3. ОБЪЕКТНО-ОРИЕНТИРОВАННОЕ ПРОГРАММИРОВАНИЕ И C++

Объект - это абстрактная сущность, наделенная характеристиками объектов окружающего нас реального мира. Создание объектов и манипулирование ими - это вовсе не привилегия языка C++, а скорее результат методологии программирования, воплощающей в кодовых конструкциях описания объектов и операции над ними. Каждый объект программы, как и любой реальный объект, отличается собственными атрибутами и характерным поведением. Объекты можно классифицировать по разным категориям: например, мои цифровые наручные часы "Cassio" принадлежат к классу часов. Программная реализация часов входит, как стандартное приложение, в состав операционной системы вашего компьютера.

Объектно-ориентированное программирование (ООП) — это методика, которая концентрирует основное внимание программиста на связях между объектами, а не на деталях их реализации. В этой главе основные принципы ООП (инкапсуляция, наследование, полиморфизм, создание классов и объектов) интерпретируются и дополняются новыми понятиями и терминологией, принятыми интегрированной средой визуальной обработки C++Builder. Приводится описание расширений языка новыми возможностями (компоненты, свойства, обработчики событий) и последних дополнений стандарта ANSI C++ (шаблоны, пространства имен, явные и непостоянные объявления, идентификация типов при выполнении программы, исключения).

Инкапсуляция есть объединение в едином объекте данных и кодов, оперирующих с этими данными. В терминологии ООП данные называются членами данных (data members) объекта, а коды - объектными методами или функциями-членами (methods, member functions).

Другим немаловажным следствием инкапсуляции является легкость обмена объектами, переноса их из одной программы в другую. Простота и доступность принципа инкапсуляции ООП стимулирует программистов к расширению Библиотеки Визуальных Компонент, входящей в состав C++Builder.

Класс не имеет физической сущности, его ближайшей аналогией является объявление структуры. Память выделяется только тогда, когда класс используется для создания объекта. Этот процесс также называется созданием экземпляра класса (class instance).

Любой объект языка C++ имеет одинаковые атрибуты и функциональность с другими объектами того же класса. За создание своих классов и поведение объектов этих классов полную ответственность несет сам программист. Работая в некоторой среде, программист получает доступ к обширным библиотекам стандартных классов (например, к Библиотеке Визуальных Компонент C++Builder).

Определение класса в языке C++ содержит инкапсуляцию членов данных и методов, оперирующих с членами данных и определяющих поведение объекта. Возвращаясь к нашему примеру, отметим, что жидкокристаллический дисплей часов "Casio" представляет член данных этого объекта, а кнопки управления - объектные методы. Нажимая кнопки часов, можно оперировать с установками времени на дисплее, т.е. следуя терминологии ООП, методы модифицируют состояние объекта путем изменения членов данных.

C++Builder вводит понятие компонент (components) - специальных классов, свойства которых представляют атрибуты объектов, а их методы реализуют операции над соответствующими экземплярами компонентных классов. Понятие метод обычно используется в контексте компонентных классов и внешне не отличается от термина функция-член обычного класса. C++Builder позволяет манипулировать видом и функциональным поведением компонент не только с помощью методов (как это делают функции-члены обычных классов), но и посредством свойств и событий, присущих только классам компонент. Работая в среде C++Builder, вы наверняка заметите, что манипулировать с компонентным объектом можно как на стадии проектирования приложения, так и во время его выполнения.

Свойства (properties) компонент представляют собой расширение понятия членов данных и хотя не хранят данные как таковые, однако обеспечивают доступ к членам данных объекта. C++Builder использует ключевое слово _property для объявления свойств. При помощи событий (events) компонента сообщает пользователю о том, что на нее оказано некоторое предопределенное воздействие. Основная сфера применения методов в программах, разрабатываемых в среде C++Builder -это обработчики событий (event handlers), которые реализуют реакцию программы на возникновение определенных событий. Легко заметить некоторое сходство событий и сообщений операционной системы Windows. Типичные простые события —нажатие кнопки или клавиши на клавиатуре. Компоненты инкапсулируют свои свойства, методы и события.

• Все компоненты являются прямыми или косвенными потомками одного общего класса-прародителя (TComponent).

• Компоненты размещаются только в динамической памяти кучи (heap) с помощью оператора new, а не на стеке, как объекты обычных классов.

• Свойства компонент заключают в себе RTTI - идентификацию динамических типов.

• Компоненты можно добавлять к Палитре компонент и далее манипулировать с ними посредством Редактора форм интегрированной среды визуальной разработки C++Builder.

