Что такое класс и что такое объект
Классы. Объектно-ориентированное программирование
Классы и объекты
C# является полноценным объектно-ориентированным языком. Это значит, что программу на C# можно представить в виде взаимосвязанных взаимодействующих между собой объектов.
По сути класс представляет новый тип, который определяется пользователем. Класс определяется с помощью ключевого слова сlass :
После слова class идет имя класса и далее в фигурных скобках идет собственно содержимое класса. Например, определим в файле Program.cs класс Person, который будет представлять человека:
Однако такой класс не особо показателен, поэтому добавим в него некоторую функциональность.
Поля и методы класса
Кроме того, класс может определять некоторое поведение или выполняемые действия. Для определения поведения в классе применяются методы.
Итак, добавим в класс Person поля и методы:
Создание объекта класса
Конструктор по умолчанию
Если в классе не определено ни одного конструктора (как в случае с нашим классом Person), то для этого класса автоматически создается пустой конструктор по умолчанию, который не принимает никаких параметров.
Теперь создадим объект класса Person:
Обращение к функциональности класса
Например, обратимся к полям и методам объекта Person:
BestProg
Содержание
Поиск на других ресурсах:
1. Основные понятия объектно-ориентированного программирования. Классы и объекты
В языке программирования C++ понятие «класс» лежит в основе объектно-ориентированного программирования (ООП). Объектно-ориентированное программирование возникло как усовершенствование процедурно-ориентированного программирования.
В свое время, процедурно-ориентированное программирование уже не обеспечивало необходимого качества написания больших программных систем. Программы разбивались (структурировались) на модули, возникала повторяемость программного кода в разных модулях (частях) программы, усложнялось тестирование (поиск ошибок), снижалась надежность программы.
В основе ООП лежат понятия «объект» и «класс». В языке программирования объект – это переменная типа «класс». Класс описывает данные и методы (функции), которые будут использоваться объектом этого класса. Каждый класс описывает логически-завершенную единицу программы. Инкапсуляция данных и методов их обработки в пределах класса позволяет улучшить структурированность программных систем. Это в свою очередь уменьшает риск возникновения «невидимых» логических ошибок. Использование наследственности и полиморфизма в классах позволяет избежать повторяемости программного кода и удобно упорядочить сложные вызовы методов, объединенных между собой в список.
Класс определяет формат (описание) некоторых данных и работу (поведение) над этими данными. Из объявления класса можно получить различное количество объектов класса (переменных типа «класс»). Каждый объект класса определяется конкретным (на данный момент) значением внутренних данных (переменных), которое называется состоянием объекта.
В классе объявляются данные (внутренние переменные, свойства) и методы (функции), которые оперируют этими данными (выполняют работу над данными).
Класс может быть унаследован от других классов верхних уровней. Это означает, что класс может использовать часть кода других классов верхних уровней.
Также класс может быть родительским для других классов, которые наследуют его программный код.
В среде CLR ( Common Language Runtime ) поддерживаются два вида классов:
Данная тема освещает особенности использования unmanaged ( * ) классов.
Примеры, которые демонстрируют особенности использования и отличие между управляемыми ( ^ ) и неуправляемыми ( * ) классами более подробно описываются в теме:
Ключевое слово public определяет общедоступные данные (переменные) и методы (функции) класса.
Ключевое слово protected определяет защищенные данные и методы класса, которые есть:
4. Что означает термин «инкапсуляция данных» в классе?
Термин «инкапсуляция данных» означает то, что для членов класса (данных и методов) можно устанавливать степень доступности из других частей программного кода (других методов, объектов класса). Таким образом, возникает понятие скрытия данных (методов) в классе.
Инкапсуляция обеспечивает улучшение надежности сохранения данных в классе путем ввода дополнительных методов проверки этих данных на допустимые значения. Как правило, доступ к скрытым данным в классе происходит не напрямую, а через вызовы специальных методов доступа или свойств класса. Непосредственно данные размещаются в скрытой секции (разделе) класса, а методы доступа к этим данным размещаются в общедоступном разделе класса.
Члены класса могут иметь три основных типа доступа, которые определяются соответствующими ключевыми словами:
6. Может ли класс, при его объявлении, содержать только данные и не содержать методов?
Пример. В данном примере объявляется класс без методов, который реализует операции над датой. Класс содержит внутренние переменные (данные), что представляют собой:
Фрагмент кода, который демонстрирует работу с классом CMyDate
7. Пример объявления пустого класса
Да, класс может быть объявлен без данных и без методов. Например, ниже объявлен класс, который не содержит ни данных ни методов.
