Объект класса а что это
Классы и функции
Что и когда лучше использовать, чтобы писать хороший код.
Мы продолжаем рассказ об объектно-ориентированном программировании: зачем оно нужно и в чём его сила. Это скорее теория, чем необходимая ежедневная практика, но такие вещи приводят в порядок картину мира.
👉 Если вы пишете простые программы для себя, все эти вещи вам могут не пригодиться. Но если хотите стать профессионалом — добро пожаловать.
🤔 Это обновлённая версия статьи. В старой были огрехи, которые мы постарались исправить, чтобы статья стала яснее и корректнее.
Вспоминаем основные понятия
Что есть класс
Вы можете изготовить объект вручную из любых функций и данных, которые вам нужны. Но если вам для работы программы нужны десятки похожих друг на друга объектов, имеет смысл как-то их стандартизировать.
Если по-простому, то класс — это «чертёж», по которому вы можете изготовить объекты. Вы прописываете один класс, определяете его поведение и свойства, а потом даёте команду создать на основе этого класса нужное число объектов.
Пример: объекты, классы и функции в игре
Если бы вы писали всё на функциях, у вас были бы такие функции:
Это довольно большой зоопарк из функций, делать так не надо. Гораздо лучше создать объекты, а внутрь к ним положить нужные функции:
Представим, что каждый персонаж игры — это объект. Внутри объекта что-то лежит
Чтобы не прописывать все эти функции и объекты вручную, мы создадим класс «Персонаж»:
имя: тут будет имя;
тип: герой или враг;
здоровье: 100;
функция «Выстрелить» <тут описываем, как стрелять>;
функция «Подлечиться» <тут описываем, как лечиться>;
Теперь мы можем создавать сколько угодно персонажей, например, так:
Новый Персонаж (имя:Герой);
Новый Персонаж (имя:Враг1, здоровье: 10);
Новый Персонаж (имя:Враг2, здоровье: 20);
Допустим, мы решили добавить в нашу игру систему инвентаря. Чтобы не ходить по всем нашим врагам и героям и не копипастить в них код, мы пропишем эту систему внутри класса:
имя: тут будет имя;
тип: герой или враг;
здоровье: 100;
функция «Выстрелить» <тут описываем, как стрелять>;
функция «Подлечиться» <тут описываем, как лечиться>;
инвентарь: [сапоги-скороходы, меч-кладенец];
функция «Сбросить_инвентарь» <как сбрасывать>;
функция «Подобрать_предмет» <как подбирать>;
Теперь у всех персонажей появился инвентарь. по умолчанию у всех там лежат сапоги и меч, но при создании персонажа это можно переопределить. Также у всех персонажей появилась возможность сбросить весь инвентарь или подобрать предмет с земли.
Заметьте, что всё это мы добавили в одном месте, а появилось всё сразу у всех. В этом сила класса.
‘ src=’https://thecode.media/wp-content/uploads/2020/09/4.png’ alt=’Объектно ориентированное программирование’>
Где применять классы и ООП, а где — функции
Если вы делаете простую программу, которую можно сделать тремя функциями — делайте. Или даже если программа станет сложнее, в ней будет много функций, но все они логично связаны и понятно, почему сделано именно так, — тоже хорошо. Нет ничего плохого в том, что вы не используете объектно-ориентированное программирование там, где можно обойтись без него.
А вот если у вас проект со множеством абстракций, взаимосвязей внутри и вы заранее не можете предсказать, когда что с чем будет взаимодействовать, то лучше использовать классы и все преимущества ООП. Возможно, код станет сложнее, но это не всегда так. С другой стороны, вы сможете реализовать такую логику, которую на функциях было бы сделать непросто.
Параметры классификации
Для достоверной оценки здания требуется 20 параметров, но для удобства восприятия мы выделим и сгруппируем основные:
Если принимать в расчет все 20 параметров, то условием отнесения здания к Классу А будет наличие 16-ти из них, а к классу В – 10-ти.
