Файл: Учебное пособие для студентов Авторы А. Н. Вальвачев, К. А. Сурков, Д. А. Сурков, Ю. М. Четырько Содержание Содержание 1.doc

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 04.05.2024

Просмотров: 167

Скачиваний: 4

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

constructor TTextReader.Create(const FileName: string);

begin

inherited Create;

AssignFile(FFile, FileName);

FActive := False;

end;
destructor TTextReader.Destroy;

begin

Active := False;

inherited;

end;
function TTextReader.GetEndOfFile: Boolean;

begin

Result := Eof(FFile);

end;
function TTextReader.GetItem(Index: Integer): string;

begin

Result := FItems[Index];

end;
function TTextReader.GetItemCount: Integer;

begin

Result := Length(FItems);

end;
function TTextReader.NextLine: Boolean;

var

S: string;

N: Integer;

begin

Result := not EndOfFile;

if Result then // Если не достигнут конец файла

begin

Readln(FFile, S); // Чтение очередной строки из файла

N := ParseLine(S); // Разбор считанной строки

if N <> ItemCount then

SetLength(FItems, N); // Отсечение массива (если необходимо)

end;

end;
procedure TTextReader.PutItem(Index: Integer; const Item: string);

begin

if Index > High(FItems) then // Если индекс выходит за границы массива,

SetLength(FItems, Index + 1); // то увеличение размера массива

FItems[Index] := Item; // Установка соответствующего элемента

end;
procedure TTextReader.SetActive(const AActive: Boolean);

begin

if Active <> AActive then // Если состояние изменяется

begin

if AActive then

Reset(FFile) // Открытие файла

else

CloseFile(FFile); // Закрытие файла

FActive := AActive; // Сохранение состояния в поле

end;

end;
{ TDelimitedReader }
constructor TDelimitedReader.Create(const FileName: string;

const ADelimiter: Char = ';');

begin

inherited Create(FileName);

FDelimiter := ADelimiter;

end;
function TDelimitedReader.ParseLine(const Line: string): Integer;

var

S: string;

P: Integer;

begin

S := Line;

Result := 0;

repeat

P := Pos(Delimiter, S); // Поиск разделителя

if P = 0 then // Если разделитель не найден, то считается, что

P := Length(S) + 1; // разделитель находится за последним символом

PutItem(Result, Copy(S, 1, P - 1)); // Установка элемента

Delete(S, 1, P); // Удаление элемента из строки

Result := Result + 1; // Переход к следующему элементу

until S = ''; // Пока в строке есть символы

end;
{ TFixedReader }
constructor TFixedReader.Create(const FileName: string;

const AItemWidths: array of Integer);

var

I: Integer;

begin

inherited Create(FileName);

// Копирование AItemWidths в FItemWidths

SetLength(FItemWidths, Length(AItemWidths));

for I := 0 to High(AItemWidths) do

FItemWidths[I] := AItemWidths[I];

end;
function TFixedReader.ParseLine(const Line: string): Integer;

var

I, P: Integer;

begin

P := 1;

for I := 0 to High(FItemWidths) do

begin

PutItem(I, Copy(Line, P, FItemWidths[I])); // Установка элемента

P := P + FItemWidths[I]; // Переход к следующему элементу

end;

Result := Length(FItemWidths); // Количество элементов постоянно

end;
end.

Как можно заметить, в описании классов присутствуют новые ключевые слова
private, protected и public. С их помощью регулируется видимость частей класса для других модулей и основной программы. Назначение каждого ключевого слова поясняется ниже.

3.10. Разграничение доступа к атрибутам объектов

Программист может разграничить доступ к атрибутам своих объектов для других программистов (и себя самого) с помощью специальных ключевых слов: private, protected, public, published (последнее не используется в модуле ReadersUnit).

  • Private. Все, что объявлено в секции private недоступно за пределами модуля. Секция private позволяет скрыть те поля и методы, которые относятся к так называемым особеностям реализации. Например, в этой секции класса TTextReader объявлены поля FFile, FActive и FItems, а также методы PutItem, SetActive, GetItemCount и GetEndOfFile.

  • Public. Поля, методы и свойства, объявленные в секции public не имеют никаких ограничений на использование, т.е. всегда видны за пределами модуля. Все, что помещается в секцию public, служит для манипуляций с объектами и составляет программный интерфейс класса. Например, в классе TTextReader в эту секцию помещены конструктор Create, метод NextLine, свойства Active, Items, ItemCount.

  • Protected. Поля, методы и свойства, объявленные в секции protected, видны за пределами модуля только потомкам данного класса; остальным частям программы они не видны. Так же как и private, директива protected позволяет скрыть особенности реализации класса, но в отличие от нее разрешает другим программистам порождать новые классы и обращаться к полям, методам и свойствам, которые составляют так называемый интерфейс разработчика. В эту секцию обычно помещаются виртуальные методы. Примером такого метода является ParseLine.

  • Published. Устанавливает правила видимости те же, что и директива public. Особенность состоит в том, что для элементов, помещенных в секцию published, компилятор генерирует информацию о типах этих элементов. Эта информация доступна во время выполнения программы, что позволяет превращать объекты в компоненты визуальной среды разработки. Секцию published разрешено использовать только тогда, когда для самого класса или его предка включена директива компилятора $TYPEINFO.

Перечисленные секции могут чередоваться в объявлении класса в произвольном порядке, однако в пределах секции сначала следует описание полей, а потом методов и свойств. Если в определении класса нет ключевых слов
private, protected, public и published, то для обычных классов всем полям, методам и свойствам приписывается атрибут видимости public, а для тех классов, которые порождены от классов библиотеки VCL, — атрибут видимости published.

Внутри модуля никакие ограничения на доступ к атрибутам классов, реализованных в этом же модуле, не действуют. Кстати, это отличается от соглашений, принятых в некоторых других языках программирования, в частности в языке C++.

3.11. Указатели на методы объектов

В языке Delphi существуют процедурные типы данных для методов объектов. Внешне объявление процедурного типа для метода отличается от обычного словосочетанием of object, записанным после прототипа процедуры или функции:

type

TReadLineEvent = procedure (Reader: TTextReader; const Line: string) of object;

Переменная такого типа называется указателем на метод (method pointer). Она занимает в памяти 8 байт и хранит одновременно ссылку на объект и адрес его метода.

type

TTextReader = class

private

FOnReadLine: TReadLineEvent;

...

public

property OnReadLine: TReadLineEvent read FOnReadLine write FOnReadLine;

end;

Методы объектов, объявленные по приведенному выше шаблону, становятся совместимы по типу со свойством OnReadLine.

type

TForm1 = class(TForm)

procedure HandleLine(Reader: TTextReader; const Line: string);

end;
var

Form1: TForm1;

Reader: TTextReader;

Если установить значение свойства OnReadLine:

Reader.OnReadLine := Form1.HandleLine;

и переписать метод NextLine,

function TTextReader.NextLine: Boolean;

var

S: string;

N: Integer;

begin

Result := not EndOfFile;

if Result then // Если строки для считывания еще есть, то

begin

Readln(FFile, S); // Считывание очередной строки

N := ParseLine(S); // Выделение элементов строки (разбор строки)

if N <> ItemCount then

SetLength(FItems, N);

if Assigned(FOnReadLine) then

FOnReadLine(Self, S); // уведомление о чтении очередной строки

end;

end;

то объект Form1 через метод HandleLine получит уведомление об очередной считанной строке. Обратите внимание, что вызов метода через указатель происходит лишь в том случае, если указатель не равен nil. Эта проверка выполняется с помощью стандартной функции Assigned, которая возвращает True, если ее аргумент является связанным указателем.

Описанный выше механизм называется делегированием, поскольку он позволяет передать часть работы другому объекту, например, сосредоточить в одном объекте обработку событий, возникающих в других объектах. Это избавляет программиста от необходимости порождать многочисленные классы-наследники и перекрывать в них виртуальные методы. Делегирование широко применяется в среде Delphi. Например, все компоненты делегируют обработку своих событий той форме, в которую они помещены.


3.12. Метаклассы

3.12.1. Ссылки на классы

Язык Delphi позволяет рассматривать классы объектов как своего рода объекты, которыми можно манипулировать в программе. Такая возможность рождает новое понятие — класс класса; его принято обозначать термином метакласс.

Для поддержки метаклассов введен специальный тип данных — ссылка на класс (class reference). Он описывается с помощью словосочетания class of, например:

type

TTextReaderClass = class of TTextReader;

Переменная типа TTextReaderClass объявляется в программе обычным образом:

var

ClassRef: TTextReaderClass;

Значениями переменной ClassRef могут быть класс TTextReader и все порожденные от него классы. Допустимы следующие операторы:

ClassRef := TTextReader;

ClassRef := TDelimitedReader;

ClassRef := TFixedReader;

По аналогии с тем, как для всех классов существует общий предок TObject, у ссылок на классы существует базовый тип TClass, определенный, как:

type

TClass = class of TObject;

Переменная типа TClass может ссылаться на любой класс.

