Praxis der objektorientierten Programmierung

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1 Hans-Jürgen Kempel / Gotthard Pfander Praxis der objektorientierten Programmierung Grundlagen, Entwurf und Implementierung in C auf IBM AT Carl Hanser Verlag München Wien

2 Inhaltsverzeichnis 1 Auf dem Weg zum Objekt Philosophien und Paradigmen Turingmaschine Von Neumannsche Rechnerarchitektur Funktionale Programmierung Regelorientierte Programmierung KI - Systeme Auf C basierende Systeme Der Software Engineering Ansatz Der Datenbank Ansatz 6 12 Objektorientierte Programmierung Abgrenzung der objektorientierten Programmiersprachen zu traditionellen Programmiersprachen Das Botschaftenkonzept Das Klassenkonzept Konzepte und Begriffe der objektorientierten Programmierung Weitere Begriffe der objektorientierten Programmierung Die Sprache C Das Klassenkonzept in C Selbstreferenzen Erzeugung und Initialisierung von Instanzen Vernichtung von Instanzen Überladung von Operatoren Abgeleitete Klassen Virtuelle Funktionen Anwendungsbeispiel Bewertung von C Die Sprache Objective-C Objekt-Identifier Botschaften Klassen Vererbung Methoden Selbstreferenzen Anwendungsbeispiel Objective-C Klassen Activation / Passivation Bewertung von Objective-C 48

3 VIII 23 Die Sprache Smalltalk Die geschichtliche Entwicklung des Smalltalk-Systems 23.2 Botschaften Variablen und Zuweisungen Methoden Vererbung Metaklassen Pseudovariable Blöcke und Kontrollstrukturen Der Aufbau des Smalltalk-Systems Die "Virtual Machine" Primitive Methoden Speicherverwaltung Das "Virtual Image" Die Smalltalk-Oberfläche Der System Browser Test und Fehlersuche Bewertung des Smalltalk-Systems 2.4 Zusammenfassung 3 Mini Objekt-Orientiertes System MiniOOP 3.1 Einleitendes, Motivation, Ideen Das Entwurfsprinzip Das Arbeitsprinzip Demo - Programme Noch ein Wort 32 Datei-Organisation von MiniOOP 33 Struktur der Objekte und Klassen von MiniOOP Objekt- oder Instanz-Struktur Klassen-Struktur Überblick Sicht des Programmierers 3.4 Grundlegende Konzepte von MiniOOP Aufbau der Vererbungs-Hierarchie Klassen und Hierarchie unseres Beispiels Botschafts-Konzept 3.5 Implementierung einer Klasse Festlegung der Klassen- und Instanz-Variablen Anlage und Pflege der Methoden-Tabellen Typischer Aufbau einer Methode Pseudovariablen Inhaltsverzeichnis

4 3.5.5 Return-Werte und Typecasting Wiederverwendung von vererbten Methoden Weiterreichen von Methoden 3.6 Generierhilfen Prinzip Make-Werkzeug Verfahren bei neuen Methoden Verfahren bei neuen Klassen Wenn die Klassen-Hierarchie geändert werden soll Ersetzungs-Werkzeuge Vordruck-Dateien (Templates) 3.7 Anwendungsbeispiele Klassen- und Methodenbrowser Simulation von logischen Schaltelementen 3.8 Ausbau und offene Punkte Permanente Speicherung von Objekten Mengenprobleme Identifikation von Objekten Interaktive Eingabe, Interpreter Garbage Collection Argumenten-Bindung Bibüotheken von Klassen Benutzerfreundlichkeit 4 Beschreibung der Klassen von MiniOOP 4.1 Klassenbeschreibung der Klasse Object Datenstruktur einer Instanz (object.h) Datenstruktur der Klasse (object.h) Methoden der Klasse Object 4.2 Zusatzfunktionen, Fehlerbehandlung (addon.c) 43 Message Handling (msg.c, msg_ < typ >.asm) Problem der Parameter Manipulation auf Assembler-Ebene Alternative Techniken des Messaging 4.4 Klasse Array - Vektor von Daten Indizierte Objekte Datenstruktur eines Array-Objekts (array.h) Klassenmethoden der Klasse Array (array.c) Instanzmethoden der Klasse Array (array.c) Klasse ByteArray - Vektor von Bytes 136

5 X Inhaltsverzeichnis Datenstruktur eines ByteArray-Objekts (bytarray.h) Klassenmethoden der Klasse ByteArray (bytarray.c) Instanzmethoden der Klasse ByteArray (bytarray.c) Klasse IdArray - Vektor von Objekt-Ids Datenstruktur eines IdArray-Objekts (idarray.h) Klassenmethoden der Klasse IdArray (idarray.c) Instanzmethoden der Klasse IdArray (idarray.c) Klasse Collection - Behälterklasse Datenstruktur einer Collection (coll.h) Klassenmethoden der Klasse Collection (coll.c) Instanzmethoden der Klasse Collection (coll.c) Klasse OrderedCollection - Behälter mit definierter Anordnung Datenstruktur einer OrderedCollection (ordcollh) Instanzmethoden der Klasse OrderedCollection (ordcollx) Klasse Sequence - sequentielle Behälterklasse Datenstruktur einer Sequence (sequencch) Klassenmethoden der Klasse Sequence (sequence.c) Klasse Set - Mengen von Objekten Datenstruktur einer Instanz von Set (set.h) Instanzmethoden der Klasse Set (set.c) Klasse Menü - Menüs Datenstruktur eines Menüs (menu.h) Klassenmethoden der Klasse Menü (menux) Instanzmethoden der Klasse Menü (menu.c) Klasse Gate - Klasse zur Darstellung von logischen Gattern Datenstruktur der Instanzen von Gate Klasse And - Klasse zur Darstellung eines AND-Gatters Klasse Or - Klasse zur Darstellung eines OR-Gatters Klasse Not - Klasse zur Darstellung eines NOT-Gatters 164 Anhang A: Listing aller Quell-Dateien 165 Anhang B: Literaturverzeichnis 318 Abbildungsverzeichnis 320 Stichwortverzeichnis 322 Methodenverzeichnis 326