Локация
И А, и В Классы предполагают выгодную локацию: деловые районы, высокая проходимость, близость транспортных развязок и метро, удобные подъезды к зданию. Однако «шаговая доступность» у БЦ разная: для сотрудников разница в 5 и 20 минут ходьбы от метро к месту работы может оказаться принципиальным моментом. Некоторые собственники зданий В Класса выходят из затруднительного положения, организовав доставку корпоративными шаттл-басами. Это хороший ход. К весомым отличиям мы отнесем имидж локации: вблизи БЦ А и В+ Классов не должно быть объектов, которые могут повлиять на имидж (свалки, промзоны, тюрьмы и тд). Для класса В- это условие факультативно (не обязательно).
Тип здания
Системы жизнеобеспечения
Инженерные системы здания – это «невидимый фронт», от которого напрямую зависит комфорт ваших сотрудников. Класс А предусматривает центральную систему кондиционирования (не ниже двухтрубной), бесперебойное электроснабжение (или два независимых источника питания, не менее 70 Вт на 1 м 2 ), наличие скоростных лифтов с периодом ожидания не более 30 секунд, заведение не менее двух провайдеров.
Планировочные решения и отделка
В современных зданиях Класса А довольно широкий шаг колонн: это помогает использовать полезную площадь максимально результативно. В одной из прошлых статей мы писали о так называемом loss factor – коэффициенте потерь. Чтобы этот коэффициент был минимальным, здание должно соответствовать следующим параметрам:
Допустимые значения loss factor для офисов Класса А составляют 12-18%, для Класса В – не выше 20%. В переводе на финансовый язык это означает, что за каждые 100 квадратов своего помещения вы заплатите как за 112 или 120 соответственно. Разница вполне наглядна.
В помещениях Класса В+ и особенно В- часто встречается кабинетно-коридорная или смешанная планировка. В помещениях класса А – открытая. Предпочтения здесь зависят только от требований компаний-арендаторов, но понятно, что лосс-фактор, в первом случае, выше.
Высота потолков после отделки должна составлять не менее 2,7 м. Здесь снова выигрывает А Класс: у него это значение обычно приближено к 3 м, а для В Класса данный параметр факультативен. Качественная отделка включает подвесные потолки с рациональным освещением, пластиковые окна, линолеум или ковролин на полу, обои под покраску на стенах.
Инфраструктура
Для удобства арендаторов в здании должна располагаться столовая или кафе, банкомат и терминалы оплаты. Здания В Класса этому соответствуют. А Класс предоставляет больше возможностей: в состав инфраструктуры здесь входят переговорные комнаты и конференц-зал, а на первом этаже расположены дополнительные полезные сервисы – магазины, химчистки, отделения банков, химчистки и т. д. Крупные БЦ нередко имеют в своем составе фитнес-центр.
Безопасность
Многоуровневая система безопасности – непременный атрибут престижного БЦ. Здания Класса А оснащены противопожарной автоматикой, видеокамерами. Все помещения, подземные и наземные стоянки охраняются, организован контроль доступа на территорию и в помещения.
Управление зданием
Профессиональное управление – это отсутствие головной боли у арендаторов. Сломанные краны, розетки, сантехническое оборудование – любая из этих неисправностей решается оперативно, не парализуя работу компании. Это же касается вопросов клининга и вывоза мусора.
Вместо заключения
Отметим еще один важный момент. Здания Классов А и В+ должны принадлежать одному собственнику, а пул арендаторов – быть сбалансированным. Несоблюдения критерия «собственности» доспускается для Многофункциональных комплексов, включающих в себя офисные и торговые помещения или апартаменты. Для Класса В- данное требование факультативно. Поэтому при выборе офиса в таком БЦ обратите особое внимание на отсутствие конкурентов по бизнесу.
Наши рекомендации: офисы Класса А отвечают всем требованиям современного бизнеса. Класс В+ несколько уступает им по архитектурным и планировочным характеристикам, парковкам, инфраструктуре. Класс В- неплохой и экономичный вариант, если во главу угла не ставится презентабельность и престижность БЦ, а с некоторыми неудобствами вы готовы смириться.