Практическая ценность ссылок на классы состоит в возможности создавать программные модули, работающие с любыми классами объектов, даже теми, которые еще не разработаны.

Физический смысл и взаимосвязь таких понятий, как переменная-объект, экземпляр объекта в памяти, переменная-класс и экземпляр класса в памяти поясняет рисунок 3.4.



Рисунок 3.4. Переменная-объект, экземпляр объекта в памяти, переменная-класс и экземпляр класса в памяти

3.12.2. Методы классов

Метаклассы привели к возникновению нового типа методов — методов класса. Метод класса оперирует не экземпляром объекта, а непосредственно классом. Он объявляется как обычный метод, но перед словом procedure или function записывается зарезервированное слово class, например:

type

TTextReader = class

...

class function GetClassName: string;

end;

Передаваемый в метод класса неявный параметр Self содержит не ссылку на объект, а ссылку на класс, поэтому в теле метода нельзя обращаться к полям, методам и свойствам объекта. Зато можно вызывать другие методы класса, например:

class function TTextReader.GetClassName: string;

begin

Result := ClassName;

end;

Метод ClassName объявлен в классе TObject и возвращает имя класса, к которому применяется. Очевидно, что надуманный метод GetClassName просто дублирует эту функциональность для класса TTextReader и всех его наследников.


Методы класса применимы и к классам, и к объектам. В обоих случаях в параметре Self передается ссылка на класс объекта. Пример:

var

Reader: TTextReader;

S: string;

begin

// Вызов метода с помощью ссылки на класс

S := TTextReader.GetClassName; // S получит значение 'TTextReader'
// Создание объекта класса TDelimitedReader

Reader := TDelimitedReader.Create('MyData.del');
// Вызов метода с помощью ссылки на объект

S := Reader.GetClassName; // S получит значение 'TDelimitedReader'

end.

Методы классов могут быть виртуальными. Например, в классе TObject определен виртуальный метод класса NewInstance. Он служит для распределения памяти под объект и автоматически вызывается конструктором. Его можно перекрыть в своем классе, чтобы обеспечить нестандартный способ выделения памяти для экземпляров. Метод NewInstance должен перекрываться вместе с другим методом FreeInstance, который автоматически вызывается из деструктора и служит для освобождения памяти. Добавим, что размер памяти, требуемый для экземпляра, можно узнать вызовом предопределенного метода класса InstanceSize.

3.12.3. Виртуальные конструкторы

Особыевозможности ссылок на классы проявляется в сочетании с виртуальными конструкторами. Виртуальный конструктор объявляется с ключевым словом virtual. Вызов виртуального конструктора происходит по фактическому значению ссылки на класс, а не по ее формальному типу. Это позволяет создавать объекты, классы которых неизвестны на этапе компиляции. Механизм виртуальных конструкторов применяется в среде Delphi при восстановлении компонентов формы из файла. Восстановление компонента происходит следующим образом. Из файла считывается имя класса. По этому имени отыскивается ссылка на класс (метакласс). У метакласса вызывается виртуальный конструктор, который создает объект нужного класса.

var

P: TComponent;

T: TComponentClass; // TComponentClass = class of TComponent;

...

T := FindClass(ReadStr);

P := T.Create(nil);

...

На этом закончим изучение теории объектно-ориентированного программирования и в качестве практики рассмотрим несколько широко используемых инструментальных классов среды Delphi. Разберитесь с их назначением и работой. Это поможет глубже понять ООП и пригодится на будущее.

3.13. Классы общего назначения

Как показывает практика, в большинстве задач приходится использовать однотипные структуры данных: списки, массивы, множества и т.д. От задачи к задаче изменяются только их элементы, а методы работы сохраняются. Например, для любого списка нужны процедуры вставки и удаления элементов. В связи с этим возникает естественное желание решить задачу "в общем виде", т.е. создать универсальные средства для управления основными структурами данных. Эта идея не нова. Она давно пришла в голову разработчикам инструментальных пакетов, которые быстро наплодили множество вспомогательных библиотек. Эти библиотеки