Объект такого класса также создается.
Понятно, что такой класс имеет сильно ограниченное использование. Пустой класс целесообразно создавать в случаях, если во время создания большого проекта нужно протестовать его более раннюю (начальную) версию, в который некоторые классы еще не разработаны и не реализованы. Вместо реального класса указывается пустой класс – заглушка. Этот пустой класс разрабатывается под потребности будущего проекта таким образом, чтобы компилятор не выдавал сообщения об ошибке и можно было протестовать ту часть кода, которая на данный момент уже написана. В этом случае имя пустого класса выбирается таким, каким оно должно быть в будущем проекте.
8. Пример класса, содержащего методы (функции)
Основные преимущества классов обнаруживаются при наличии методов – членов класса. С помощью методов доступа к данным в классах можно удобно:
Программный код класса
Использование методов класса из другого программного кода (например, обработчика события в приложениях типа Windows Forms)
9. В каких частях класса и программы можно объявлять реализацию методов класса? Пример
Реализацию методов класса можно объявлять в классе и за пределами класса.
11. Что такое объект класса? Какие отличия между объектом класса и объявлением класса? Объявление объекта класса
Объявление класса – это описание формата типа данных. Этот тип данных «класс» описывает данные и методы, которые оперируют этими данными. Описание класса – это только описание (объявление). В этом случае память для класса не выделяется.
Память выделяется только тогда, когда класс используется для создания объекта. Этот процесс еще называют созданием экземпляра класса, который представляет собой физическую сущность класса.
Объявление объекта класса (экземпляра) ничем не отличается от объявления переменной:
Объект класса – это переменная типа «класс». При объявлении объекта класса выделяется память для этого объекта (переменной). Например, для класса Worker можно написать следующий код
12. Какой тип доступа по умолчанию имеют члены класса в C++?
Например, пусть заданы объявления класса, который описывает пиксель на экране монитора.
Например.
Пусть дан класс, который определяет массив из n вещественных чисел. Класс содержит два скрытых ( private ) члена данных:
Как видно из программного кода, в классе объявляется новый элемент — конструктор класса. Это специальный метод, который используется для начальной инициализации членов данных класса. Более подробно о конструкторах и деструкторах класса описывается в темах:
Фрагмент использования класса CMyArray из другого программного кода:
Объекты и классы
Класс является одним из самых крупных и важных понятий и инструментов языка C++, именно он делает язык объектно-ориентированным и очень мощным. Мы очень часто пользуемся объектами и методами, ведь 99% библиотек являются просто классами! Объекты, методы, что это? Я могу привести несколько официальных определений (хотя вы сами можете их загуглить), но не буду, потому что они очень абстрактные и ещё сильнее вас запутают. Давайте рассмотрим всё на примере библиотеки, пусть это будет стандартная и всем знакомая библиотека Servo. Возьмём из неё пример Knob и разберёмся, где кто и как называется.
Итак, мы можем создать объект класса, и применять к нему методы. Какую первую мысль вызывает использование объекта? Правильно, “ой, как удобно“! Ведь мы можем создать несколько объектов Servo, и управлять каждым в отдельности при помощи одинаковых методов, но каждый объект будет обладать индивидуальным набором настроек, которые хранятся где-то внутри него. Это и есть объектно-ориентированный подход, позволяющий создавать очень сложные многоуровневые программы, не испытывая особых трудностей. Классы очень похожи на структуры, как по объявлению, так и по использованию, но класс является гораздо более мощной единицей языка: если в структуре мы под одним именем храним переменные разных типов, то в классе мы храним не только переменные, но и собственные функции класса. Функции внутри класса кстати и называются методами.
Внутри класса
Ну чтож, давайте заглянем во внутрь класса и посмотрим, как там всё устроено! Начнём с того, как объявляется класс: при помощи ключевого слова class
Очень похоже на структуру ( struct ), правда? Так и есть, и создаётся объект точно так же – по “ярлыку”:
Пишем класс
Я стараюсь соблюдать последовательность изложения материала, поэтому в этом уроке мы постараемся не использовать того, чего ещё не было в предыдущих. Полноценный пример по созданию класса-библиотеки выйдет отдельно, и там мы уже не будем себя ограничивать. Так что давайте сделаем класс, который хранит в себе цвет и яркость как закрытые переменные, и позволяет при помощи методов этот цвет/яркость получать или изменять.
Теперь у нас два конструктора, и при создании объекта программа сама выберет, какой использовать. Ну и раз пошла такая пьянка, вернём наш пустой конструктор, чтобы можно было создать объект без инициализации параметров:
И создадим сразу объект, нам не жалко. А вот такую кучу конструкторов наплодили – жалко! И тут нам поможет такая штука, как инициализация внутри конструктора. Смотрите, как это работает:
Один конструктор, в котором через оператор = поставлена инициализация значения локальной переменной, если она не передаётся как параметр. То есть, вызвав конструктор при создании myColor3() мы не передали параметров, и конструктор взял параметры по умолчанию, 5 и 30, и приравнял их в цвет и яркость. Также обратите внимание, что при создании myColor3 мы не ставим круглые скобки, т.к. конструктор у нас универсальный! При создании myColor(10) мы передали только цвет, 10, а яркость автоматически установилась в 30. А как не указать цвет, но указать яркость? А вот уже никак =) Только создавать новый конструктор. Давайте добавим ещё два метода – для установки и чтения текущих значений. Тут всё просто – установка по аналогии с конструктором, а чтение – просто return :
Статические члены класса
Очень интересную особенность имеют статические члены класса – переменные и объекты. Если сделать член класса статическим, то он будет существовать только в одном экземпляре для всех объектов класса.
Пример, показывающий всё вышесказанное:
Деструктор
Наряду с конструктором класса существует также деструктор (от англ. destruct – разрушать), который выполняет противоположное действие: уничтожает объект, убирает его из динамической памяти. Как и конструктор, деструктор создаётся автоматически, если не указывать его явно. Деструктор также можно объявить самостоятельно, для выполнения каких-то действий при уничтожении класса, например для освобождения динамической памяти. Деструктор объявляется точно так же, как конструктор, т.е. имя совпадает с именем класса, возвращаемого типа данных нет. Единственное отличие – тильда
перед именем. Рассмотрим наш класс из этого урока, у него деструктор будет
Color(); Рассмотрим пример, заодно вспомним про область видимости переменных. Если создать объект вне функций – он будет создан глобальным, и будет существовать на протяжении всего времени работы программы. Если создать его внутри функции или блока кода – он будет существовать только в пределах этого блока, то есть переменные класса будут занимать память на протяжении выполнения этого блока кода. Рассмотрим вот такой класс:
В нём есть пустой конструктор, печатающий hello метод и деструктор. Выполним вот такой код:
В выводе порта увидим Hello и всё, потому что объект глобальный и деструктор не вызвался в процессе работы, потому что объект не уничтожался. Внесём создание объекта в блок функции setup() и посмотрим, что будет
Итак, мы с вами поэтапно создали класс и изучили большую часть особенностей работы с классами. На этом завершается раздел программирования, и начинается раздел базовых уроков Ардуино. А к классам мы ещё вернёмся, когда будем писать свою собственную библиотеку!
Различия между классом и объектом?
К своему стыду, внезапно, осознал, что не понимаю разницы между классом и объектом.
Т.е. чисто теоретически понимаю, что объект это экземпляр класса, т.е. класс это как бы заготовка, а уже объект это уже «вещь», с которой можно непосредственно работать.
Или, в данном случае, класс это просто как бы группа глобальных функций в своём «пространстве имен», которые не требуют «персонализации» путем задания уникальных значений их свойств?
Поиск в гугле почему-то не помог, в основном приводятся аналогии вида «Класс — чертежи машины, объект — сама машина», но ни слова о практическом применении.
Заранее благодарен за разъяснения, а то сия каша в голове уже начинает напрягать =)
Класс = срособ организации полей, методов и пр. = инкапсулированный «кусок» функциональности, описание структуры будущих объектов + своё пространство имён внутри.
Статическая составляющая класса — static-методы и static-поля — это логический способ организации функциональности, общей для любого объекта выделенной сущности. Тут значение имеет логическая составяющая — например, статический метод Parse есть и в классе int, и в классе Guid — но его функциональность различна и соответствует выделенной сущности. Для static-составляющей класса, в принципе, его можно воспринимать как пространство имён. Но пространсто имён нельзя инициализировать, нельзя создать объект пространства имён.
Объект = экземпляр класса = объект, типом которого является какой-то класс = класс после инициализации = сущность в памяти, обладающая поведением, способная изменять своё состояние.
Может быть вам легче будет понять, если вы будете думать о классе как о наборе функций, а об объекте как о наборе данных.
Другие функции не требуют объекта, поэтому могут быть вызваны напрямую из класса.
Я придумал свою дурацкую аналогию.
Класс — чертеж, объект класса — машина, собранная по этому чертежу.
Статический метод — это некое устройство (пусть в нашем случае будет GPS-навигатор), которое поставляется вместе с чертежом и представлено в каждой машине, построенной по этому чертежу. Устройство это никак не задействует машину, и работает само по себе.
Вы можете бегать с GPS навигатором не построив машины.
Если отойти от популярного изложения, то статические методы не связываются с экземплярами классов. И могут быть вызваны независимо от того создан экземпляр класса или нет.
Без реализации класса (создания объекта) Вы можете работать только со статическими методами/свойствами класса. Если на примере упомянутой машины — класс описывает, что это такое, а реализация (instance) класса — соответственно, реализовывает какую-то конкретную машину.
Простейший миниатюрный пример:
В итоге у нас 2 машины — VW и Жигули. Обе — экземпляры класса машина (Car). Без создания экземпляра класса Вы не зададите брэнд — нечему его задавать, собственно.
Ну это если примитивы на пальцах.
А вообще — вот, держите: про ООП на php.su
В самом простом случае: Класс — это определение общего поведения для объектов, который этот класс порождает. Объект будет иметь поведение задаваемое этим классом и отличаться от других объектов своим состоянием (ну а если состояние одинаково, то просто это будет как два одинаковых автомобиля — сущностей две разные, но выглядят одинаково ).
Далее, к классу можно добавить статические методы и поля. Здесь уже сам класс будет иметь возжность хранить свое состояние и выполнять действия. В большинстве случаев (но не во всех) это требуется для контроля над производством объектов этого класса (паттерн Синглетон, Фабрика и т.п.).
Еще далее, в объекто-ориентированных языка, все является объектом, поэтому класс тоже может являться объектом. Это нужно для того, чтобы контролировать уже сами классы, подгружать их во время работы программы или ее старта и т.п.
Все это понимание придет с опытом написания программ, просто нужно думать метафорами.
BestProg
Классы. Применение классов в программах на Java. Определение класса и объекта класса. Примеры
Содержание
Поиск на других ресурсах:
1. Для чего в программах используются классы?
В языке программирования Java разработка всех программ базируется на объектно-ориентированном подходе. Можно сказать, что Java – этот строго объектно-ориентированный язык программирования. В основе объектно-ориентированного программирования лежат понятия «класс» и «объект». Программист, который разрабатывает программу на основе объектно-ориентированного подхода, должен уметь выделять в проблемной области (задаче) логически-завершенные единицы. Каждая логически завершенная единица должна быть реализована как некоторый класс. В целом, при программировании задач с использованием объектно-ориентированной парадигмы, программист должен уметь:
⇑
2. Определение класса. Общая форма объявления класса. Ключевое слово class
С точки зрения программирования, класс – это набор данных и методов класса. Методы оперируют этими данными класса (выполняют работу над данными класса). С помощью множества методов класса формируется логически-завершенный программный код, который оперирует данными класса.
При использовании классов, в программах выделяются две составляющих:
Объявление класса – это объявление нового составного типа данных. Этот тип данных содержит методы обработки этих данных.
⇑
3. Что такое объект класса? Общая форма объявления объекта класса. Оператор new
Объект класса – это объявление переменной. Тип переменной – это есть тип с именем класса. При объявлении объекта класса создается экземпляр класса. Понятие «объект класса» и «экземпляр класса» можно считать синонимами.
Общий вид объявления объекта класса в языке Java:
Возможен и другой вариант объявления объекта класса:
В языке Java создание объекта класса происходит в 2 этапа:
⇑
4. Какое отличие между понятиями «класс» и «объект класса»?
Класс – это только информация о новом составном (сложном) типе данных. Фактически, класс описывает формат данных. Объявление класса носит декларативный характер. Имя класса есть уникальным во всей программе.
Объект класса – это конкретный экземпляр класса, в котором данные класса имеют некоторые заполненные значения. В отличие от объявления (декларирования) класса, для объекта класса выделяется память. Объектов одного и того же класса может быть несколько.
⇑
5. Простейшие примеры объявления и использования классов, которые содержат данные и методы их обработки
Использование класса в другом методе
В классе объявляется:
Использование класса MyName в другом методе или программном коде
⇑
⇑
7. Что такое классы-«обертки» или классы «упаковки»? Какое назначение классов-«оберток»? Пример
Классы-обертки предназначены для представления примитивных типов в виде объектов. То есть, они осуществляют преобразование примитивного типа в тип-ссылку. Для каждого примитивного типа существует свой собственный класс (тип) упаковки или обертки.
Далее приводится перечень соответствий примитивного типа и типа (класса) упаковки:
Например. Ниже приведены примеры преобразования разных примитивных типов в типы-упаковки и наоборот