Programmierkurs. SoSe Markus Geveler Inst. f. Applied Mathematics, TU Dortmund.

Transkript

1 Programmierkurs SoSe 2013 Markus Geveler Inst. f. Applied Mathematics, TU Dortmund

2 Lesson 5 Was machen wir heute hier? weiter mit Objektorientierter Programmierung viel mehr zu classes noch mehr CTORs (und references, constness) mehr zu Vererbung ACHTUNG: ab jetzt geht alles etwas schneller! viel Konzentration ist nötig!

3 CTORs Mehrere CTORs und overloading Was passiert bei: IntIntPair pair( 22, 23 ); der Compiler 'erkennt', dass ein Objekt vom Typ IntIntPair angelegt werden soll der Compiler 'erkennt' die Signatur anhand der Literale in der Parameterliste der Compiler sucht den entsprechenden Konstruktor in der Definition von IntIntPair - dieses Verfahren wird 'pattern-matching' genannt merke: eine Klasse kann grundsätlich mehrere Konstruktoren haben, deren Signaturen sich jedoch unterscheiden müssen merke: dies gilt für alle member-functions einer Klasse dieser Mechanismus wird Überladen (overloading) genannt

4 CTOR overload Erweitern Sie ihre Klasse Person und ändern Sie den Test entsprechend. PÜ Überladen Sie den CTOR so, dass man Personen auch nur mit ihrem Namen initialisieren kann und dabei ihr Alter auf 0 gesetzt wird welchen 'natürlichen' Vorgang bildet dieser Konstruktor wohl ab?

5 CTORs copy CTOR Genau wie wir mit int a(3); int b(a); dafür sorgen wollen, dass b nach der Konstruktion mit dem Wert von a initialisiert ist, möchten wir mit IntIntPair a(3, 4); IntIntPair b(a); erreichen, dass alle member variables von b nach Konstruktion Wertgleich mit denen von a sind! Wie?

6 CTORs copy CTOR struct IntIntPair ; IntIntPair(const IntIntPair& other) : left(other.left), right(other.right) klar bis auf: const? '&'?

7 CTORs constness IntIntPair(const IntIntPair& other) : left(other.left), right(other.right) der specifier 'const' (für den Parameter other) gibt an, dass sich 'other' unter der Operation (hier: der copy- construction) nicht verändern wird warum ist das sinnvoll? semantisch: wird lesen nur aus dem zu kopierenden Objekt praktisch: wenn wir es doch täten (z.b.: other.left = 5) wird uns das der compiler untersagen bei komplexen Programmen wichtig! const-correctness

8 CTORs constness Nur lese Zugriffe erlauben: sinnvoll bei copy-ctor IntIntPair(const IntIntPair& other) : left(other.left), //read erlaubt right(other.right) //read - erlaubt other.left = 5; //write - verboten! Alle Zugriffe erlauben: nicht sinnvoll bei copy-ctor IntIntPair(IntIntPair& other) : left(other.left), //read erlaubt right(other.right) //read - erlaubt other.left = 5; //write - erlaubt!

9 CTORs references Was heisst nun dieses '&'? IntIntPair(const IntIntPair& other) : left(other.left), right(other.right) '&' heisst (in diesem Kontext, d.h. Bei Deklaration) reference specifier semantisch: es handelt sich um die Vereinbarung, dass 'other' bereits existiert! praktisch: ist other kein Objekt sondern nur eine Referenz (reference) Referenzen sind Aliase: was man mit ihnen macht, geschieht auch mit dem Objekt darunter

10 CTORs references Warum? dafür müssen wir noch einiges mehr über functions lernen (heute nicht) für uns erst mal wichtig: Verwende wenn möglich immer Referenz-Parameter, wenn der Parameter ein komplexer Typ ist! dieses Prinzip wird call-by-reference genannt mehr dazu später jetzt erst einmal: zurück zum copy CTOR

11 copy CTORs Erweitern Sie ihre Klasse Person und ändern Sie den Test entsprechend. PÜ erzeugen Sie in ihrem Test Personen durch Person a(...); Person b(a); Kompilieren Sie: was bedeutet die Fehlermeldung? schreiben Sie einen copy CTOR für Person! hier noch einmal das Beispiel: struct IntIntPair IntIntPair(const IntIntPair& other) : left(other.left), right(other.right) ;

12 CTORs Arten von CTORs standard CTOR IntIntPair pair; eigene CTORs überschreiben den standard CTOR können überladen werden IntIntPair pair(2, 5); copy CTOR IntIntPair pair1(2, 5); IntIntPair pair2(pair1);

13 Vererbung Hatten wir schon gesehen... jetzt im Code: Beispiel Mammal Cat // header struct Mammal int age; ; struct Cat : public Mammal ; // int main() Cat c; c.age = 0;

14 Vererbung Cat is a Mammal Mammal struct Cat : public Mammal ; Cat man sagt: die Klasse Cat erbt öffentlich (publicly) von der Klasse Mammal oder class Cat is a Mammal man sagt auch: die Klasse Cat ist eine Unterklasse von Mammal, schon wieder eine andere Bedeutung des ':'! Hier: leitet Liste von Vererbungsbeziehungen zu Oberklassen ein: struct Cat : public Mammal, public Carnivore ; Mammal Carnivore Cat

15 Vererbung Cat is a Mammal Mammal struct Cat : public Mammal ; Cat Cat hat (erbt) alle member von Mammal, also auch age: int main() Cat c; c.age = 0; Cat erbt aber auch den standard CTOR!

16 Vererbung Noch mal unsere Klasse Mammal, diesmal mit CTOR: jetzt im Code: Beispiel Mammal Cat // header struct Mammal int age; Mammal(int a) : age(a) ; struct Cat : public Mammal ; // int main() Cat c; //warum geht das nicht mehr? c.age = 0;

17 Vererbung Implementieren Sie die Klassen Mammal und Cat je in einer Header Datei. (Mammal muss in Cat includiert werden!). PÜ // header 1 struct Mammal int age; Mammal(int a) : age(a) ; //header 2 struct Cat : public Mammal ; erzeugen Sie in einem Test eine Instanz von Cat erklären Sie den compile-time error

18 Vererbung CTORs vererben: jetzt im Code: Beispiel Mammal Cat struct Mammal int age; Mammal(int a) : age(a) ; struct Cat : public Mammal Cat(int a) : Mammal(a) ; vererbt wird also nur die Info, dass Mammal einen solchen CTOR hat. Man muss ihn aber explizit nutzbar machen warum wohl?

19 Vererbung CTORs vererben: jetzt im Code: noch ein Beispiel dafür, warum man das so machen soll struct Mammal Mammal ; int age; Mammal(int a) : age(a) Cat struct Cat : public Mammal bool hunting; Cat(int a) : Mammal(a), hunting(false) ;

20 Vererbung Implementieren Sie die Klassen Mammal und Cat je in einer Header Datei. (der Mammal-header muss in Cat includiert werden!). PÜ erweitern Sie Mammal und Cat wie auf der Folie zuvor und führen Sie den Test von der letzten Aufgabe aus struct Mammal int age; Mammal(int a) : age(a) ; struct Cat : public Mammal Cat(int a) : Mammal(a) ;

21 Vererbung Implementieren Sie zusätzlich eine Klasse Carnivore, so dass die folgende Hierarchie implementiert ist: Mammal Carnivore PÜ Cat Carnivore soll ein Attribut 'meat_eaten' vom Typ int haben, dass per Konstruktor gesetzt werden kann Cat soll einen Konstruktor haben, der die Konstruktoren beider Superklassen ausführt