ООП с примерами (часть 1)
Волею судьбы мне приходится читать спецкурс по паттернам проектирования в вузе. Спецкурс обязательный, поэтому, студенты попадают ко мне самые разные. Конечно, есть среди них и практикующие программисты. Но, к сожалению, большинство испытывают затруднения даже с пониманием основных терминов ООП.
Для этого я постарался на более-менее живых примерах объяснить базовые понятия ООП (класс, объект, интерфейс, абстракция, инкапсуляция, наследование и полиморфизм).
Первая часть, представленная ниже, посвящена классам, объектам и интерфейсам.
Вторая часть иллюстрирует инкапсуляцию, полиморфизм и наследование
Основные понятия ООП
Класс
Представьте себе, что вы проектируете автомобиль. Вы знаете, что автомобиль должен содержать двигатель, подвеску, две передних фары, 4 колеса, и т.д. Ещё вы знаете, что ваш автомобиль должен иметь возможность набирать и сбавлять скорость, совершать поворот и двигаться задним ходом. И, что самое главное, вы точно знаете, как взаимодействует двигатель и колёса, согласно каким законам движется распредвал и коленвал, а также как устроены дифференциалы. Вы уверены в своих знаниях и начинаете проектирование.
Вы описываете все запчасти, из которых состоит ваш автомобиль, а также то, каким образом эти запчасти взаимодействуют между собой. Кроме того, вы описываете, что должен сделать пользователь, чтобы машина затормозила, или включился дальний свет фар. Результатом вашей работы будет некоторый эскиз. Вы только что разработали то, что в ООП называется класс.
Класс – это способ описания сущности, определяющий состояние и поведение, зависящее от этого состояния, а также правила для взаимодействия с данной сущностью (контракт).
С точки зрения программирования класс можно рассматривать как набор данных (полей, атрибутов, членов класса) и функций для работы с ними (методов).
С точки зрения структуры программы, класс является сложным типом данных.
В нашем случае, класс будет отображать сущность – автомобиль. Атрибутами класса будут являться двигатель, подвеска, кузов, четыре колеса и т.д. Методами класса будет «открыть дверь», «нажать на педаль газа», а также «закачать порцию бензина из бензобака в двигатель». Первые два метода доступны для выполнения другим классам (в частности, классу «Водитель»). Последний описывает взаимодействия внутри класса и не доступен пользователю.
В дальнейшем, несмотря на то, что слово «пользователь» ассоциируется с пасьянсом «Косынка» и «Microsoft Word», мы будем называть пользователями тех программистов, которые используют ваш класс, включая вас самих. Человека, который является автором класса, мы будем называть разработчиком.
Объект
Вы отлично потрудились и машины, разработанные по вашим чертежам, сходят с конвейера. Вот они, стоят ровными рядами на заводском дворе. Каждая из них точно повторяет ваши чертежи. Все системы взаимодействуют именно так, как вы спроектировали. Но каждая машина уникальна. Они все имеют номер кузова и двигателя, но все эти номера разные, автомобили различаются цветом, а некоторые даже имеют литьё вместо штампованных дисков. Эти автомобили, по сути, являются объектами вашего класса.
Объект (экземпляр) – это отдельный представитель класса, имеющий конкретное состояние и поведение, полностью определяемое классом.
Говоря простым языком, объект имеет конкретные значения атрибутов и методы, работающие с этими значениями на основе правил, заданных в классе. В данном примере, если класс – это некоторый абстрактный автомобиль из «мира идей», то объект – это конкретный автомобиль, стоящий у вас под окнами.
Интерфейс
Когда мы подходим к автомату с кофе или садимся за руль, мы начинаем взаимодействие с ними. Обычно, взаимодействие происходит с помощью некоторого набора элементов: щель для приёмки монеток, кнопка выбора напитка и отсек выдачи стакана в кофейном автомате; руль, педали, рычаг коробки переключения передач в автомобиле. Всегда существует некоторый ограниченный набор элементов управления, с которыми мы можем взаимодействовать.
