pixel.Init(x0, y0); инициализация точки: задаем начальные координаты точки
pixel.Show; выводим точку на экран по заданным координатам
Delay(1000);пауза в 1 сек
Pixel.Move(dx, dy); перемещаем точкуна dx,dy
Delay(1000); пауза в 1 сек
CloseGraph;закрываем графический режим
Таким образом:
1. в объекте TPix объединены описания его полей (свойств) и методов – инкапсуляция,
2. доступ к свойствам объекта возможен только через его методы; непосредственное обращение к полям противоречит принципам объектно-ориентированного программирования!
3. поведение объекта полностью определяется его методами Init, Show, Hide, Move,
4. поля (свойства) объекта являются глобальными параметрами для его процедур (методов), поэтому их не надо передавать в эти процедуры через формальные параметры,
5. перед началом работы с экземпляром объекта (точкой) необходима его инициализация – задание начальных координат точки.
Рассмотрим понятие наследования: используя объект TPix, создадим объект TRing для рисования и перемещения окружности, добавив в новый объект поле rad – радиус окружности и переопределив для нее методы Init, Show, Hide, доставшиеся от родительского типа. Это означает, что в обоих типах будут использованы методы с одними и теми же именами, но с различной реализацией.Поля x и y новый объект унаследует от старого – это будут координаты центра окружности:
Type TRing = Object (TPix) объект TRing – потомокобъекта TPix
rad: Word;радиус окружности
Procedure Init(a, b, r: Word);инициализация объекта:aиb –координатыего центра, r – его радиус
x0:=100; x0 и y0 – начальные координаты центра окружности
y0:=150;
dx:=50; dx и dy – шаги по координатам
dy:=40;
radius:=10; радиус окружности
ring.Init(x0, y0, radius); инициализация окружности: задаем начальные координаты ее центра и радиус
ring.Show; выводим окружность на экран по заданным координатам
Delay(1000);пауза в 1 сек
ring.Move(dx, dy); перемещаем окружностьна dx,dy
Метод ring.Move не был определен при описании объекта TRing, поэтому будет вызван метод родительского объекта pixel.Move – на экране переместится точка, а не окружность.
Таким образом, если метод объекта-предка не переопределен в объекте-потомке, то будет работать метод объекта-предка.
Вспомним описание этого метода:
Procedure TPix.Move;перемещение
Hide;скрытие
x:=x + da;изменение координат
y:=y + db;
Show;появление
Можно заметить, что метод Move обращается к методам Show и Hide. Смысл этих обращений очевиден: сначала объект делается невидимым на экране (вызывается метод Hide), задаются его новые координаты, и он снова делается видимым (вызывается метод Show). Что произойдет, если метод Move использовать в программе одновременно с двумя экземплярами различных объектов: pixel и ring?
Метод Move наследуется объектом TRing от объекта TPix, а методы Hide и Show, поскольку сокрытие и показ окружности на экране осуществляются не так, как точки, в объекте TRing переопределяются с добавлением новой глобальной переменной rad и заданием цвета фигуры. Для точки при этом никаких осложнений не возникнет, поскольку все вызываемые методы Init, Show и Hide являются для нее родными.
Что касается окружности, то при вызове метода Ring.Move система пытается обнаружить метод с таким же именем в описании объекта TRing, и, не найдя его, продолжает поиски в объекте-предке TPix. В результате имеет место обращение к методу предка pixel.Move. После этого из метода Move вроде бы должны быть вызваны переопределенные методы ring.Hide и ring.Show. Однако этого не происходит: из унаследованного метода pixel.Move экземпляр объекта ring вместо ring.Hide и ring.Show вызывает одноименные методы объекта TPix: pixel.Hide и pixel.Show.
Это объясняется тем, что методы pixel.Move, pixel.Hide и pixel.Show жестко связаны, поскольку они были откомпилированы в едином контексте – объектном типе TPix. Другими словами, связь между этими методами, которая была установлена при компиляции, имеет статический характер. Поэтому в этом случае будет перемещаться точка, а не окружность.
Как сделать так, чтобы методы Hide и Show вызывались в зависимости от того, экземпляр какого объекта обращался к методу Move?
В этом случае используется механизм динамического (позднего) связывания – в отличие от статического (раннего) связывания. Указанный механизм реализуется с помощью виртуальных методов: заголовок виртуального метода в описании объекта-предка дополняется словом Virtual:
Procedure TPix.Show;Virtual;
Procedure TPix.Hide;Virtual;
Если в потомках этого объектного типа имеются переопределенные методы (методы с тем же именем), то они тоже должны быть объявлены в описании этих потомков как виртуальные и при этом иметь тот же набор формальных параметров, что и метод объекта-предка:
Procedure TRing.Show;Virtual;
Procedure TRing.Hide;Virtual;
В данном случае методы инициализации и перемещения объектов виртуальными не объявляются!В методах же инициализации экземпляров объектов Init вместо слова Procedure используется слово Constructor:
a) для объекта Tpix :
Constructor Init(a, b: Word);
Constructor TPix.Init;
x:=a;
y:=b;
b) для объекта Tring :
Constructor Init(a, b, r: Word);
Constructor TRing.Init;
x:=a;
y:=b;
rad:=r;
Теперь при использовании динамического связывания один и тот же метод Move будет работать по-разному (перемещает точку или окружность) – в зависимости от того, какой объект его вызывает. Именно это свойство объектов называется полиморфизмом.
Таким образом, если в объектном типе имеется хотя бы один виртуальный метод, то в нем также должен быть описан и специальный метод, известный как конструктор, который применяется к экземпляру объекта до первого обращения к виртуальному методу. В силу этого конструктор обычно представляет собой метод, задающий для объекта некоторые начальные значения, то есть выполняющий его инициализацию.
Для каждого объекта, содержащего виртуальные методы, в оперативной памяти создается таблица виртуальных методов. Эта таблица содержит указатели на код, соответствующий каждому виртуальному методу, определенному в типе. Связь между экземпляром объекта и его таблицей виртуальных методов устанавливается как раз с помощью конструктора.
Итак, для каждого типа объекта (класса объектов) создается только одна таблиц виртуальных методов, а отдельные экземпляры объекта содержат только адрес этой таблицы. Значение этого адреса и устанавливается процедурой, называемой конструктором. В ней вместо слова Procedure используется слово Constructor.
Таким образом:
· конструктор определяется в каждом объектном типе, имеющем виртуальные методы,
· конструктор должен вызываться для каждого экземпляра объекта до вызова виртуальных методов,
· конструктор, помимо описанных в нем действий, устанавливает связь между объектом и таблицей виртуальных методов, содержащей адреса кодов, которые реализуют виртуальные методы,
· сам конструктор виртуальным быть не может.
Доступ к полям объекта рекомендуется осуществлять не напрямую, а только с помощью методов. Такой подход гарантирует корректное использование данных объекта и их защиту от нежелательного доступа, который может повлечь непредсказуемые последствия. Поэтому поля и методы в описании объектного типа могут быть объявлены как скрытыми, так и общедоступными. Соответствующие разделы в описании объекта открываются директивами Private и Public:
Type TRing = Object (TPix) объект TRing – потомокобъекта TPix
Private скрытые
rad: Word;радиус окружности
Public общедоступные
Constructor Init(a, b, r: Word);инициализация объекта:aиb –координатыего центра, r – его радиус
Private скрытые
Procedure Show;появление объекта
Procedure Hide;скрытие объекта
End;
Скрытыми объявлены: поле rad, процедуры Show и Hide. Общедоступен конструктор Init. Каждая очередная директива Private и Public отменяет действие предыдущей. Если в описании типа указанных директив вообще нет, то все поля и методы считаются общедоступными.
Поля и методы объекта, объявленные после директивы Private, будут доступны только в пределах данной программы или модуля, то есть автору этой программы. Однако если этот объект содержится в подключенном к программе модуле, имена скрытых полей и методов окажутся для программиста недоступными. При этом сам объект будет полностью открыт для использования.
Полная программа, использующая два объектных типа TPix и TRing, свойства инкапсуляции, наследования, полиморфизма, виртуальные методы и конструкторы, может выглядеть так:
