Programowanie obiektowe Wykład Programowanie obiektowe Wykład 4 cz. I Dziedziczenie (C++) Dariusz Wardowski dr Dariusz Wardowski, Katedra Analizy Nieliniowej, WMiI UŁ

Dziedziczenie Co to jest dziedziczenie? Programowanie obiektowe Wykład Dziedziczenie Co to jest dziedziczenie? Jest to mechanizm umożliwiający tworzenie nowych klas na podstawie klasy już istniejących w ten sposób, że nowa klasa przejmuje (dziedziczy) wszystkie metody drugiej klasy . Zalety dziedziczenia: Możliwość tworzenia kodu, który da się wielokrotnie wykorzystać. Lepiej jest stosować kod już sprawdzony, niż wymyślać rozwiązanie od podstaw. Korzystanie z istniejącego kodu nie tylko skraca czas programowania, lecz również pozwala uniknąć błędów. Im mniej koncentrujemy się na szczegółach tym bardziej zrozumiały i przejrzysty jest cały projekt. Wzbogacanie istniejących klas o dodatkową funkcjonalność oraz deklarowanie w nowych klasach dodatkowych danych. Modyfikowanie działań metod już istniejących bez modyfikacji starego kodu. dr Dariusz Wardowski, Katedra Analizy Nieliniowej, WMiI UŁ

Programowanie obiektowe Wykład Klasa macierzysta Klasa oryginalna, na podstawie której tworzymy nową, nazywamy klasą macierzystą. Deklaracja klasy macierzystej (Pracownik.h) class Pracownik { private: enum [ILE = 20]; char imie[ILE]; char nazwisko[ILE]; char stanowisko[ILE]; double pensja; public: Pracownik(const char* i = „???”, const char* n = „???”, char* s = „???”, double p = 0); void wypiszDane() const; void ustawPensja(double); double getPensja() const; }; dr Dariusz Wardowski, Katedra Analizy Nieliniowej, WMiI UŁ

Definicja klasy macierzystej Programowanie obiektowe Wykład Definicja klasy macierzystej Definicja klasy macierzystej (Pracownik.cc) Pracownik::Pracownik Pracownik(const char* i = „???”, const char* n = „???”, char* s = „???”, double p = 0) { strncpy(imie, i, ILE - 1); strncpy(nazwisko, n, ILE - 1); strncpy(stanowisko, s, ILE - 1); pensja = p; } void Pracownik::wypiszDane() const cout << imie << „ ” << nazwisko << „ ” << stanowisko << „ ” << pensja << endl; void Pracownik::ustawPensja(double p) double Pracownik::getPensja() const return pensja; dr Dariusz Wardowski, Katedra Analizy Nieliniowej, WMiI UŁ

Programowanie obiektowe Wykład Klasa potomna Klasa, która dziedziczy funkcjonalność innej klasy nazywamy klasą potomną. class Dyrektor : public Pracownik { private: double dodatekFunkcyjny; public: Dyrektor(double dF = 0, const char* i = „”, const char* n = „”, const char* stanowisko = „Dyrektor”, double p = 0); Dyrektor(double dF = 0, const Pracownik & p); double getDodatekFunkcyjny() {return dodatekFunkcyjny;} void setDodatekFunkcyjny(double dF) {dodatekFunkcyjny = dF;} }; Dwukropek oznacza, że klasa Dyrektor powstała z klasy Pracownik, która tutaj stanowi publiczną klasę macierzystą (dziedziczenie publiczne). Obiekt klasy potomnej zawiera wszystkie pola składowe i metody klasy macierzystej. Gdy dziedziczenie jest publiczne, to wszystkie składowe publiczne klasy macierzystej stają się składowymi publicznymi klasy potomnej. Dostęp do odziedziczonych prywatnych składowych jest możliwy poprzez odziedziczone publiczne lub chronione metody klasy macierzystej. dr Dariusz Wardowski, Katedra Analizy Nieliniowej, WMiI UŁ

