Язык программирования C++. Пятое издание

Скрытое имя (hidden name). Имя, объявленное в области видимости, но скрытое ранее объявленной сущностью с тем же именем, объявленным вне этой области видимости.

Тело функции (function body). Блок операторов, в котором определены действия функции.

Тип возвращаемого значения (return type). Часть объявления функции, определяющее тип значения, которое возвращает функция.

Функцияconstexpr. Функция, способная возвратить константное выражение. Функция constexpr неявно является встраиваемой.

Функция (function). Именованный блок действий.

Функция-кандидат (candidate function). Одна из функций набора, рассматриваемая при поиске соответствия вызову функции. Кандидатами считаются все функции, объявленные в области видимости обращения, имя которых совпадает с используемым в обращении.

Глава 7 Классы

Классы в языке С++ используются для определения собственных типов данных. Определение типов, отражающих концепции решаемых задач, позволяет существенно упростить написание, отладку и модификацию программ.

В этой главе будет продолжено описание классов, начатое в главе 2. Основное внимание здесь уделяется важности абстракции данных, позволяющей отделять реализацию объекта от операций, в которых объект может участвовать. В главе 13 будет описано, как контролировать происходящее при копировании, перемещении, присвоении и удалении объекта, а в главе 14 рассматривается определение собственных операторов.

Фундаментальными идеями, лежащими в основе концепции классов (class), являются абстракция данных (data abstraction) и инкапсуляция (encapsulation). Абстракция данных — программный подход, полагающийся на разделение интерфейса (interface) и реализации (implementation). Интерфейс класса состоит из операций, которые пользователь класса может выполнить с его объектом. Реализация включает переменные-члены класса, тела функций, составляющих интерфейс, а также любые функции, которые нужны для определения класса, но не предназначены для общего использования.

Инкапсуляция обеспечивает разделение интерфейса и реализации класса. Инкапсулируемый класс скрывает свою реализацию от пользователей, которые могут использовать интерфейс, но не имеют доступа к реализации класса.

Класс, использующий абстракцию данных и инкапсуляцию, называют абстрактным типом данных (abstract data type). Внутренняя реализация абстрактного типа данных заботит только его разработчика. Программисты, которые используют этот класс, не обязаны ничего знать о том, как внутренне работает этот тип. Они могут рассматривать его как абстракцию.

7.1. Определение абстрактных типов данных

Класс Sales_item, использованный в главе 1, является абстрактным типом данных. При использовании объекта класса Sales_item задействовался его интерфейс (т.е. операции, описанные в разделе 1.5.1). Мы не имели доступа к переменным-членам, хранящимся в объекте класса Sales_item. На самом деле нам даже не было известно, какие переменные-члены имеет этот класс.

Наш класс Sales_data (см. раздел 2.6.1) не был абстрактным типом данных. Он позволяет пользователям обращаться к его переменным-членам и вынуждает пользователей писать собственные операции. Чтобы сделать класс Sales_data абстрактным типом, необходимо определить операции, доступные для его пользователей. Как только класс Sales_data определит собственные операции, мы сможем инкапсулировать (т.е. скрыть) его переменные-члены.

7.1.1. Разработка класса Sales_data

В конечном счете хочется, чтобы класс Sales_data поддержал тот же набор операций, что и класс Sales_item. У класса Sales_item была одна функция-член (member function) (см. раздел 1.5.2) по имени isbn, а также поддерживались операторы +, =, +=, << и >>.

Определение собственных операторов рассматривается в главе 14, а пока определим обычные (именованные) функции для этих операций. По причинам, рассматриваемым в разделе 7.1.5, функции, осуществляющие сложение и операции ввода-вывода, не будут членами класса Sales_data. Мы определим эти функции как обычные. Функция, выполняющая составное присвоение, будет членом класса, и по причинам, рассматриваемым в разделе 7.1.5, наш класс не должен определять присвоение.

Таким образом, интерфейс класса Sales_data состоит из следующих операций.

• Функция-член isbn(), возвращающая ISBN объекта.

• Функция-член combine(), добавляющая один объект класса Sales_data к другому.

• Функция add(), суммирующая два объекта класса Sales_data.

• Функция read(), считывающая данные из потока istream в объект класса Sales_data.

• Функция print(), выводящая значение объекта класса Sales_data в поток ostream.