obsługa wi#zania dynamicznego — funkcje wirtualne ......................................... 220

Jzyk C++. Efektywne programowanie obiektowe

Wpływ dziedziczenia na hermetyzacj, danych ............................................................ 222

Co oznacza polimorfizm? ............................................................................................. 224

Efektywne stosowanie funkcji wirtualnych .................................................................. 225

Przesłanianie .......................................................................................................... 225

Kiedy potrzeba wirtualnego destruktora? ..................................................................... 228

Konstruktory i funkcje wirtualne .................................................................................. 231

Uogólnianie-uszczegóławianie ..................................................................................... 233

Klasy abstrakcyjne ....................................................................................................... 233

Zastosowania klas abstrakcyjnych ................................................................................ 237

Zaawansowany przykład klasy abstrakcyjnej — gra w szachy .............................. 241

Waga dziedziczenia ...................................................................................................... 249

Efektywne wielokrotne u0ywanie kodu ........................................................................ 250

Klient abstrakcyjnej klasy bazowej .............................................................................. 253

Podsumowanie zalet dziedziczenia ............................................................................... 254

Zagro0enia zwi#zane z dziedziczeniem i wi#zaniem dynamicznym ............................ 256

Jak implementowane s# funkcje wirtualne w j,zyku C++? .................................... 257

Koszty funkcji wirtualnych .................................................................................... 258

Dynamiczne wi#zanie i sprawdzanie typu .............................................................. 259

Zb,dne u0ywanie dziedziczenia i wi#zania dynamicznego .......................................... 259

Wypo0yczanie zbiorów bibliotecznych .................................................................. 259

Ró0ne sposoby u0ywania funkcji wirtualnych ............................................................. 270

Podsumowanie ............................................................................................................. 272

Rozdział 6. Dziedziczenie wielokrotne .............................................................273

Prosta definicja dziedziczenia wielokrotnego ............................................................... 273

Abstrakcja uniwersytetu ............................................................................................... 274

Powtórne wykorzystanie kodu z ulepszeniami ....................................................... 278

Znaczenie wielokrotnego dziedziczenia ....................................................................... 280

Przykład dziedziczenia wielokrotnego ......................................................................... 281

Rozwi#zywanie konfliktów nazw w j,zyku C++ ................................................... 282

Problem z wieloznaczno;ci# klas bazowych .......................................................... 285

Podstawowe zalety dziedziczenia wielokrotnego ......................................................... 287

Rozwi#zania alternatywne dla dziedziczenia wielokrotnego ........................................ 287

Pierwsze rozwi#zanie alternatywne ........................................................................ 287

Drugie rozwi#zanie alternatywne ........................................................................... 290

Problem powtórnego dziedziczenia .............................................................................. 291

Rozwi#zanie problemu powtórnego dziedziczenia ....................................................... 295

Dzielenie obiektów za pomoc# wirtualnych klas bazowych .................................. 295

Zalety wirtualnych klas bazowych ......................................................................... 297

Nowe problemy wynikaj#ce z u0ycia wirtualnych klas bazowych ......................... 297

Porównanie dziedziczenia wielokrotnego w j,zykach Eiffel i C++ ....................... 302

Ogólne problemy z dziedziczeniem .............................................................................. 304

Dodawanie statycznych mo0liwo;ci za pomoc# klas mieszanych ................................ 306

Definicja klasy mieszanej ....................................................................................... 306

Kiedy nale0y u0ywa1 klas mieszanych? ................................................................. 310

Dynamicznie zmieniaj#ca si, sytuacja ......................................................................... 311

Elastyczno;1 projektu z klasami pełni#cymi ró0ne role ......................................... 316

Jak u0ywa1 klas pełni#cych ró0ne role? ................................................................. 316

Inne rozwi#zanie zarz#dzania rolami ..................................................................... 324

Polimorficzne u0ywanie obiektów TUniversityMember ........................................ 326

Wprowadzanie zmian w istniej#cych klasach ........................................................ 326

Klasy mieszane a obiekty pełni#ce role — mo0liwo;ci zastosowa ...................... 328

Wyprowadzenie prywatne w j,zyku C++ ..................................................................... 330

Kiedy u0ywa1 wyprowadzenia prywatnego? ......................................................... 332

Ponowne eksportowanie składowych prywatnej klasy bazowej ............................. 334

Alternatywne rozwi#zanie dla wyprowadzenia prywatnego — zawieranie ........... 335

Kiedy potrzebne jest prywatne wyprowadzenie? ................................................... 337

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: