17) Функции. Объявление и определение, заголовочные файлы в с и предописания (forward) в Паскале.

18) Дружественные функции и классы (С++).

Дружественные функции и классы

Иногда желательно иметь непосредственный доступ извне к скрытым полям класса, то есть расширить интерфейс класса. Для этого служат дружественные функции и дружественцые классы.

Дружественная функция

Дружественные функции применяются для доступа к скрытым нолям класса и представляют собой альтернативу методам. Метод, как правило, используется для реализации свойств объекта, а в виде дружественных функций оформляются действия, не представляющие свойства класса, но концептуально входящие в его интерфейс и нуждающиеся в доступе к его скрытым полям, например, переопределенные

операции вывода объектов.особенности дружественных функций.

• Дружественная функция объявляется внутри класса, к элементам которого ей нужен доступ, с ключевым словом friend. В качестве параметра ей должен передаваться объект или ссылка на объект класса, поскольку указатель this ей не передается.

• Дружественная функция может быть обычной функцией или методом другого ранее определенного класса. На нее не распространяется действие спецификаторов доступа, место размещения ее объявления в классе безразлично.

• Одна функция может быть дружественной сразу нескольким классами. В качестве примера ниже приведено описание двух функций, дружественных классу пюnstг. Функция kill является методом класса hero, а функция steal ammo не принадлежит ни одному классу. Обеим функциям в качестве параметра передается

ссылка на объект класса monstr.

class monstr: // Предварительное объявление класса

class hero{

public:

void killmonstr &):

class monstr{

friend int steal_ammo(monstr &);

friend void hero::kill(monstr &);

//' Класс hero должен быть определен ранее

}:

int steal_ammo(monstr &M){return --M.ammo;}

void hero::kill(monstr &M){M.health = 0: M.ammo = 0;}

Использования дружественных функций нужно по возможности избегать, поскольку они нарушают принцип инкапсуляции и, таким образом, затрудняют отладку и модификацию программы.

Дружественный класс

Если все методы какого-либо класса должны иметь доступ к скрытым полям другого, весь класс объявляется дружественным с помощью ключевого слова friend. В приведенном ниже примере класс mistress объявляется дружественным классу hero:

class hero{

friend class mistress:

}

class mistress!

void f l O:

void f2():

}

Функции f 1 и f2 являются дружественными по отношению к классу hero (хотя и описаны без ключевого слова friend) и имеют доступ ко всем его полям. Объявление friend не является спецификатором доступа и не наследуется.

19) . Способы обмена данными: с помощью глобальных переменных.

Как вы уже знаете, локальная переменная объявляется и известна только в определенной функции. В дополнение к локальным переменным C++ позволяет вашим программам объявлять глобальные переменные, которые известны на протяжении всей программы (глобально для всех функций). Чтобы объявить глобальную переменную, следует просто поместить объявление переменной в начало вашей программы вне какой-либо функции:

int some_global_variable; ---> Объявление глобальной переменной

void main(void)

{

// Здесь должны быть операторы программы

}

Следующая программа GLOBAL. CPP использует глобальную переменную именем number. Каждая функция в программе может использовать (или изменять) значение глобальной переменной. В данном случае каждая функция выводит текущее значение этой переменной, а затем увеличивает это значение на единицу:

#include <iostream.h>

int number = 1001;

void first_change(void)

(

cout << "значение number в first_cbange " << number << endl;

number++;

}

void second_change(void)

{

cout << "значение number в second_change " << number << endl;

number++;

}

void main(void)

{

cout << "значение number в main " << number << endl;

number++;

first_change () ;

second_change();

}

Как правило, следует избегать использования в ваших программах глобальных переменных. Поскольку любая функция может изменить значение глобальной переменной, сложно отследить все функции, которые потенциально могли бы изменить данную переменную. Вместо этого вашим программам следует объявлять переменную внутри main и затем передавать ее (как параметр) в функции, которым она нужна. (Помните, что в данной ситуации в стек помещается временная копия этой переменной; оригинал не изменяется.)

О глобальных переменных

Глобальная переменная представляет собой переменную, чье имя и значение известны на протяжении всей программы. Для создания глобальной переменной вы объявляете переменную в начале вашего исходного файла вне какой-либо функции. Все функции, которые следуют за таким объявлением, могут использовать эту глобальную переменную. Однако, поскольку злоупотребление глобальными переменными может привести к ошибкам, следует избегать их использования в ваших программах везде, где это возможно.

Представление об области видимости переменных

При чтении книг и журнальных статей по C++ вы можете встретить термин область видимости, что определяет участок в программе, где имя переменной имеет смысл (и, следовательно, используется). Для локальной переменной область видимости ограничена функцией, внутри которой эта переменная объявлена. С другой стороны, глобальные переменные известны на протяжении всей программы. В результате глобальные переменные имеют большую область видимости.

20) Перегрузка операций (С++)..

Перегрузка оператора состоит в изменении смысла оператора (например, оператора плюс (+), который обычно в C++ используется для сложения) при использовании его с определенным классом. В данном уроке вы определите класс string и перегрузите операторы плюс и минус. Для объектов типа string оператор плюс будет добавлять указанные символы к текущему содержимому строки. Подобным образом оператор минус будет удалять каждое вхождение указанного символа из строки. Вы перегружаете операторы для улучшения удобочитаемости ваших программ, но перегружать операторы следует только в том случае, если это упрощает понимание вашей программы.

Для перегрузки операторов программы используют ключевое слово C++ operator.

Переопределяя оператор, вы указываете функцию, которую C++ вызывает каждый раз, когда класс использует перегруженный оператор. Эта функция, в свою очередь, выполняет соответствующую операцию.

Если ваша программа перегружает оператор для определенного класса, то смысл этого оператора изменяется только для указанного класса, оставшаяся часть программы будет продолжать использовать этот оператор для выполнения его стандартных операций. C++ позволяет перегружать большинство операторов, за исключением четырех, Перегрузка операторов может упростить наиболее общие операции класса и улучшить читаемость программы. Найдите время для эксперимента спрограммами, представленными в этом уроке, и вы обнаружите, что перегрузка операторов выполняется очень просто.

ПЕРЕГРУЗКА ОПЕРАТОРОВ ПЛЮС И МИНУС

При перегрузке оператора используйте ключевое слово C++ operator вместе с прототипом и определением функции, чтобы сообщить компилятору C++, что класс будет использовать этот метод как оператор. Например, следующее определение класса использует ключевое слово operator, чтобы назначить операторы плюс и минус функциям str_append иchr_minus внутри класса string:

class string

{

public:

string(char *); // Конструктор

void operator +(char *);

void operator -(char); ————— Определение операторов класса void show_string(void);

private:

char data[256];

};

Как видите, класс перегружает операторы плюс и минус. Как уже упоминалось, когда класс перегружает оператор, он должен указать функцию, которая реализует операцию, соответствующую этому оператору. В случае оператора плюс определение такой функции становится следующим:

void string::operator +(char *str)

{

strcat(data, str);

}

Как видите, перегружая операторы подобным образом, вы упрощаете понимание ваших программ.

ОПЕРАТОРЫ, КОТОРЫЕ Вbl HE МОЖЕТЕ ПЕРЕГРУЗИТЬ

В общем случае ваши программы могут перегрузить почти все операторы С++. В табл. 24 перечислены операторы, которые C++ не позволяет перегружать.

Таблица 24. Операторы C++, которые ваши программы не могут перегрузить.

Оператор

Назначение Пример

. Выбор элемента object.member

.* Указатель на элемент object.*member

:: Разрешение области видимости classname::member

?: Условный оператор сравнения с = (а > b) ? а : b;

ЧТО ВАМ НЕОБХОДИМО ЗНАТЬ

Перегрузка операторов — это возможность назначать новый смысл операторам при использовании их с определенным классом. Используя перегрузку операторов, вы можете повысить удобочитаемость ваших программ и облегчить их понимание, выражая операции класса более понятным образом.

Чтобы перегрузить оператор, вы должны определить класс, которому оператор будет назначен.

Когда вы перегружаете оператор, перегрузка действует только для класса, в котором он определяется. Если программа использует оператор с неклассовыми переменными (например, переменными типа int или float), используется стандартное определение оператора. Чтобы перегрузить оператор класса, используйте ключевое слово C++ operator для определения метода класса, который C++ вызывает каждый раз, когда переменная класса использует оператор. C++ не позволяет вашим программам перегружать оператор выбора элемента (.), оператор указателя на элемент (.*), оператор разрешения области видимости (::) и условный оператор сравнения (?:).