ООП интерпретирует взаимодействие с объектами как посылку запросов некоторому объекту или между объектами. Объект, принявший запрос, реагирует вызовом соответствующего метода. В отличие от других языков ООП, таких как SmallTalk, C++ не поощряет использование понятия "запрос". Запрос - это то, что делается с объектом, а метод - это то, как объект реагирует на поступивший запрос.

Именно скрытая связь метода с включающим классом выделяет его из понятия простой функции. Во время выполнения метода он имеет доступ ко всем данным своего класса, хотя и не требует явной спецификации имени этого класса. Это обеспечивается передачей каждому, без исключения, методу скрытого параметра - непостоянного указателя this на экземпляр класса. При любом обращении метода к членам данных класса, компилятор генерирует специальный код, использующий указатель this.

Кроме того, производный класс может перегружать (overload) наследуемые методы в том случае, когда их работа в базовом классе не подходит потомку. Использование перегрузки в ООП всячески поощряется, хотя в прямом понимании значения этого слова перегрузок обычно избегают. Говорят, что метод перегружен, если он ассоциируется с более чем одной одноименной функцией. Обратите внимание, что механизм вызовов перегруженных методов в иерархии классов полностью отличается от вызовов переопределенных функций. Перегрузка и переопределение - это разные понятия. Виртуальные методы используются для переопределения функций базового класса.

Чтобы применить концепцию наследования, к примеру, с часами, положим, что следуя принципу наследования, фирма "Casio" решила выпустить новую модель, дополнительно способную, скажем, произносить время при двойном нажатии любой из существующих кнопок. Вместо того, чтобы проектировать заново модель говорящих часов (новый класс, в терминологии ООП), инженеры начнут с ее прототипа (произведут нового потомка базового класса, в терминологии ООП). Производный объект унаследует все атрибуты и функциональность родителя. Произносимые синтезированным голосом цифры станут новыми членами данных потомка, а объектные методы кнопок должны быть перегружены, чтобы реализовать их дополнительную функциональность. Реакцией на событие двойного нажатия кнопки станет новый метод, который реализует произнесение последовательности цифр (новых членов данных), соответствующей текущему времени. Все вышесказанное в полной мере относится к программной реализации говорящих часов.

Объявление класса должно предшествовать его использованию. Как правило, прикладной программист пользуется готовыми базовыми классами, причем ему вовсе не обязательно разбираться во всех спецификациях и во внутренней реализации. Однако, чтобы использовать базовый класс C++, надо обязательно знать какие члены данных и методы вам доступны (а если применяется компонента C++Builder - еще и предоставляемые свойства и события).

Каждое объявление внутри класса определяет привилегию доступа к именам класса в зависимости от того, в какой секции имя появляется. Каждая секция начинается с одного из ключевых слов: private, protected и public. Листинг 3.1 иллюстрирует обобщенный синтаксис объявления базового класса.

private:

<приватные члены данных> <приватные конструкторы> <приватные методы>

protected:

<защищенные члены данных> <защищенные конструкторы> <защищенные методы>

public:

Таким образом, объявление базового класса на C++ предоставляет следующие права доступа и соответствующие области видимости:

• Приватные private имена имеют наиболее ограниченный доступ, разрешенный только методам данного класса. Доступ производных классов к приватным методам базовых классов запрещен.

• Защищенные protected имена имеют доступ, разрешенный методам данного и производных от него классов.

• Общедоступные public имена имеют неограниченный доступ, разрешенный методам всех классов и их объектов.

Листинг 3.2 представляет попытку наполнить объявление базового класса некоторым конкретным содержанием. Отметим характерное для компонентных классов C++Builder объявление свойства Count в защищенной секции, а метода SetCount, реализующего запись в член данных FCount - в приватной секции.

int FCount; // Приватный член данных void _fastcall SetCount(int Value);

_property int Count = // Защищенное свойство

double x; // Защищенный член данных

double у; // Защищенный член данных public:

TPoint(double xVal, double yVal); // Конструктор |

double getY() ;

Листинг 3.2. Объявление базовой компоненты TPoint.

Объявления и определения методов хранятся в разных файлах (с расширениями .h и .срр, соответственно). Листинг 3.3 показывает, что когда методы определяются вне класса, их имена следует квалифицировать. Синтаксис такой квалификации метода, определяющей его область видимости, имеет следующий вид:

<имя класса>::<имя метода>

( // Тело конструктора

if ( Value i= FCount ) // Новое значение члена данных? {

FCount = Value; // Запись нового значения Update(); // Вызов метода Update } } double TPoint::getX()

// Тело метода getX, квалифицированного в классе^TPoint

}

После того, как вы объявили класс, его имя можно использовать как идентификатор типа при объявлении объекта этого класса (например,

TPoint* MyPoint;).

• Автоматически генерируются компилятором как public, если не были вами объявлены иначе.

• Могут содержать неявные обращения к операторам new и delete, если объект требует выделения и уничтожения динамической памяти.

Листинг 3.4 демонстрирует обобщенный синтаксис объявлений конструкторов и деструктора.

{ public:

// Другие члены данных className(); // Конструктор по умолчанию | className(<список параметров;-);// Конструктор с аргументами | className(const className&); // Конструктор копирования

// Другие конструкторы "className(); // Деструктор

Класс может содержать любое число конструкторов, в том числе ни одного. Конструкторы не могут быть объявлены виртуальными. Не помещайте все конструкторы в защищенной секции и старайтесь уменьшить их число, используя значения аргументов по умолчанию. Существует три вида конструкторов:

• Конструктор по умолчанию не имеет параметров. Если класс не содержит ни одного конструктора, компилятор автоматически создаст один конструктор по умолчанию, который просто выделяет память при создании объекта своего класса.

• Конструктор с аргументами позволяет инициализировать объект в момент его создания - вызывать различные функции, выделять динамическую память, присваивать переменным начальные значения и т.п.

• Конструктор копирования предназначен для создания объектов данного класса путем копирования данных из другого, уже существующего объекта этого класса. Такие конструкторы особенно целесообразны для создания копий объектов, которые моделируют динамические структуры данных. Однако, по умолчанию компилятор создает так называемые конструкторы поверхностного копирования (shallow copy constructors), которые копируют только члены данных. Поэтому если какие-то члены данных содержат указатели, сами данные не будут копироваться. Для реализации "глубокого" копирования в код конструктора надо включить соответствующие инструкции.

Обычно деструкторы выполняют операции, обратные тем, что выполняли соответствующие конструкторы. Если вы создали объект класса файл, то в деструкторе этот файл, вероятно, будет закрываться. Если конструктор класса выделяет динамическую память для массива данных (с помощью оператора new), то деструктор, вероятно, освободит выделенную память (с помощью оператора delete) и т.п.

3.4.3 Объявление производных классов

C++Builder дает возможность объявить производный класс, который наследует свойства, данные, методы и события всех своих предшественников в иерархии классов, а также может объявлять новые характеристики и перегружать некоторые из наследуемых функций. Наследуя указанные характеристики базового класса, можно заставить порожденный класс расширить, сузить, изменить, уничтожить или оставить их без изменений.

Листинг 3.5 иллюстрирует обобщенный синтаксис объявления производного класса. Порядок перечисления секций соответствует расширений привилегий защиты и областей видимости заключенных в них элементов: от наиболее ограниченных к самым доступным.

class className : [^спецификатор доступа;”] parentClass {

<0бъявления дружественных классов>

private:

<приватные методы> protected:

<защищенные методы> public:

<общедоступные методы> _published:

Отметим появление новой секции с ключевым словом _published - дополнение, которое C++Builder вводит в стандарт ANSI C++ для объявления общеизвестных элементов компонентных классов. Эта секция отличается от общедоступной только тем, что компилятор генерирует информацию RTTI о свойствах, членах данных и методах объекта и C++Builder организует передачу этой информации Инспектору объектов во время исполнения программы. В главе 6 мы остановимся на этом более подробно.

Когда класс порождается от базового, все его имена в производном классе автоматически становятся приватными по умолчанию. Но его легко изменить, указав следующие спецификаторы доступа базового класса:

• private. Наследуемые (т.е. защищенные и общедоступные) имена базового класса становятся недоступными в экземплярах производного класса.

• public. Общедоступные имена базового класса и его предшественников будут доступными в экземплярах производного класса, а все защищенные останутся защищенными.

Рассмотрим применение методик расширения и ограничения характеристик на примере создания разновидностей объекта кнопки - типичных производных классов, получаемых при наследовании базовой компоненты TButtonControl из Библиотеки Визуальных Компонент C++Builder. Кнопки различного вида будут часто появляться в диалоговых окнах графического интерфейса ваших программ.

Рис. 3.1 показывает, что базовый класс TButtonControl способен с помощью родительского метода Draw отображать кнопку в виде двух вложенных прямоугольников: внешней рамки и внутренней закрашенной области.