Интерфейс – это набор методов класса, доступных для использования другими классами.
Очевидно, что интерфейсом класса будет являться набор всех его публичных методов в совокупности с набором публичных атрибутов. По сути, интерфейс специфицирует класс, чётко определяя все возможные действия над ним.
Хорошим примером интерфейса может служить приборная панель автомобиля, которая позволяет вызвать такие методы, как увеличение скорости, торможение, поворот, переключение передач, включение фар, и т.п. То есть все действия, которые может осуществить другой класс (в нашем случае – водитель) при взаимодействии с автомобилем.
При описании интерфейса класса очень важно соблюсти баланс между гибкостью и простотой. Класс с простым интерфейсом будет легко использовать, но будут существовать задачи, которые с помощью него решить будет не под силу. В то же время, если интерфейс будет гибким, то, скорее всего, он будет состоять из достаточно сложных методов с большим количеством параметров, которые будут позволять делать очень многое, но использование его будет сопряжено с большими сложностями и риском совершить ошибку, что-то перепутав.
Примером простого интерфейса может служить машина с коробкой-автоматом. Освоить её управление очень быстро сможет любая блондинка, окончившая двухнедельные курсы вождения. С другой стороны, чтобы освоить управление современным пассажирским самолётом, необходимо несколько месяцев, а то и лет упорных тренировок. Не хотел бы я находиться на борту Боинга, которым управляет человек, имеющий двухнедельный лётный стаж. С другой стороны, вы никогда не заставите автомобиль подняться в воздух и перелететь из Москвы в Вашингтон.
Классы офисов A, B, C, D. Характеристики офисов класса B
Современные тенденции развития общества выдвигают все новые условия для организации работы различных субъектов хозяйствования. Здание, в котором расположены офисы, должно обеспечить нормальное их функционирование.
Для этого нежилое помещение должно обладать рядом качеств. Чтобы арендаторам было проще ориентироваться в большом количестве существующих предложений рынка недвижимости, были определены классы офисов. Каждый из них характеризуется набором качеств. Какие офисные классы существуют и как в них ориентироваться, следует рассмотреть подробнее.
Зачем нужна классификация?
Престиж того или иного помещения следует учитывать при организации собственного бизнеса. Чтобы этот процесс упростить, была придумана классификация офисов, которая имеет шкалу в виде латинских букв: A, B, C, D.
Знание особенностей каждого помещения следует учитывать при выборе их под определенный тип бизнеса. Арендодатель, понимая к какому классу относится его объект, может правильно сориентироваться в цене. Собственникам различных компаний учитывать класс помещения тоже крайне важно. Ведь без соответствующих условий добиться успеха порой просто невозможно.
Категория А
Офисы класса А представляют собой наиболее элитные разновидности недвижимости, предназначенной для организации бизнеса. Они расположены в новых деловых комплексах, где созданы максимально выгодные условия для функционирования офисов.
Постройка этих помещений выполнена с учетом всех инженерных требований, а планировка их наиболее удачна. Отделка помещений класса А отличается современностью и высоким качеством материалов:
Здесь должна быть закрытая подземная парковка площадью из расчета 1 автомобилеместо на 60 м кв. офисных помещений. А для работников в таких офисах созданы все необходимые условия быта и отдыха.
Подклассы группы А
Чтобы лучше ориентироваться в основных качествах элитных помещений, классы офисов группы А разделяют на подкатегории А+, А и А-.
В первом случае помещение обладает всеми без исключения требованиями, перечисленными далее. Однако даже у самых элитных объектов аренды могут присутствовать некоторые недочеты. Если эти отклонения единичные и незначительные, помещение относят к группе А.
Но в случае несоблюдения нескольких средних по важности требований, офис можно отнести к категории А-.
Основные требования к зданиям А+
Элитные классы офисов должны обладать всеми без исключения нижеследующими характеристиками, чтобы относиться к категории А+.
