Клас в програмуванні. Види класів у мовах програмування

Клас в програмуванні являє собою групування даних, полів і функцій чи методів. Всі вони називаються змінними, методами або функціями-членами. Програма побудована з набору класів. Як тільки він визначений і реалізовано, можна оголосити його елементи аналогічно мовним змінним з примітивних типів «int», «double» і «String».

Коротка історія мови програмування

SIMULA був першим об’єктною мовою, він використовувався для створення симуляцій. Алану Кею, який в той час навчався в університеті штату Юта, сподобався мову тим, що в перспективі його можна було застосувати для персонального комп’ютера з метою реалізації графічно-орієнтованих додатків. Він припустив, що така мова, як SIMULA, надасть новачкам хороший спосіб для створення програм, та поділився своїм баченням з Xerox Parc. На початку 1970-х років команда, очолювана Аланом Кейем, створила перший ПК під назвою Dynabook з об’єктно-орієнтованою мовою Smalltalk, який існує й донині, хоча в комерційних цілях не особливо широко використовується.

Ідея об’єктно-орієнтованого програмування (ООП) отримала розвиток в 1970-х, а на початку 1980-х Бьорн Страуструп інтегрував його в мову Сі, який став називатися “C ++” – перший об’єктно-орієнтована мова (ООЯ), широко використовується в комерційних цілях.

На початку 1990-х років група в Sun під керівництвом Джеймса Гослінга розробила більш просту версію C ++ під назвою Java. Яка повинна була стати мовою для додатків відео за запитом. Цей проект Java програмування з нуля так і не був реалізований. Група змушена була переорієнтувати свою увагу на розробку мови для інтернет-додатків. Він став набувати все більш широку популярність у міру того, як розвивався інтернет, хоча його проникнення на ринок було досить стриманим через уявну неефективності.

Об’єктно-орієнтоване моделювання

Класи і об’єкти є двома з небагатьох ключових будівельних блоків ООП. Вони використовуються для моделювання поведінки та інкапсуляції. У реальному світі можна знайти безліч окремих однотипних об’єктів. Наприклад, існують тисячі велосипедів однієї і тієї ж марки і моделі. Кожен був побудований з одного набору і, отже, містить рівні компоненти. В ОО термінах, це означає, що велосипед є екземпляром класу об’єктів, відомих, як велосипеди. Все просто. Клас у мовах програмування – це план, створення конкретних об’єктів. Наприклад, Bicycle є однією з можливих реалізацій.

Можна помітити, що Bicycle клас не містить “main” метод. Із-за того що він не представляє повне додаток, а тільки план для велосипедів. Відповідальність за створення і використання нових Bicycle об’єктів належить іншого класу в програмуванні. А Bicycle Demo – той, який створює два окремих Bicycle об’єкта і викликає їх методи.

Вихідні дані цього тесту виводять кінцеву швидкість і передачу для двох велосипедів.

Основні терміни

Змінна — це ім’я зі значенням, яке може бути змінена у всій програмі. Згідно з інформацією міститься, вони класифікуються на 2 і більш типу, в залежності від використовуваної мови. У загальному випадку існує 2 типи класифікацій:

  • Змінні примітивних типів. Вони визначаються одним значенням — цілим, із плаваючою комою, символом або логічним знаком.
  • Змінні-посилання — це імена більш складної інформації: масиви або об’єкти певного класу.
  • Ключовим моментом ООП є запобігання невірної інформації, оскільки змінні не були правильно ініціалізується. Для вірного визначення об’єктів необхідно використовувати конструктор—методів, що спрацьовує автоматично кожного разу, коли створюється об’єкт. Основна їх місія — зарезервувати пам’ять, виконати ініціалізацію змінних членів класу в програмуванні. Вони не мають значення, що повертається «void», і їх ім’я збігається з ім’ям загальної групи. Його неявний аргумент — це об’єкт, який створюється.

    Дивіться також:  Як відключити вертикальну синхронізацію в Fallout 4: інструкція

    Класи і об’єкти в Python

    Python відноситься до ОО мов програмування, тим самим відрізняючись від процедурно-орієнтованого, де основний наголос робиться на функції, що він базується на об’єктах. Об’єкт — набір даних і функцій , які впливають на них. Клас — це план для об’єкта. Можна думати про клас, як про ескізі (прототипі) будинку. Він містить всі деталі про підлогах, дверях, вікнах і інших конструкціях. На підставі цих описів будують будинок, який є об’єктом.

    Об’єкт — це просто набір даних і методів (функцій), які впливають на ці них. Клас — це план для об’єкта. Можна думати про клас, як про ескізі (прототипі) будинку. Він містить всі деталі про підлогах, дверях, вікнах і інших конструкціях. На підставі цих описів будують будинок, який є об’єктом.

    Оскільки з опису можна зробити багато будинків, є можливість створити багато об’єктів з однієї групи. Вона також називається екземпляром. Що ми маємо в підсумку? Що процес демонструє поняття екземпляра класу і його створення. Подібно до того, як визначення функцій починаються з ключового слова «def», Python визначають групу з допомогою «class». Перший рядок називається «docstring» і має короткий опис класу.

    Клас створює нове локальне простір імен, в якому визначено всі його атрибути, вони можуть бути дані або функціями. У ньому також є спеціальні, що починаються з подвійного підкреслення (__). Наприклад, «__doc__» дає рядок документа цього класу в програмуванні.

    Як тільки його визначають, створюється новий об’єкт з тим же ім’ям. Він дозволяє отримувати доступ до різних атрибутів, а також створювати нові об’єкти цього класу.

    Ключове слово “class”

    Python – відмінний мову, який підтримує ООП, його застосовують для установки класу. Він пропонує ряд переваг у порівнянні з іншими мовами Java, C ++ або R. Це динамічний мову з високорівневими типами даних, тому розробка відбувається набагато швидше, ніж при Java або C ++. Програмісту не потрібно оголошувати типи змінних і параметрів. Це також полегшує розуміння і вивчення Python для початківців, його код більш читабельний і інтуїтивно зрозумілий.

    Щоб визначити клас в Python, можна застосувати ключове слово «class», за яким слідує ім’я і двокрапка. Всередині його «__init__» метод повинен бути визначений з «def». Це инициализатор, який пізніше можна застосувати для створення об’єктів, він повинен бути присутнім завжди. Це схоже на конструктор Java.

    Потрібно один аргумент «self», який відноситься до самого об’єкта. Усередині методу використовується ключове слово «pass», і застосовують правильний відступ. «Self» в Python еквівалентно «this» в C ++ або класів Java. В цьому випадку є в основному порожній «Dog», але ще немає об’єкта. Клас має точні специфікації, як план або шаблон. Вони встановлюють контракт класу.

    Розбивка подання

    Клас можна розбити на дві частини:

  • Заголовок класу, який складається з ключового слова “class” і імені, яке йому присвоюється. Імена в мовах програмування також відомі, як ідентифікатори.
  • Тіло, яке складається з пари відкривають/закривають хвилястих дужок з елементами між ними.
  • Ось шаблон для вихідного коду класу:

    class

    {

    }

    Коли пишеться клас, його замінюють ім’ям. Тіло складається з одного або декількох елементів, рядок означає будь-яку кількість попередніх частин. Зокрема, ключове слово “class” має починатися з першого рядка стовпця, за яким слідує інша частина інформації заголовка – ідентифікатор у найпростішому випадку.

    Відкрита хвиляста дужка розмежовує заголовок і ініціює тіло класу. Деякі програмісти люблять розміщувати її в кінці рядка, але більшості подобається — на окремій лінії. Хвиляста дужка обмежує тіло класу. Звичайна практика полягає в тому, щоб поміщати закриваючу дужку в стовпці окремо.

    Дивіться також:  Принцип роботи і пристрій дзеркального фотоапарата. Професійні дзеркальні фотоапарати

    Колекція елементів

    Вміст тіла класу складається з набору елементів. Члени змінних, званих полями, і частин, які він робить, що позначаються також відомими методами, як процедури.

    Вміст тіла повинно мати відступ не менше двох стовпців. Багато програмісти роблять їх в чотири стовпця за раз, щоб полегшити читання вихідного коду. Кількість не має значення, але має відповідати будь-якій обраній сумі.

    Є ще одне правило, яке потрібно виконувати: ідентифікатори класів повинні починатися з великої літери, також, як кожне нове слово в ньому.

    Класи складаються з елементів. Члени — це поля, або методи. Кожна З зобов’язане мати спеціальний метод з ім’ям «main», якщо об’єднати вихідний код, то вийде шаблон для мінімального програми.

    Це стандарт де-факто, де імена починаються з великої літери, так само як і додаткові слова в ньому. Наприклад: MyClass підходить, а myClass і Myclass – ні. Ідентифікатор класу також має бути ім’ям файлу, в який вводять вихідний код. Він зобов’язаний мати розширення “.java”.

    Ключові слова

    Ключові слова класів в Java – це слова, зарезервовані, як основні будівельні блоки мови. Не можна використовувати їх для імен створюваних об’єктів. Таких як ідентифікатори класів, полів і методів. Компілятор розпізнає ці слова і розглядає їх як особливі.

    Коли виконується програма Java, застосовується команда «java», яка запускає JVM, і вказують файл класу для його виконання. Процес починається зі спеціального методу, який визначає, як «основний» метод додатки. Ця угода є традицією Java програмування з нуля, успадкованої від ” C “.

    Вихідний код «main» () завжди виглядає приблизно так:

    public static void main (String[ ] identifier)

    {

    }

    Ключові «public» і «static», як спеціальні модифікатори, для знаходження «main» були знайдені і доступні. Ідентифікатор буває чим завгодно, але значною мірою — стандарт використовує ім’я «арг», є абревіатурою від аргументів.

    Java конструктор класу

    “Class” можна розуміти як прототип, який регламентує змінні і методи, загальні для певного типу примірників, він визначає все, що характеризує і може створювати один або кілька примірників. Він встановлює змінні і методи, загальні для примірників цього типу створеного класом, але потім кожен буде мати свої власні значення: шаблон, колір і рецепт.

    В Java, спочатку створюють клас, перш ніж можна буде створювати екземпляри. Об’єкт стає екземпляром класу. Він містить атрибути і методи, при створенні потрібно вказати типи, методи, функції та ім’я атрибутів, а також тип даних, імена та інші параметри які вони використовують.

    Базова структура виглядає так.

    Створено JavaScript з ім’ям класу MyClass», який має в загальній складності три атрибута, і всі вони є закритими: «String», «int» і «float».

    Гранична змінна

    Класи зберігання C використовуються для опису функцій змінної. Вони в основному включають в себе область дії, видимість і час життя, які допомагають відстежувати існування певної змінної під час виконання програми.

    Мова C використовує 4 класу зберігання. А саме:

  • Auto – встановлюється за умовчанням для всіх змінних, оголошених всередині функції або блоку класів у C. Отже, ключове слово «auto» рідко використовується при написанні програм на мові Сі. Доступ до автоматичних змінним можливий тільки всередині блоку/функції, в якій вони були оголошені, а не поза ними, що визначає область їх дії. Звичайно, до них можна отримати доступ до вкладені всередині батьківського блоку/функції, в яких була оголошена автоматична змінна. Тим не менш, до них можна отримати доступ і поза їх сфери дії, вказуючи на дуже точне місце в пам’яті, де знаходяться.
  • Зовнішній, коли змінна визначена в іншому місці, а не там, де використовується. Як правило, значення присвоюється в одному блоці, і це може бути перезаписаний в іншому. Таким чином, «extern» – це не що інше, як глобальна змінна, инициализированная з допустимим значенням, в якому вона оголошена для використання в іншому місці.
  • Статичний, використовується для оголошення статичних змінних, які широко застосовуються при написанні класів у C. Вони мають властивість зберігати своє значення навіть після того, як виходять за межі області видимості. Таким чином, можна сказати, що вони ініціалізуються тільки один раз і існують до завершення програми, їм нова пам’ять не виділяється, оскільки вони не оголошуються повторно, а область дії залежить від функції, для якої вони були визначені. Глобальні статичні змінні можуть бути доступні в будь-якому місці програми. За замовчуванням їм присвоюється значення 0 компілятором.
  • Регістр, оголошує змінні, які мають ту ж функціональність, що і автоматичні. Єдина відмінність полягає в тому, що компілятор намагається зберегти їх в мікропроцесорі, якщо доступ вільний. Це робить використання набагато швидше, ніж у пам’яті під час виконання програми. Якщо вільний регістр недоступний, вони зберігаються лише в пам’яті. Зазвичай деякі змінні, до яких в програмі потрібно звертатися дуже часто, оголошені з ключовим словом «register», що покращує час виконання програми.
  • Дивіться також:  Назва машин в "ГТА 5": огляд, опис c фото

    Синтаксис: клас зберігання var_data_type имя_переменки.

    Секрети програмування

    Такі рекомендації не є вичерпними і призначені для правильного використання шаблонів проектування об’єктно-орієнтованого програмування:

  • Уникати всемогутніх класів у Python.
  • Застосовувати змістовні імена.
  • Розробляючи клас або переформатування існуючого коду, розробник повинен скласти список всіх завдань, і придумати ім’я.
  • При застосуванні ООП набагато простіше придумати значущі імена, оскільки сам шаблон проектування часто визначає тип відповідальності.
  • Ім’я класу зобов’язана починатися з великої літери. Якщо ім’я являє складне слово або кілька слів, то перша буква кожного слова повинна верхнього регістру. Приклад: class Study, class StudyTonight etc.
  • Класи містять члени-дані і функції-члени. А доступ до цих елементів і змінної залежить від спецификаторов.
  • Поняття членів класу. Що це означає? Клас C ++ подібний структурам в C. Єдина відмінність полягає в тому, що він використовує приватний контроль доступу, а структура – public.
  • Всі функції OOPS, обертаються навколо класів C – наслідування, інкапсуляція, абстракція та інші.
  • Об’єкти містять окремі копії даних-членів.
  • Можна створити стільки об’єктів, скільки потрібно.
  • Об’єкт має індивідуальні змінні. Вони ініціалізуються з використанням спеціальних функцій класу, званих конструкторами. І всякий раз, коли він виходить з області видимості, викликається інша спеціальна функція, звана Destructor, щоб звільнити пам’ять, зарезервовану об’єктом. C ++ не має автоматичного збирача сміття, як в JAVA, в ньому Destructor виконує це завдання.

    У статті написано простою мовою про класах в програмуванні. Сподіваємося, що матеріал був вам зрозумілий. Знання правил застосування об’єктно-орієнтованих мов – основна умова розробки успішного застосування. Гарна архітектура означає гроші, зекономлені на навчанні, обслуговуванні, тестуванні, виправлення, розширенні і масштабуванні вихідного коду. Це вимагає більше часу і турботи про первісної розробки, але швидко повертає інвестиції з великими інтересами. Неминуче, що навіть краще спроектовані архітектури потребують тимчасової коригуванню і рефакторинге.