Чтобы создать простую кнопку без рамки (Рис. 3.2), нужно построить производный класс SimpleButton, использовав в качестве родительского TButtonControl, и перегрузить метод Draw с ограничением его функциональности (Листинг 3.6)

Единственная задача конструктора объекта для SimpleButton - вызвать базовый класс с двумя параметрами. Именно переопределение метода SimpleButton: : Draw () предотвращает вывод обводящей рамки кнопки (как происходит в родительском классе). Естественно, чтобы изменить код метода, надо изучить его по исходному тексту базовой компоненты TButtonControl.

Теперь создадим кнопку с пояснительным названием (Рис. 3.3). Для этого нужно построить производный класс TextButton из базового TButtonControl, и перегрузить метод Draw с рас-Рис. 3.3. Кнопка с текстом, ширением его функциональности.

Листинг 3.7 показывает, что объект названия title класса Text создается конструктором TextButton, а метод

SimpleButton:-.Draw () отображает его. ^:

}

Программа составлена так, чтобы внутренние значения переменных г-радиус окружности и h-высота цилиндра определяли параметры создаваемых объектов. Базовый класс Circle моделирует окружность, а производный класс Cylinder моделирует цилиндр.

1 )

Единственная задача конструктора объекта для SimpleButton - вызвать базовый класс с двумя параметрами. Именно переопределение метода SimpleButton: : Draw () предотвращает вывод обводящей рамки кнопки (как происходит в родительском классе). Естественно, чтобы изменить код метода, надо изучить его по исходному тексту базовой компоненты TButtonControl.

Теперь создадим кнопку с пояснительным названием (Рис. 3.3). Для этого нужно построить производный класс TextButton из базового TButtonControl, и перегрузить метод Draw с рас-Рис. 3.3. Кнопка с текстом, ширением его функциональности.

Листинг 3.7 показывает, что объект названия title класса Text создается конструктором TextButton, а метод

SimpleButton: : Draw () отображает его.

cout “ "Радиус окружности = " “ getRadius() “ endl

“ "Площадь круга = " “ Area О “ endl “ endl;

cout “ "Радиус основания = " “ getRadius() “ endl

“ "Высота цилиндра = " “ getHeight() “ endl

“ "Площадь поверхности = " “ Area () “ endl;

cylinder.showData() ;

Объявление класса Circle содержит единственный член данных r, конструктор и ряд методов. При создании объекта конструктор инициализирует член данных r начальным значением радиуса окружности. Отметим новый синтаксис конструктора: при вызове он может обратиться к конструктору базового класса, а также к любому члену данных, указанному после двоеточия. В нашем случае член данных r "создается" обращением к нему с параметром rVal и инициализируется нулевым значением.

Метод setRadius устанавливает, a getRadius возвращает значение члена данных г. Метод Area возвращает площадь круга. Метод showData выдает значения радиуса окружности и площади круга.

Класс Cylinder, объявленный как производный от Circle, содержит единственный член данных h, конструктор и ряд методов. Этот класс наследует член данных г для хранения радиуса основания цилиндра и методы setRadius и getRadius. При создании объекта конструктор инициализирует члены данных г и h начальными значениями. Отметим новый синтаксис конструктора: в нашем случае член данных h инициализируется значением аргумента hVal, а член данных г - вызовом конструктора базового класса Circle с аргументом rVal.

Функция setHeight устанавливает, a getHeight возвращает значение члена данных h. Circle::Area перегружает унаследованную функцию базового класса, чтобы теперь возвращать площадь поверхности цилиндра. Функция showData выдает значения радиуса основания, высоты и площади поверхности цилиндра.

Функция main создает окружность circle класса Circle с радиусом 2 и цилиндр cylinder класса Cylinder с высотой 10 и радиусом основания 1, а затем обращается к showData для вывода параметров созданных объектов:

Слово полшюрфизм от греческих слов poly (много) и morphos (форма) означает множественность форм. Полиморфизм - это свойство родственных объектов (т.е. объектов, классы которых являются производными от одного родителя) вести себя по-разному в зависимости от ситуации, возникающей в момент выполнения программы. В рамках ООП программист может влиять на поведение объекта только косвенно, изменяя входящие в него методы и придавая потомкам отсутствующие у родителя специфические свойства.

Для изменения метода необходимо перегрузить его в потомке, т.е. объявить в потомке одноименный метод и реализовать в нем нужные действия. В результате в объекте-родителе и объекте-потомке будут действовать два одноименных метода, имеющие разную кодовую реализацию и, следовательно, придающие объектам разное поведение. Например, в иерархии родственных классов геометрических фигур (точка, прямая линия, квадрат, прямоугольник, окружность, эллипс и т.д.) каждый класс имеет метод Draw, который отвечает за надлежащий отклик на событие с требованием нарисовать эту фигуру.