Категория В
Характеристики офисов, которым присвоен класс В, отличаются от предыдущей категории незначительно. Они могут быть не такими элитными, иметь менее выгодное расположение или обладать меньшим набором услуг по обслуживанию.
Стандарты качества постоянно повышают требования к арендуемым нежилым помещениям. Иногда через несколько лет интенсивной эксплуатации в более низкую категорию попадает и престижный офис. Класс Б может потерять некоторые свои имеющиеся ранее качества.
Если компании не требуется арендовать помещения в представительских целях, чаще всего руководство обращает внимание на категорию В. Она больше рассчитана на рабочую обстановку, нежели поддерживает репутацию организации.
Черты класса В
Класс офиса В характеризуется рядом особенностей.
Это помещения эконом-класса, которые обладают значительно меньшей арендной стоимостью. В целом подобные офисы соответствуют всем требованиям мировых норм и стандартов, но их характеристики несколько урезаны.
Подклассы группы В
Характеристики офисов класса В отличаются от В+ отсутствием хотя бы одного незначительного параметра. Более элитный тип зданий для организации офисов имеет ряд отличительных особенностей.
К таким нежилым помещениям можно легко добраться по главной дороге. Они находятся в новых или капитально реконструированных строениях. Управление и ведение документации контролируется профессионалами.
Высота помещений позволяет устанавливать подвесные потолки. В офисах В+ есть охраняемая подземная парковка, а также вентиляционная и кондиционерная системы. Здесь проведены качественные коммуникации различного типа.
Обязательно здание имеет входную группу и холл. Хорошо работают лифты. Новые окна обеспечивают более чем достаточное естественное освещение. Отделка выполнена из недорогих, но качественных материалов. Если одного незначительного из перечисленных параметров нет, офис относят к категории В.
Класс С
Офисы класса C уступают предыдущим по ряду характеристик.
Являясь слабо приспособленными для организации работы сотрудников любой компании, эти здания признаются непристижными.
Но в здании класса С есть охраняемая наземная парковка. Также тут обустроена круглосуточная охранная система. Чаще всего, хоть и не в достаточном объеме, имеются условия для отдыха и быта сотрудников.
Категория D
Офисы класса D находятся в бывших административных зданиях, институтах и прочих давно построенных учреждениях. Как правило, ремонт в них выполнялся давно.
Существуют и такие помещения, которые внешне выглядят довольно солидно. Обычно это строения бывших институтов. В них даже могут быть презентабельные библиотеки и типографии.
Но внутренняя планировка и системы коммуникаций совершенно не соответствуют современным представлениям об офисных помещениях. Расположены такие постройки могут быть где угодно. Добираться до них порой крайне тяжело.
Но погоня за экономией порой оборачивается существенными затратами, так как подобные помещения зачастую нуждаются в капитальном ремонте. На него арендатор потратит значительные суммы. А отсутствие элементарных столовых, парковки и систем нормального жизнеобеспечения делает работу для персонала крайне тяжелой.
Ознакомившись с таким понятием как классы офисов, арендатору будет проще определить, какое помещение лучше подходит для конкретно взятого бизнеса.
Урок №113. Классы, Объекты и Методы
Обновл. 13 Сен 2021 |
Хотя язык C++ предоставляет ряд фундаментальных типов данных (например, char, int, long, float, double и т.д.), которых бывает достаточно для решения относительно простых проблем, для решения сложных проблем функционала этих простых типов может не хватать.
Классы
Одной из наиболее полезных особенностей языка C++ является возможность определять собственные типы данных, которые будут лучше соответствовать в решении конкретных проблем. Вы уже видели, как перечисления и структуры могут использоваться для создания собственных пользовательских типов данных. Например, структура для хранения даты:
Перечисления и структуры — это традиционный (не объектно-ориентированный) мир программирования, в котором мы можем только хранить данные. В C++11 мы можем создать и инициализировать структуру следующим образом:
Для вывода даты на экран (что может понадобиться выполнить и не раз, и не два) хорошей идеей будет написать отдельную функцию, например:
Результат выполнения программы:
В объектно-ориентированном программировании типы данных могут содержать не только данные, но и функции, которые будут работать с этими данными. Для определения такого типа данных в языке C++ используется ключевое слово class. Использование ключевого слова class определяет новый пользовательский тип данных — класс.
В языке C++ классы очень похожи на структуры, за исключением того, что они обеспечивают гораздо большую мощность и гибкость. Фактически, следующая структура и класс идентичны по функционалу:
Единственным существенным отличием здесь является public — ключевое слово в классе (о нем мы поговорим детально на соответствующем уроке).
Так же, как и объявление структуры, объявление класса не приводит к выделению какой-либо памяти. Для использования класса нужно объявить переменную этого типа класса:
В языке C++ переменная класса называется экземпляром (или «объектом») класса. Точно так же, как определение переменной фундаментального типа данных (например, int x ) приводит к выделению памяти для этой переменной, так же и создание объекта класса (например, DateClass today ) приводит к выделению памяти для этого объекта.
Методы классов
Помимо хранения данных, классы могут содержать и функции! Функции, определенные внутри класса, называются методами. Методы могут быть определены, как внутри, так и вне класса. Пока что мы будем определять их внутри класса (для простоты), как определить их вне класса — рассмотрим несколько позже.
Класс Date с методом вывода даты:
Результат выполнения программы:
Обратите внимание, как эта программа похожа на вышеприведенную программу, где используется структура. Однако есть несколько отличий. В версии DateStruct нам нужно было передать переменную структуры непосредственно в функцию print() в качестве параметра. Если бы мы этого не сделали, то функция print() не знала бы, какую переменную структуры DateStruct выводить. Нам тогда бы пришлось явно ссылаться на члены структуры внутри функции.
Рассмотрим определение метода print() еще раз:
По сути, связанный объект неявно передается методу. По этой причине его часто называют неявным объектом.
Детально о том, как передается неявный объект методу, мы поговорим на соответствующем уроке. Ключевым моментом здесь является то, что для работы с функциями, не являющимися членами класса, нам нужно передавать данные в эту функцию явно (в качестве параметров). А для работы с методами у нас всегда есть неявный объект класса!
Использование префикса m_ (англ. «m» = «members») для переменных-членов помогает различать переменные-члены от параметров функции или локальных переменных внутри методов класса. Это полезно по нескольким причинам:
Обычно программисты пишут имена классов с заглавной буквы.
Правило: Пишите имена классов с заглавной буквы.
Вот еще один пример программы с использованием класса:
Результат выполнения программы:
В отличие от обычных функций, порядок, в котором определены методы класса, не имеет значения!
Примечание о структурах в C++
В языке Cи структуры могут только хранить данные и не могут иметь связанных методов. После проектирования классов (используя ключевое слово class) в языке С++, Бьёрн Страуструп размышлял о том, нужно ли, чтобы структуры (которые были унаследованы из языка Си) имели связанные методы. После некоторых размышлений он решил, что нужно. Поэтому в программах, приведенных выше, мы также можем использовать ключевое слово struct, вместо class, и всё будет работать!
Многие разработчики (включая и меня) считают, что это было неправильное решение, поскольку оно может привести к проблемам, например, справедливо предположить, что класс выполнит очистку памяти после себя (например, класс, которому выделена память, освободит её непосредственно перед моментом уничтожения самого класса), но предполагать то же самое при работе со структурами — небезопасно. Следовательно, рекомендуется использовать ключевое слово struct для структур, используемых только для хранения данных, и ключевое слово class для определения объектов, которые требуют объединения как данных, так и функций.
Правило: Используйте ключевое слово struct для структур, используемых только для хранения данных. Используйте ключевое слово class для объектов, объединяющих как данные, так и функции.
Заключение
Оказывается, Стандартная библиотека C++ полна классов, созданных для нашего удобства. std::string, std::vector и std::array — это всё типы классов! Поэтому, когда вы создаете объект любого из этих типов, вы создаете объект класса. А когда вы вызываете функцию с использованием этих объектов, вы вызываете метод: