Objektorientiertes Programmieren

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1 JL Ute Claussen Objektorientiertes Programmieren Mit Beispielen und Übungen in C++ Zweite, überarbeitete und erweiterte Auflage Mit 24 Abbildungen Springer

2 Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung Was ist objektorientiertes Programmieren (nicht)? Wofür wird objektorientiertes Programmieren benötigt? Überblick über den Inhalt Wie können Sie dieses Buch benutzen? Literatur 8 2 Abstrakte Datentypen Arten der Komplexitätsbewältigung Eigenschaften abstrakter Datentypen Beispiele Erweiterung durch generische Parameter Abstrakte Datentypen und objektorientiertes Programmieren Übungen 18 3 Konzepte objektorientierter Programmierung Objekte Klassen Botschaften Generizität Vererbung Mehrfachvererbung 31 Inhaltsverzeichnis XI

3 3.7 Relationen Vererbung Aggregation Assoziation Zugriffsrechte Statisches und dynamisches Binden Polymorphismus Virtuelle Methodentabellen Persistenz Nebenläufigkeit Übungen 47 4 Eine (endgültige) Definition von objektorientiertem Programmieren 49 5 Objektorientierte Programmiersprachen Simula Smalltalk Eiffel ObjectiveC C Java Zusammenfassung.59 6 Software Engineering Ziele und Begriffe des Software Engineering Entwicklung der Softwaretechnik Objektorientierte Systemgestaltung Was bezeichnet eine Klasse? Wann wird Vererbung eingesetzt? Übersicht zu gängigen Verfahren Klassifikation Verfahren Unified Modeling Language (UML) Bewertung und Ausblick 75 XII Inhaltsverzeichnis

4 I 7 Objektorientierter Systementwurf 77 i, 7.1 Überblick über das Verfahren 77! 7.2 Entdeckungsphase Diskussion eines Beispiels: Die Semesterdatenverwaltung 80 [ Bestimmung der Klassen 81 I Bestimmung der Attribute 91 i Bestimmung der Zusammenarbeit 104 [ 7.3 Analysephase Bestimmung der Vererbungshierarchie Teilsysteme Protokolle und Dokumentation Entwurf der Semesterdatenverwaltung Die Vererbungshierarchie Die Zusammenarbeitsgraphen Spezifikation der Klassen Spezifikation der Teilsysteme Spezifikation der Kontrakte Zusammenfassung Übungen Klassen in C Allgemeines zu C Klassen und Inhalte von Klassen Konstruktoren und Destruktoren Weitere Eigenschaften von Klassen Lokale Klassen Befreundete Klassen und Funktionen Selbstbezug von Objekten Programmaufbau Welche Methoden benötigt eine Klasse? Programmierung einer Klasse Aufgabenstellung Herleitung der Lösung 170 Inhaltsverzeichnis XIII

5 9.3 Lösungsvorschlag Globale Vereinbarungen Die Klasse KOMPLEX Funktionen auf komplexen Zahlen Übungen Vererbung in C Prinzip der Vererbung Zugriffsrechte Bei der Vererbung Mehrfach definierte Methoden Konstruktoren und Destruktoren Virtuelle Methoden Mehrfachvererbung Programmierung einer einfachen Klassenhierarchie Aufgabenstellung Implementierung einer Klassenhierarchie Realisierung einer Is-A-Relation Herleitung der Lösung Die Klassenhierarchie Die Is-A-Relation Erstellen der Tabellen Diskussion der Programme Globale Vereinbarungen Die Klasse GOBJEKT Die Klasse OBJ2DR Die Klasse OBJ2DI Die Klasse PIXEL Die weiteren Klassen Zusammenfassung Übungen Weitere Möglichkeiten von C Dynamisches Verwalten von Objekten Referenzen auf Objekte Einfache Ein- und Ausgabe 209 XIV Inhaltsverzeichnis

6 12.4 Überladen von Operatoren Templates Generische Klassen Generische Funktionen Suchreihenfolge Standard Template Library (STL) Ausnahmebehandlung Zusammenfassung Programmierung und Vergleich verschiedener Zugriffsmöglichkeiten auf Klassenelemente Aufgabenstellung Erste Variante Zweite Variante Dritte Variante Vergleich Herleitung der Lösung Programmtexte und Diskussion Grundlegende Klassen Klassen für die erste Variante Klassen für die zweite Variante Die Klasse der dritten Variante Das Hauptprogramm Ergebnis Übungen Umsetzung eines objektorientierten Systementwurfs Umsetzung des objektorientierten Systementwurfs Wie werden Klassen umgesetzt? Wie werden Teilsysteme umgesetzt? Wie werden Kontrakte umgesetzt? Ausblick Übungen 242 Inhaltsverzeichnis XV

7 Literaturverzeichnis 243 Glossar 247 Index 253 XVI Inhaltsverzeichnis