В C++ полиморфная функция привязывается к одной из возможных одноименных функций только в момент исполнения, когда ей передается конкретный объект класса. Другими словами, вызов функции в исходном тексте программы лишь обозначается, без точного указания на то, какая именно функция вызывается. Такой процесс известен как позднее связывание. Листинг 3.9 показывает, к чему может привести не полиморфное поведение обычных функций-членов.

}

Класс Parent содержит функции-члены Fl и F2, причем F2 вызывает, El,. Класс Child, производный от класса Parent, наследует функцию F2, однако переопределяет функцию Fl. Вместо ожидаемого результата 13.5 программа выдаст значение 4.5. Дело в том, что компилятор оттранслирует выражение child. F2 (3) в обращение к унаследованной функции Parent: :F2, которая в свою очередь вызовет Parent: :F1, а не Child: :F1, что поддержало бы полиморфное поведение.

C++ однозначно определяет позднее связывание в момент выполнения и обеспечивает полиморфное поведение функций посредством их виртуализации. Листинг 3.10 обобщает синтаксис объявления виртуальных функций в базовом и производном классах.

// Другие функции-члены

virtual returnType functionName(<список параметров>) ;

// Другие функции-члены

virtual returnType functionName(<cmicoK параметров>) ;

};

Чтобы обеспечить полиморфное поведение функции F1 в объектах классов Parent и Child, необходимо объявить ее виртуальной. Листинг 3.11 содержит модифицированный текст программы.

}

Теперь программа выдаст ожидаемый результат 13.5. Компилятор оттранслирует выражение child. F2 (3) в обращение к унаследованной функции Parent: : F2, которая в свою очередь вызовет переопределенную виртуальную функцию потомка Child: :F1.

Функция, объявленная виртуальной, считается таковой во всех производных классах - независимо от того, объявлена ли она в производных классах с ключевым словом virtual, или нет.

Дружественные функции, хотя и не принадлежат какому-то классу, однако имеют доступ ко всем приватным и защищенным членам данных внешних классов. Листинг 3.12 обобщает синтаксис объявления дружественных функций с помощью ключевого слова friend перед указанием возвращаемого типа.

className(); // Конструктор по умолчанию // Другие конструкторы friend returnType friendFunction(<список параметров>) ;

};

Если обычные функции-члены имеют автоматический доступ ко всем данным своего класса за счет передачи скрытого параметра - указателя this на экземпляр класса, то дружественные функции требуют явной спецификации этого параметра. Действительно, объявленная в классе Х дружественная функция F не принадлежит этому классу, а, значит, не может быть вызвана операторами х. F и xptr->F (где х- экземпляр класса X, a xptr- его указатель). Синтаксически корректными будут обращения F (& х) или F (xpt r).

3.6 Новые возможности языка C++

C++Builder обеспечивает не только поддержку последних нововведении стандарта ANSI C++, но и расширяет язык новыми возможностями. Компоненты, свойства, методы, обработчики событии, а также шаблоны, пространства имен, явные и непостоянные объявления, RTTI и исключения - вся мощь этих средств доступна программистам, использующим C++Builder для визуальной разработки приложений.

Важно понять, что расширения языка никогда не являются самоцелью, и вы по-прежнему сможете компилировать тексты, написанные в рамках стандартного C++. Однако, чтобы воспользоваться в полной мере преимуществами, которые предоставляет C++Builder для технологии быстрой разработки приложений (RAD), вам придется принять введенные расширения языка.

Некоторые из расширений (например, _classid) C++Builder резервирует, главным образом, для внутреннего использования. Другие расширения совершенно очевидны (_int8, _intl6 и т.д.), и здесь не рассматриваются. Наше внимание будет сфокусировано на наиболее значимых расширениях C++, которые, в основном, относятся к компонентным классам и будут постоянно встречаться как в тексте книги, так и в ваших приложениях, разрабатываемых в среде C++Builder.

Компоненты часто достигают более высокой степени инкапсуляции, нежели стандартные C++ классы. Проиллюстрируем это на простом примере разработки диалога, содержащего кнопку. В типичной C++ программе для Windows нажатие мышью на кнопку приводит к генерации сообщения WM_LBUTTONDOWN. Это сообщение должно быть "поймано" программой либо в операторе switch, либо в соответствующей строке таблицы откликов (RESPONSE_TABLE), а затем передано процедуре реакции на это сообщение. Так, приложение, написанное в рамках OWL (Object Windows Library), использует макрос

END_RESPONSE_TABLE;

чтобы ассоциировать событие (сообщение WM_LBUTTONDOWN), генерируемое кнопкой IDEVENTBUTTON в диалоге TEventTestDlgClient, с функцией реакции EventBNClicked.

C++Builder покончил с этими трудно осваиваемыми программистскими трюками. Компонента кнопки уже запрограммирована так, чтобы реагировать на нажатие кнопки событием OnClick. Все, что надо сделать - это выбрать готовый (или написать собственный) метод и с помощью Инспектора объектов включить его в обработчик данного события.

Опережающие объявления классов Библиотеки Визуальных Компонент VCL, входящей в состав C++Builder, используют модификатор _declspec:

_declspec(<спецификатор>)

Это ключевое слово может появляться в любом месте перечня объявлений, а не только непосредственно перед модифицируемым объявлением, причем спецификатор принимает одно из следующих значений:

delphiclass используется для опережающего объявления прямых или косвенных производных от VCL класса TObject. Он определяет правила совместимости VCL при обращении с RTTI, конструкторами, деструктором и исключениями.

delphireturn используется для опережающего объявления прямых или косвенных производных от VCL классов Currency, AnsiString, Variant, TDateTime и Set. Он определяет правила совместимости VCL при обращении с параметрами и возвращаемыми значениями функций-членов.

pascalimplementation указывает, что компонентный класс реализован на Объектном Паскале.

• Компонентные объекты создаются в динамической памяти кучи с помощью оператора new.

3.6.1.2 Объявления свойств

C++BuiIder использует модификатор _property для идентификации свойств компонентных классов. Синтаксис описания свойства имеет вид:

property <тип свойства> <имя свойства> = {<список атрибутов>} ;

где список атрибутов содержит перечисление следующих атрибутов свойства:

write = < член данных или метод записи > определяет способ присваивания значения члену данных;

read = < член данных или метод чтения > определяет способ получения значения члена данных;

default = < булева константа > разрешает или запрещает сохранение значения свойства по умолчанию в файле формы с расширением .dim;

stored = < булева константа или функция > определяет способ сохранения значения свойства в файле формы с расширением .dfm.

C++BuiIder использует модификатор _published для спецификации тех свойств компонент, которые будут отображаться Инспектором объектов на стадии проектирования приложения. Если разработчик компоненты желает разрешить модификацию значения некоторого свойства, оно не объявляется как _published. Правила видимости, определяемые этим ключевым словом, не отличаются от правил видимости членов данных, методов и свойств, объявленных как public. Единственное отличие проявляется в том, что во время работы программы Инспектору объектов передается информация RTTI.

C++BuiIder использует модификатор _closure для объявления функции обработчиков событий:

<тип> (_closure * <name>) (<список параметров>)

Это ключевое слово определяет указатель функции с именем name. В отличие от 4-байтового адресного указателя обычной функции (который передается в кодовые регистры CS:IP) 8-байтовый _closure передает еще и скрытый параметр (непостоянный указатель this на экземпляр текущего класса).

Введение 8-байтовых указателей делает возможным не только вызывать некоторую функцию определенного класса, но и обращаться к функции в определенном экземпляре этого класса. Эта способность была заимствована из Объектного Паскаля, а _closure оказался жизненно необходимым для реализации механизма событий в Библиотеке Визуальных Компонент.

3.6.1.4 Объявления автоматизированных свойств и методов

OLE Automation - это разновидность механизма связи Object Linking and Embedding, позволяющего приложениям для Windows управлять друг другом. Автоматизированный OLE контроллер является приложением, которое способно автоматизировать другое приложение - автоматизированный OLE сервер. По существу, OLE Automation представляет собой протокол обмена, посредством которого контроллер управляет действиями сервера. Все компонентные OLE объекты, экспортируемые автоматизированным сервером своим контроллерам, являются производными от базового класса TAutoObject.

При создании автоматизированного сервера необходимо определить его интерфейс с контроллером, содержащий объявления свойств и методов OLE объекта с тем, чтобы контроллер получил к ним доступ. Никогда не удаляйте уже включенные в интерфейс свойства и методы - это приведет к ошибкам в работе существующих контроллеров. C++Builder использует модификатор _automated в объявлениях автоматизированного метода (Листинг 3.13). Это объявление может заканчиваться еще одним новым ключевым словом _dispid, которое ассоциирует значение идентификатора диспетчеризации OLE Automation с данной функцией.