Obiekt klasy potomnej Obiekt klasy Dyrektor ma następujące cechy: Programowanie obiektowe Wykład Obiekt klasy potomnej Obiekt klasy Dyrektor ma następujące cechy: Zawiera w sobie poza swoimi polami, pola klasy macierzystej, czyli: imie, nazwisko, stanowisko, pensja, dodatekFunkcyjny. Może korzystać z metod klasy macierzystej: wypiszDane(), ustawPensja(), getPensja(). Składowe prywatne imie, nazwisko, stanowisko, pensja są dziedziczone, lecz nie są bezpośrednio dostępne. Wartość składowej pensja jest dostępna jedynie poprzez odziedziczoną metodę publiczną getPensja(). W klasie potomnej powinna być zdefiniowane własne konstruktory, które dostarczają danych zarówno dla nowych pól jak i odziedziczonych. Klasa potomna może być uzupełniona o dodatkowe pola składowe i metody. dr Dariusz Wardowski, Katedra Analizy Nieliniowej, WMiI UŁ

Konstruktory klasy potomnej Programowanie obiektowe Wykład Konstruktory klasy potomnej Klasa potomna nie może korzystać z prywatnych składowych klasy macierzystej, musi więc odwoływać się do nich za pomocą publicznego interfejsu klasy macierzystej. W konsekwencji konstruktory klasy potomnej mogą wykorzystywać konstruktory klasy macierzystej. Podczas tworzenia obiektu klasy potomnej tworzony jest najpierw obiekt klasy macierzystej. Aby wywołać odpowiedni konstruktor klasy macierzystej, wykorzystuje się tzw. listę inicjatorów konstruktora (listę inicjalizacyjną). Dyrektor::Dyrektor(double dF = 0, const char* i = „”, const char* n = „”, const char* s = „Dyrektor”, double p = 0) : Pracownik(i, n, s, p) { dodatekFunkcyjny = dF; } dr Dariusz Wardowski, Katedra Analizy Nieliniowej, WMiI UŁ

Konstruktor bez listy inicjalizacyjnej Programowanie obiektowe Wykład Konstruktor bez listy inicjalizacyjnej Dyrektor::Dyrektor(double dF = 0, const char* i = „”, const char* n = „”, const char* s = „Dyrektor”, double p = 0) { dodatekFunkcyjny = dF; } Również w takim przypadku obiekt klasy macierzystej zostanie utworzony jako pierwszy. Pominięcie w tym przypadku listy inicjatorów konstruktora spowoduje uruchomienie konstruktora domyślnego klasy macierzystej. Powyższy konstruktor jest równoważny następującemu: Dyrektor::Dyrektor(double dF = 0, const char* i = „”, const char* n = „”, const char* s = „Dyrektor”, double p = 0) : Pracownik() { dodatekFunkcyjny = dF; } dr Dariusz Wardowski, Katedra Analizy Nieliniowej, WMiI UŁ

Programowanie obiektowe Wykład Konstruktory c.d. Dyrektor::Dyrektor(double dF = 0, const Pracownik & p) : Pracownik(p) { dodatekFunkcyjny = dF; } Powyższy konstruktor spowoduje wywołanie konstruktora kopiującego klasy macierzystej. W klasie macierzystej nie ma zdefiniowanego jawnie konstruktora domyślnego więc zostanie wywołana jego domyślna wersja. Przykłady użycia zdefiniowanych konstruktorów: Dyrektor d1(400, „Jan”, „Kowalski”, „dyrektor”, 3600); Pracownik p(„Anna”, „Lis”, „dyrektor”, 4000); Dyrektor d2(400, p); dr Dariusz Wardowski, Katedra Analizy Nieliniowej, WMiI UŁ

Lista inicjatorów konstruktora c.d. Programowanie obiektowe Wykład Lista inicjatorów konstruktora c.d. Za pomocą listy inicjatorów konstruktora możemy również nadawać wartości polom składowym w klasie potomnej. Dyrektor::Dyrektor(double dF = 0, const Pracownik & p) : Pracownik(p), dodatekFunkcyjny(dF) { } dr Dariusz Wardowski, Katedra Analizy Nieliniowej, WMiI UŁ

Podsumowanie o konstruktorach Programowanie obiektowe Wykład Podsumowanie o konstruktorach Gdy tworzony jest obiekt klasy potomnej, jako pierwszy konstruowany jest obiekt klasy macierzystej, który jest częścią klasy potomnej. Zatem pierwszy jest wywoływany konstruktor klasy macierzystej, a dopiero po nim konstruktor klasy potomnej. Konstruktor klasy potomnej powinien przekazywać informacje dotyczące klasy macierzystej do konstruktora tej klasy, posługując się w tym celu listą inicjalizacyjną. Konstruktor klasy potomnej powinien inicjalizować te pola składowe, które zostały dodane do klasy potomnej. Chcąc jawnie wskazać konstruktor klasy macierzystej, który zostanie wywołany w chwili tworzenia obiektu klasy potomnej, należy posłużyć się listą inicjatorów konstruktora. W przypadku, gdy lista ta zostanie pominięta, kompilator użyje konstruktora domyślnego klasy macierzystej. Klasa potomna może przekazywać wartości w górę drzewa dziedziczenia, wyłącznie do klas, po których klasa dziedziczy w sposób bezpośredni. dr Dariusz Wardowski, Katedra Analizy Nieliniowej, WMiI UŁ

Programowanie obiektowe Wykład Destruktory Podczas likwidacji obiektu klasy potomnej w pierwszej kolejności wywoływany jest destruktor tej klasy, a następnie wywoływany jest destruktor klasy macierzystej. dr Dariusz Wardowski, Katedra Analizy Nieliniowej, WMiI UŁ

Deklaracja klasy potomnej Programowanie obiektowe Wykład Deklaracja klasy potomnej // pracownikdyrektor.h #ifndef PRACOWNIKDYREKTOR_H_ #define PRACOWNIKDYREKTOR_H_ class Pracownik { private: enum [ILE = 20]; char imie[ILE]; char nazwisko[ILE]; char stanowisko[ILE]; double pensja; public: Pracownik(const char* i = „???”, const char* n = „???”, char* s = „???”, double p = 0); void wypiszDane() const; void ustawPensja(double p) {pensja = p;}; double getPensja() const {return pensja;} }; class Dyrektor : public Pracownik double dodatekFunkcyjny; Dyrektor(double dF = 0, const char* i = „”, const char* n = „”, const char* stanowisko = „Dyrektor”, double p = 0); Dyrektor(double dF = 0, const Pracownik & p); double getDodatekFunkcyjny() {return dodatekFunkcyjny;} void setDodatekFunkcyjny(double dF) {dodatekFunkcyjny = dF;} #endif dr Dariusz Wardowski, Katedra Analizy Nieliniowej, WMiI UŁ

Definicja klasy potomnej Programowanie obiektowe Wykład Definicja klasy potomnej // pracownikdyrektor.cc #include „pracownikdyrektor.h” #include <iostream> using namespace std; Pracownik::Pracownik Pracownik(const char* i = „???”, const char* n = „???”, char* s = „???”, double p=0) { strncpy(imie, i, ILE - 1); strncpy(nazwisko, n, ILE - 1); strncpy(stanowisko, s, ILE - 1); pensja = p; } void Pracownik::wypiszDane() const cout << imie << „ ” << nazwisko << „ ” << stanowisko << „ ” << pensja << endl; Dyrektor::Dyrektor(double dF = 0, const char* i = „”, const char* n = „”, const char* s = „Dyrektor”, double p = 0) : Pracownik(i, n, s, p) dodatekFunkcyjny = dF; Dyrektor::Dyrektor(double dF = 0, const Pracownik & p) : Pracownik(p) dr Dariusz Wardowski, Katedra Analizy Nieliniowej, WMiI UŁ

Wykorzystanie klasy potomnej Programowanie obiektowe Wykład Wykorzystanie klasy potomnej // testpracownikdyrektor.cc #include <iostream> #include „pracownikdyrektor.h” using namespace std; int main() { Pracownik jan(„Jan”, „Kowalski”, „stażysta”, 1500); jan.wypiszDane(); Dyrektor anna(500, „Anna”, „Lis”, „dyrektor”, 3000); anna.wypiszDane(); Dyrektor Jan(500,jan); return 0; } dr Dariusz Wardowski, Katedra Analizy Nieliniowej, WMiI UŁ

KONIEC Dziękuję za uwagę  Programowanie obiektowe Wykład dr Dariusz Wardowski, Katedra Analizy Nieliniowej, WMiI UŁ