OOP und Angewandte Mathematik (Praktikum 1) Eine Einführung in die Anwendung objektorientierter Konzepte in der angewandten Mathematik

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1 (Praktikum 1) Eine Einführung in die Anwendung objektorientierter Konzepte in der angewandten Mathematik WS 2011/12

2 Inhalt Klassen in C++ Beispiele, mit Aufzeigen der Trennung von Spezifikation und Implementierung einer Klasse **Friend Klassen und Methoden Konstruktoren und Initialisierung Vererbung Polymorphie Virtuelle Klassen und Methoden 2

3 Praktikumsziele Genau wissen, wie Klassen in C++ aufgebaut sind Klassen getrennt und zusammen implementieren und spezifizieren Mit Konstruktoren(Constructors) umgehen Vererbung verstehen und bereits einfache Beispiele selbst implementieren Zugriffrechte bh beherrschenh Polymorphie verstehen 3

4 Spezifizierung einer Klasse mit class, struct oder union Methoden(member functions) und Variablen(Instanzvariablen, member) Konstruktoren, um eine Instanz einer Klasse zu initialisieren Modifier Zugriffrechte public (Überall sichtbar) protected (nur innerhalb der Klasse und subklassen sichtbar) private(nur innerhalb der Klasse sichtbar, Default in C++) friend** siehe Seite 10 und 11 4

5 Andere Modifier virtual **später static**später const**später Zugriffsrecht-Modifier sind nicht für jede Methode/Variable separat spezifiziert class myclass{ private: int val; public: myclass(){ val = 0;} myclass(int v){ val = v;} int value()[ return val;} }; In C++ sind Klassen immer public Klassendefinition in C++ wird mit einem Semikolon abgeschlossen 5

6 Jede Klasse definiert einen neuen Datentyp Entsprechend können Variablen dieses Typs deklariert (instanziiert) werden Objekt Instanzen Bei der Erzeugung eines Objekts wird ein Konstruktor verwendet Konstruktoren: public Methode mit gleichem Namen wie Klasse ohne Rückgabewert In C++ werden Spezifikation und Implementierung einer Klasse üblicherweise getrennt: Spezifikation enthält Variablen und Methodendeklaration(manchmal d ti h l in einer Headerdatei-.h Datei) Implementierung findet dann außerhalb statt (meistens die.cpp,.c oder.cc Dateien) Man kann auch innerhalb der Klassenspezifikation implementieren (inline): Alles in einer.cpp,.c oder.cc Datei Siehe Innerhalb- und Außerhalb-Beispiele 6

7 Sie können auch erzwingen, dass eine Methode inline ausgeführt wird, auch wenn die Implmentierung der Methode ausserhalb der Spezifikation liegt. Dies erreichen Sie, indem Sie bei der Spezifikation der Methode das Schlüsselwort inline voranstellen, also zb inline void methodenname(int a); Die Spezifikation bildet das Gerüst einer Klasse und definiert eindeutig, welche Methoden/Variablen vorhanden sind und wie darauf zugegriffen gg wird. Das Prinzip ist also ähnlich wie bei der Trennung von Funktionsdeklaration und - definition in C. Spezifikationen gehören in Headerdateien, und der Gebrauch dieser Headerdateien ist identisch wie in C. Die Headerdatei wird in den Quellcodedateien included, in denen die entsprechende Funktionalität gebraucht wird. 7

8 Eine Datei muss nicht so heißen wie die entsprechende Klasse, dies ist aber aus Gründen der Übersichtlichkeit sinnvoll. Headerdatei und Implementierungsdatei müssen ebenfalls nicht gleichen Namen haben (z.b. Datum.h und Datum.cpp), dies ist aber ebenfalls aus Gründen der Übersichtlichkeit sinnvoll. Eine Datei kann die Spezifikationen der Implementierungen mehrerer Klassen enthalten. Wie oben gesehen, kann man auch alle Spezifikation und Implementierung in derselben Datei ablegen. 8

9 (Main) Ein C++-Programm besteht nicht nur aus Klassen: die main()-methode bleibt eine Funktion ausserhalb aller Klassen und sieht prinzipiell aus wie in C. Der Zugriff auf Methoden/Variablen von ausserhalb einer Klasse erfolg mit einem Punkt (ObjektVar.Methodenname()). 9

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