{ _automated: void_fastcall function(void) _dispid(1000); };

Правила видимости, определяемые этим ключевым словом, не отличаются от правил видимости, объявленных в секции public. Единственное отличие проявляется в том, что генерируемая компилятором информация о типах свойств и методов OLE Automation, делает возможным создание автоматизированных серверов.

C++Builder поставляется вместе с примером (удивительным по внешней простоте и лаконичности кода) взаимодействия приложений контроллера и сервера посредством механизма OLE Automation. Этот пример проливает свет на данную методику, изложенную в системной документации весьма сбивчиво и туманно. Автоматизированный сервер Autosrv демонстрирует использование:

• компонентных объектов TAutoObject и TAutoClassInfo;

• метода RegisterAutoClass автоматизированного объектного класса для регистрации сервера;

• свойств и методов, объявленных с ключевым словом _automated. Контроллер Autocon управляет сервером и демонстрирует:

• использование вариантов (детальная информация об типе Variant содержится в параграфе 3.6.1.6 "Расширенные типы данных Delphi".

Чтобы испытать на практике, что дает взаимодействие приложений OLE Automation, выполните следующие действия:

=> По команде главного меню File [ Open Project откройте диалог выбора проектов. => Войдите в каталог \...\CBuilder\Examples\Apps\Autosrv => Выберите проектный файл с именем Autosrv и нажмите кнопку Open.

=> Командой главного меню Run | Run запустите процесс компиляции и сборки автоматизированного сервера. => Снова откройте диалог выбора проектов, войдите в каталог

\...\CBuilder\Examples\Apps\Autocon, выберите проектный файл с именем

Autocon и нажмите кнопку Open. => Запустите процесс компиляции и сборки контроллера.

Вводя сообщения в области редактируемого ввода и нажимая кнопки контроллера, вы можете моделировать некоторые процессы управления сервером. получая результаты, которые отображены на нижеследующих рисунках:

Рис. 3.4. Контроллер готовит сообщение и посылает его серверу.

Рис. 3.5. Контроллер принимает сообщение, "обработанные" сервером.

Рис. 3.6. Контроллер снимает старое сообщение с сервера.

Чтобы узнать, как реализовано такое взаимодействие, необходимо разобраться в текстах модулей автоматизированного сервера (Листинг 3.14 и Листинг 3.15) и контроллера (Листинг 3.16 и Листинг 3.17), которые заслуживают того, чтобы привести их целиком, снабдив необходимыми комментариями. Сервер содержит единственный объект Edit1 компоненты TEdit для редактируемого ввода и приема сообщений от контроллера в свойство Text. Контроллер записывает введенное пользователем сообщение в свойство Text своего объекта Edit1, а управляет сервером посредством трех кнопок Buttoni, Button2 и Buttons компоненты TButton (с названиями "Послать", "Принять" и "Очистить").

// Класс сервера ButtonServer. производный от TAutoOb-iect class ButtonServer : public TAutoObject {

private: // Приватные свойства и методы AnsiString _fastcall GetEditStr() ;

_automated: // Автоматизированные свойства и методы property AnsiString EditStr = // свойство типа AnsiString / / с атрибутами функции чтения/записи значении {read=GetEditStr, write=SetEditStr} ;

property int EditNum = // свойство типа int / / с атрибутами функций чтения/записи значений {read=GetEditNum, write=SetEditNum); ^:

void _fastcall Clear (); // метод очистки сообщения void_fastcall SetThreeStr // метод составления текстового / / сообщения из строк в параметрах si, s2, s3 типа AnsiString (AnsiString si, AnsiString s2, AnsiString s3);

void _fastcall SetThreeNum // метод составления текстового / / сообщения из чисел в параметрах п 1, п2, п3 типа int (int п1, int п2, int п3) ;

public: // Общедоступные свойства и методы

_fastcall ButtonServer О; // конструктор объекта сервера

#endif

Листинг 3.14. Файл объявлений Auto1.h модуля автоматизированного сервера.

