Паскаль — объектно-ориентированный

Мы можем представить нашу вселенную, сделанную из различных объектов, таких как солнце, земля, луна и т. Д. Точно так же мы можем представить нашу машину, сделанную из различных объектов, таких как колесо, рулевое управление, шестерня и т. Д. Таким же образом, существуют концепции объектно-ориентированного программирования, которые принять все как объект и реализовать программное обеспечение, используя различные объекты. В Паскале есть два структурных типа данных, используемых для реализации объекта реального мира —

• Типы объектов
• Типы классов

Объектно-ориентированные концепции

Прежде чем мы углубимся в детали, давайте определим важные термины Паскаля, связанные с Объектно-ориентированным Паскалем.

• Object — объект — это особый вид записи, который содержит поля, подобные записи; однако, в отличие от записей, объекты содержат процедуры и функции как часть объекта. Эти процедуры и функции хранятся как указатели на методы, связанные с типом объекта.

• Класс — класс определяется почти так же, как и объект, но существует различие в том, как они создаются. Класс размещается в куче программы, а объект — в стеке. Это указатель на объект, а не сам объект.

• Создание класса — создание означает создание переменной этого типа класса. Поскольку класс является просто указателем, когда объявляется переменная типа класса, память выделяется только для указателя, а не для всего объекта. Только когда он создается с использованием одного из своих конструкторов, память выделяется для объекта. Экземпляры класса также называются «объектами», но не путайте их с объектами Object Pascal. В этом уроке мы напишем «Объект» для объектов Pascal и «Объект» для концептуального объекта или экземпляра класса.

• Переменные-члены — это переменные, определенные внутри класса или объекта.

• Функции-члены — это функции или процедуры, определенные внутри класса или объекта и используемые для доступа к данным объекта.

• Видимость членов — члены объекта или класса также называются полями. Эти поля имеют различную видимость. Видимость относится к доступности членов, т. Е. Точно, где эти члены будут доступны. Объекты имеют три уровня видимости: открытый, закрытый и защищенный. Классы имеют пять типов видимости: публичный, частный, строго приватный, защищенный и опубликованный. Мы обсудим видимость в деталях.

• Наследование. Когда класс определяется путем наследования существующих функций родительского класса, он считается наследуемым. Здесь дочерний класс будет наследовать все или несколько функций-членов и переменных родительского класса. Объекты также могут быть унаследованы.

• Родительский класс — класс, который наследуется другим классом. Это также называется базовым классом или суперклассом.

• Дочерний класс — класс, который наследуется от другого класса. Это также называется подклассом или производным классом.

• Полиморфизм — это объектно-ориентированная концепция, в которой одна и та же функция может использоваться для разных целей. Например, имя функции останется прежним, но оно может принимать разное количество аргументов и может выполнять разные задачи. Классы Pascal реализуют полиморфизм. Объекты не реализуют полиморфизм.

• Перегрузка — это тип полиморфизма, при котором некоторые или все операторы имеют разные реализации в зависимости от типов их аргументов. Аналогично функции также могут быть перегружены с другой реализацией. Классы Pascal реализуют перегрузку, а объекты — нет.

• Абстракция данных — любое представление данных, в котором скрыты (абстрагированы) детали реализации.

• Инкапсуляция — Относится к концепции, в которой мы инкапсулируем все данные и функции-члены вместе, чтобы сформировать объект.

• Конструктор. Относится к специальному типу функции, которая будет вызываться автоматически при создании объекта из класса или объекта.

• Destructor — относится к специальному типу функции, которая будет вызываться автоматически всякий раз, когда объект или класс удаляется или выходит из области видимости.

Object — объект — это особый вид записи, который содержит поля, подобные записи; однако, в отличие от записей, объекты содержат процедуры и функции как часть объекта. Эти процедуры и функции хранятся как указатели на методы, связанные с типом объекта.

Класс — класс определяется почти так же, как и объект, но существует различие в том, как они создаются. Класс размещается в куче программы, а объект — в стеке. Это указатель на объект, а не сам объект.

Создание класса — создание означает создание переменной этого типа класса. Поскольку класс является просто указателем, когда объявляется переменная типа класса, память выделяется только для указателя, а не для всего объекта. Только когда он создается с использованием одного из своих конструкторов, память выделяется для объекта. Экземпляры класса также называются «объектами», но не путайте их с объектами Object Pascal. В этом уроке мы напишем «Объект» для объектов Pascal и «Объект» для концептуального объекта или экземпляра класса.

Переменные-члены — это переменные, определенные внутри класса или объекта.

Функции-члены — это функции или процедуры, определенные внутри класса или объекта и используемые для доступа к данным объекта.

Видимость членов — члены объекта или класса также называются полями. Эти поля имеют различную видимость. Видимость относится к доступности членов, т. Е. Точно, где эти члены будут доступны. Объекты имеют три уровня видимости: открытый, закрытый и защищенный. Классы имеют пять типов видимости: публичный, частный, строго приватный, защищенный и опубликованный. Мы обсудим видимость в деталях.

Наследование. Когда класс определяется путем наследования существующих функций родительского класса, он считается наследуемым. Здесь дочерний класс будет наследовать все или несколько функций-членов и переменных родительского класса. Объекты также могут быть унаследованы.

Родительский класс — класс, который наследуется другим классом. Это также называется базовым классом или суперклассом.

Дочерний класс — класс, который наследуется от другого класса. Это также называется подклассом или производным классом.

Полиморфизм — это объектно-ориентированная концепция, в которой одна и та же функция может использоваться для разных целей. Например, имя функции останется прежним, но оно может принимать разное количество аргументов и может выполнять разные задачи. Классы Pascal реализуют полиморфизм. Объекты не реализуют полиморфизм.

Перегрузка — это тип полиморфизма, при котором некоторые или все операторы имеют разные реализации в зависимости от типов их аргументов. Аналогично функции также могут быть перегружены с другой реализацией. Классы Pascal реализуют перегрузку, а объекты — нет.

Абстракция данных — любое представление данных, в котором скрыты (абстрагированы) детали реализации.

Инкапсуляция — Относится к концепции, в которой мы инкапсулируем все данные и функции-члены вместе, чтобы сформировать объект.

Конструктор. Относится к специальному типу функции, которая будет вызываться автоматически при создании объекта из класса или объекта.

Destructor — относится к специальному типу функции, которая будет вызываться автоматически всякий раз, когда объект или класс удаляется или выходит из области видимости.

Определение объектов Паскаля

Объект объявляется с помощью объявления типа. Общая форма объявления объекта выглядит следующим образом:

type object-identifier = object  
   private
   field1 : field-type;  
   field2 : field-type;  
   ...
   public
   procedure proc1;  
   function f1(): function-type;
   end;  
var objectvar : object-identifier;

Давайте определим объект Rectangle, который имеет два элемента данных целочисленного типа — длину и ширину и несколько функций-членов для управления этими элементами данных и процедуру рисования прямоугольника.

type 
   Rectangle = object  
   private  
      length, width: integer; 
   
   public  
      constructor init;  
      destructor done;  
      
      procedure setlength(l: inteter);  
      function getlength(): integer;  
      
      procedure setwidth(w: integer);  
      function getwidth(): integer;  
      
      procedure draw;
end;
var
   r1: Rectangle;
   pr1: ^Rectangle;

После создания ваших объектов вы сможете вызывать функции-члены, связанные с этим объектом. Одна функция-член сможет обрабатывать только переменную-член связанного объекта.

В следующем примере показано, как установить длину и ширину для двух прямоугольных объектов и нарисовать их, вызвав функции-члены.

r1.setlength(3);
r1.setwidth(7);

writeln(' Draw a rectangle: ', r1.getlength(), ' by ' , r1.getwidth());
r1.draw;
new(pr1);
pr1^.setlength(5);
pr1^.setwidth(4);

writeln(' Draw a rectangle: ', pr1^.getlength(), ' by ' ,pr1^.getwidth());
pr1^.draw;
dispose(pr1);

Ниже приведен полный пример, демонстрирующий использование объектов в Паскале.

Live Demo

program exObjects;
type 
   Rectangle = object  
   private  
      length, width: integer; 
   
   public  
      procedure setlength(l: integer);
      function getlength(): integer;  
      
      procedure setwidth(w: integer);  
      function getwidth(): integer;  
      
      procedure draw;
end;
var
   r1: Rectangle;
   pr1: ^Rectangle;

procedure Rectangle.setlength(l: integer);
begin
   length := l;
end;

procedure Rectangle.setwidth(w: integer);
begin
   width :=w;
end;

function Rectangle.getlength(): integer;  
begin
   getlength := length;
end;

function Rectangle.getwidth(): integer;  
begin
   getwidth := width;
end;

procedure Rectangle.draw;
var 
   i, j: integer;
begin
   for i:= 1 to length do
   begin
     for j:= 1 to width do
        write(' * ');
     writeln;
   end;
end;

begin
   r1.setlength(3);
   r1.setwidth(7);
   
   writeln('Draw a rectangle:', r1.getlength(), ' by ' , r1.getwidth());
   r1.draw;
   new(pr1);
   pr1^.setlength(5);
   pr1^.setwidth(4);
   
   writeln('Draw a rectangle:', pr1^.getlength(), ' by ' ,pr1^.getwidth());
   pr1^.draw;
   dispose(pr1);
end.

Draw a rectangle: 3 by 7
* * * * * * *
* * * * * * *
* * * * * * *
Draw a rectangle: 5 by 4
* * * *
* * * *
* * * *
* * * *
* * * *

program exObjects;
type 
   Rectangle = object  
   private  
      length, width: integer; 
   public  
      constructor init(l, w: integer);
      destructor done;
      
      procedure setlength(l: integer);
      function getlength(): integer;  
      
      procedure setwidth(w: integer);  
      function getwidth(): integer;  
      
      procedure draw;
end;

var
   r1: Rectangle;
   pr1: ^Rectangle;

constructor Rectangle.init(l, w: integer);
begin
   length := l;
   width := w;
end;

destructor Rectangle.done;
begin
   writeln(' Desctructor Called');
end; 

procedure Rectangle.setlength(l: integer);
begin
   length := l;
end;

procedure Rectangle.setwidth(w: integer);
begin
   width :=w;
end;

function Rectangle.getlength(): integer;  
begin
   getlength := length;
end;

function Rectangle.getwidth(): integer;  
begin
   getwidth := width;
end;

procedure Rectangle.draw;
var 
   i, j: integer;
begin
   for i:= 1 to length do
   begin
      for j:= 1 to width do
         write(' * ');
      writeln;
   end;
end;

begin
   r1.init(3, 7);
   writeln('Draw a rectangle:', r1.getlength(), ' by ' , r1.getwidth());
   r1.draw;
   new(pr1, init(5, 4));
   
   writeln('Draw a rectangle:', pr1^.getlength(), ' by ',pr1^.getwidth());
   pr1^.draw;
   pr1^.init(7, 9);
   
   writeln('Draw a rectangle:', pr1^.getlength(), ' by ' ,pr1^.getwidth());
   pr1^.draw;
   dispose(pr1);
   r1.done;
end.

Draw a rectangle: 3 by 7
* * * * * * *
* * * * * * *
* * * * * * *
Draw a rectangle: 5 by 4
* * * *
* * * *
* * * *
* * * *
* * * *
Draw a rectangle: 7 by 9
* * * * * * * * *
* * * * * * * * *
* * * * * * * * *
* * * * * * * * *
* * * * * * * * *
* * * * * * * * *
* * * * * * * * *
Destructor Called

program exObjects;
type 
   Rectangle = object  
   private  
      length, width: integer; 
   public  
      procedure setlength(l: integer);  
      function getlength(): integer;  
      procedure setwidth(w: integer);  
      function getwidth(): integer;  
      procedure draw;
end;

TableTop = object (Rectangle)
   private
     material: string;
   public
      function getmaterial(): string;
      procedure setmaterial( m: string);
      procedure displaydetails;
      procedure draw;
end;

var
   tt1: TableTop;

procedure Rectangle.setlength(l: integer);
begin
   length := l;
end;

procedure Rectangle.setwidth(w: integer);
begin
   width :=w;
end;

function Rectangle.getlength(): integer;  
begin
   getlength := length;
end;

function Rectangle.getwidth():integer;
begin
   getwidth := width;
end;

procedure Rectangle.draw;
var 
   i, j: integer;
begin
   for i:= 1 to length do
   begin
      for j:= 1 to width do
         write(' * ');
      writeln;
  end;
end;

function TableTop.getmaterial(): string;
begin
   getmaterial := material;
end;

procedure TableTop.setmaterial( m: string);
begin
   material := m;
end;

procedure TableTop.displaydetails;
begin
   writeln('Table Top: ', self.getlength(), ' by ' , self.getwidth());
   writeln('Material: ', self.getmaterial());
end;

procedure TableTop.draw();
var
   i, j: integer;
begin
   for i:= 1 to length do
   begin
      for j:= 1 to width do
         write(' * ');
   writeln;
   end;
   writeln('Material: ', material);
end;

begin
   tt1.setlength(3);
   tt1.setwidth(7);
   tt1.setmaterial('Wood');
   tt1.displaydetails();
   writeln;
   writeln('Calling the Draw method');
   tt1.draw();
end.