// Создание объекта автоматизированного сервера _fastcall ButtonServer::ButtonServer() : TAutoObject()

// Чтение текстового значения автоматизированного свойства AnsiString _fastcall ButtonServer::GetEditStr() { return Forml->Editl->Text;

// Запись текстового значения автоматизированного свойства void _fastcall ButtonServer:-.SetEditStr (AnsiString NewVal) { Forml->Editl->Text = NewVal;

^} // Чтение численного значения автоматизированного свойства

// Запись численного значения автоматизированного свойства void _fastcall ButtonServer::SetEditNum(int NewVal) { Forml->Editl->Text = NewVal;

// Очистка значения автоматизированного свойства void_fastcall ButtonServer::Clear() { Forml->Editl->Text = "";

// Составление текстового значения свойства из трех строк void _fastcall ButtonServer::SetThreeStr (AnsiString si, AnsiString s2, AnsiString s3) { Forml->Editl->Text = si + ", " + s2 + ", " + s3;

) // Составление текстового значения свойства из трех чисел

// Регистрация объекта автоматизированного сервера void _fastcall RegisterButtonServer() { TAutoClassInfo AutoClassInfo;

// Инициализация полей структуры типа TAutoClassInfo AutoClassInfo.AutoClass = _classid(ButtonServer) ;

AutoClassInfo.Instancing = acMultiInstance;

// Регистрация класса автоматизированного сервера Automation->RegisterClass(AutoClassInfo) ;

// Инициализация объекта автоматизированного сервера

}

Листинг 3.15. Кодовый файл Auto2cpp модуля автоматизированного сервера.

#endif

Листинг 3.16. Файл объявлений Auto1.h, все строки которого (за исключением выделенной строки объявления варианта) C++Builder генерирует автоматически при размещении компонент на форме контроллера.

{ // Создание автоматизированного сервера как объекта OLE AutoServer = CreateOleObject("BCBAutoSrv.Edit Server");

catch (...) { // Обработка исключения

ShowMessage("Сначала компилируйте и запустите AutoSrv");

} // Обработчик события при нажатии кнопки Buttoni

void _fastcall TFormI::ButtonlClick(TObject *Sender) { // Установка автоматизированного свойства сервера AutoServer.OlePropertySet("EditStr", Editl->Text);

// Обработчик события при нажатии кнопки Button2

{ // Чтение автоматизированного свойства сервера

// Обработчик события при нажатии кнопки Button3 void _fastcall TFormI::Button3Click(TObject *Sender) { // Очистка автоматизированного свойства сервера AutoServer.OleProcedure("Clear") ;

Листинг 3.17. Кодовый файл Auto1.cpp модуля контроллера.

При объявлении функций, параметры которых передаются через процессорные регистры, используется модификатор _fastcall:

<возвращаемый тип> _fastcall <name>(<список параметров^

Это ключевое слово определяет, что первые три типизированных параметра функции с именем name (слева направо по списку) передаются не через стек, а через процессорные регистры AX, BX и DX. Регистры не используются, если значение параметра не умещается в регистр, т.е. при передаче через параметр чисел с плавающей точкой, структур и функций.

Строго говоря, быстрый вызов функций не является прерогативой компилятора C++Builder. В предыдущей главе я уже обращал внимание читателя на использование _fastcall в объявлениях функций обработки событий, которые C++Builder генерирует автоматически.

3.6.1.6 Расширенные типы данных Delphi

C++Builder не позволяет посредством известного ключевого слова typedef просто переопределить некоторые сложные типы данных Объектного Паскаля. C++Builder реализует такие расширенные типы в виде обычных или шаблонных классов (template class). Каждый такой класс содержит все необходимые конструкторы, деструкторы, свойства и объектные методы. Многие компоненты VCL используют реализацию расширенных типов, а кроме того, они требуются при разработке новых компонент на базе оригиналов из Delphi.

Ниже приводится сводная таблица встроенных типов Delphi и соответствующих им типов C++Builder:

Set (множество) служит для спецификации типа параметров объектных методов VCL или типа значений, возвращаемых этими методами. C++Builder реализует этот встроенный тип Delphi с помощью одноименного шаблонного класса Set<type, minval, maxval> со следующими параметрами:

type тип элементов множества (обычно, int. char или enum):

minval минимальное (положительное) значение, которое могут принимать элементы множества;

maxval максимальное (не более 255) значение, которое могут принимать элементы множества.

Подстановка разных значений параметров приводит к созданию экземпляров шаблонного класса Set различных типов, поэтому оператор сравнения if (si == s 2) объектов, описанных как

вызовет ошибку компиляции. Для создания множественных экземпляров типа Set необходимо использовать ключевое слово typedef. Например, объявив typedef Set<char, 'A','Z'> UpperCaseSet; можно создать множества UpperCaseSet si; и UpperCaseSet s2; а затем инициализировать эти объекты:

s1 “ 'А' “ 'В' “ 'С' ;

AnsiString используется для спецификации типа текстовых строк произвольной длины, имеющих следующую характерную внутреннюю структуру: