Объектно-ориентированное программирование на С++

Сентябрь 3, 2022

Главная
Алгебра
Объектно-ориентированное программирование на С++

Содержание

2. Вводная лекция ПОП и ООП Концепция ООП, понятие программы Роль языка программирования Принципы ООП Сравнение ООП
3. Литература Буч Г. Объектно-ориентированное проектирование с примерами применения. – М.:Конкорд, 1992.–519 с. Страуструп Б. Язык программирования
4. Дополнительная литература Шилд Г. Теория и практика С++. – СПб.: BVH-Санкт-Петербург, 1996. – 416 с. Элджер
5. ПОП и ООП ПОП – процедурно-ориентированное программирование – это программирование задач обработки данных (алгоритмически детерминированы), основанное
6. Концепция ООП ООП – это программирование задач имитационного моделирования (алгоритмически не заданных), основанное на формировании (конструировании
7. Определение ООП Объектно-ориентированное программирование – это методология программирования, которая основана на представлении программы в виде совокупности
8. ООП и язык Объектно-ориентированный язык – это язык программирования, который не позволяет отступать от принципов ООП
9. Принципы ООП Абстрагирование Инкапсуляция Модульность Иерархия ------------------------- Типизация и полиморфизм Параллелизм Устойчивость
10. Принцип абстрагирования Абстрагирование – один из главных способов решения сложных задач Абстракция – это такие существенные
11. Формирование абстракции
12. Абстракция определяет интерфейс класса Формируя абстракцию, мы сосредотачиваем внимание на существенных с нашей точки зрения характеристиках
13. Принцип инкапсуляции Никакая часть не должна находиться в зависимости от деталей внутреннего устройства других частей Инкапсуляция
14. Скрытие данных
15. Принцип модульности Модульность, как самостоятельная концепция – это локализация частей программы и ее разделение на раздельно
16. Модульность: декомпозиция и агрегирование
17. Принцип иерархии Иерархия – это ранжированная или упорядоченная система абстракций Число абстракций в реальных системах велико
18. Иерархия
19. Принцип типизации и полиморфизма Типизация – это ограничение, накладываемое на класс объектов и препятствующее взаимозамене объектов
20. Типизация
21. Принцип параллелизма Параллелизм – свойство объектов находиться в активном, либо пассивном состоянии. Для многопроцессорных архитектур объект
22. Параллелизм
23. Принцип устойчивости Устойчивость – свойство объектов сохранять свое состояние и принадлежность к определенному классу. Устойчивость в
24. Устойчивость
26. Скачать презентацию

Слайд 2

Вводная лекция
ПОП и ООП
Концепция ООП, понятие программы
Роль языка программирования
Принципы ООП
Сравнение ООП

и ПОП

Слайд 3

Литература
Буч Г. Объектно-ориентированное проектирование с примерами применения. – М.:Конкорд, 1992.–519 с.
Страуструп

Б. Язык программирования С++, 3-е изд. – СПб.; М.: “Невский Диалект” – “Издательство БИНОМ”, 1999. – 991 с. http://www.awl.com/cp/stroustrup3e

Слайд 4

Дополнительная литература
Шилд Г. Теория и практика С++. – СПб.: BVH-Санкт-Петербург, 1996.

– 416 с.
Элджер Дж. С++: библиотека программиста. – СПб.: Питер, 2000. – 320 с.
Пол А. Объектно-ориентированное программирование на С++. – СПб.; М.: “Невский Диалект” – “Издательство БИНОМ”, 1999. – 462 с.
Бабэ Б. Просто и ясно о Borland C++. – М.:БИНОМ, 1996. – 416 с.
Сван Т. Освоение Borland C++5. – К.: Диалектика, 1996. – 576 с.

Слайд 5

ПОП и ООП
ПОП – процедурно-ориентированное программирование – это программирование задач обработки

данных (алгоритмически детерминированы), основанное на составлении и реализации алгоритма решения задачи.
Программа – алгоритм, записанный на языке программирования в виде набора процедур (процедурные абстракции)
В основе ПОП лежит декомпозиция действия (алгоритмическая декомпозиция)
Структурное и модульное программирование

Слайд 6

Концепция ООП
ООП – это программирование задач имитационного моделирования (алгоритмически не заданных),

основанное на формировании (конструировании и реализации) языка предметной области.
Язык (словарь) предметной области: сущности и действия с ними (типы данных и операции).
формирование абстракции понятий
формирование иерархии понятий
реализация понятий
использование понятий
модификация понятий
Примеры. 1) Арифметика; 2) Строки и файлы в С

Слайд 7

Определение ООП
Объектно-ориентированное программирование – это методология программирования, которая основана на представлении

программы в виде совокупности объектов, каждый из которых является реализацией некоторого класса, а классы образуют иерархию, основанную на принципах наследования [Г.Буч].

Слайд 8

ООП и язык
Объектно-ориентированный язык – это язык программирования, который не позволяет

отступать от принципов ООП при написании программ (например, Smalltalk).
Язык, поддерживающий ООП – это язык программирования, который имеет все необходимые средства поддержки ООП, но не препятствует ПОП (например, С++).

Слайд 9

Принципы ООП
Абстрагирование
Инкапсуляция
Модульность
Иерархия
-------------------------
Типизация и полиморфизм
Параллелизм
Устойчивость

Слайд 10

Принцип абстрагирования
Абстрагирование – один из главных способов решения сложных задач
Абстракция –

это такие существенные характеристики некоторого объекта, которые отличают его от всех других видов объектов и четко определяют особенности данного объекта с точки зрения дальнейшего рассмотрения и анализа.
Абстрагирование концентрирует внимание на внешних особенностях объекта и позволяет отделить самые существенные особенности поведения от деталей их осуществления (барьер абстракции).

Слайд 11

Формирование абстракции

Слайд 12

Абстракция определяет интерфейс класса
Формируя абстракцию, мы сосредотачиваем внимание на существенных с

нашей точки зрения характеристиках объекта
Абстракция должна охватывать лишь самую суть объекта, не больше, но и не меньше
Абстракция объекта определяется через протокол – набор определяющих операций
Абстракция объекта не должна зависеть от его внутреннего устройства (свойств)
Примеры. 1) Арифметика; 2) Строки и файлы в С

Слайд 13

Принцип инкапсуляции
Никакая часть не должна находиться в зависимости от деталей внутреннего

устройства других частей
Инкапсуляция определяет явные барьеры между различными абстракциями, скрывает внутреннее устройство объекта и не позволяет объектам-пользователям различить (и использовать) особенности его внутреннего устройства.
Абстракция и инкапсуляция дополняют друг друга
Абстракция определяет интерфейс объектов класса
Инкапсуляция определяет реализацию объектов класса
Примеры. 1) Арифметика; 2) Строки и файлы в С

Слайд 14

Скрытие данных

Слайд 15

Принцип модульности
Модульность, как самостоятельная концепция – это локализация частей программы и

ее разделение на раздельно компилируемые фрагменты, имеющие средства взаимосвязи
Модульная декомпозиция
логическая локализация действия (функции), абстракции данных (класс), и имен (пространства имен)
физическая локализация и раздельная компиляция (файлы)
разделение интерфейса (.h-файлы) и реализации (.cpp-файлы) и их связь (#include)
Модульное агрегирование
файлы выполняют роль физических контейнеров, в которые помещаются определения классов и объектов
деление программы на модули бессистемным образом гораздо хуже, чем отсутствие модульности вообще
влияние на производительность системы (страничный свопинг)

Слайд 16

Модульность: декомпозиция и агрегирование

Слайд 17

Принцип иерархии
Иерархия – это ранжированная или упорядоченная система абстракций
Число абстракций в

реальных системах велико => для преодоления сложности программы абстракции следует структурировать (иерархия по составу – отношение использования)
Многие абстракции отражают родственные понятия предметной области => для сокращения описания абстракций их следует структурировать (иерархия по номенклатуре)
Наследование – отношение между классами, когда один класс использует строение одного (простое наследование) или нескольких (множественное наследование) других классов. Это основной вид иерархии по номенклатуре. Наследование – такая иерархия абстракций, в которой подклассы (производные классы) наследуют строение от одного или нескольких суперклассов (базовых классов).

Слайд 18

Иерархия

Слайд 19

Принцип типизации и полиморфизма
Типизация – это ограничение, накладываемое на класс объектов

и препятствующее взаимозамене объектов различных классов (или сильно сужающее возможность такой взаимозамены)
Полиморфизм – важнейшая концепция ООП – свойство, позволяющее единообразно оперировать с объектами разных типов, учитывая их различия
Связь типизации и полиморфизма
Контроль соответствия типов
на этапе компиляции (раннее или статическое связывание)
на этапе выполнения (позднее или динамическое связывание) программы.

Слайд 20

Типизация

Слайд 21

Принцип параллелизма
Параллелизм – свойство объектов находиться в активном, либо пассивном состоянии.

Для многопроцессорных архитектур объект может представлять собой отдельный канал управления (абстракцию процесса), что упрощает решение вопросов параллелизма (тупики, блокировки и т.п.)
Для однопроцессорных архитектур реализуется в минимальном виде
Пример – многооконный интерфейс Windows.

Слайд 22

Параллелизм

Слайд 23

Принцип устойчивости
Устойчивость – свойство объектов сохранять свое состояние и принадлежность к

определенному классу.
Устойчивость в пространстве и времени
устойчивость в адресном пространства
анонимные объекты (промежуточные результаты)
локальные объекты
устойчивость относительно породившего процесса
устойчивость относительно выполнения программы
устойчивость относительно эксплуатации программы
Корректность объектов
Инвариант представления

Слайд 24

Объектно-ориентированное программирование на С++

Содержание

Вводная лекцияПОП и ООПКонцепция ООП, понятие программыРоль языка программированияПринципы ООПСравнение ООП

ЛитератураБуч Г. Объектно-ориентированное проектирование с примерами применения. – М.:Конкорд, 1992.–519 с.Страуструп

Дополнительная литератураШилд Г. Теория и практика С++. – СПб.: BVH-Санкт-Петербург, 1996.

ПОП и ООППОП – процедурно-ориентированное программирование – это программирование задач обработки

Концепция ООПООП – это программирование задач имитационного моделирования (алгоритмически не заданных),

Определение ООПОбъектно-ориентированное программирование – это методология программирования, которая основана на представлении

ООП и языкОбъектно-ориентированный язык – это язык программирования, который не позволяет

Принципы ООПАбстрагированиеИнкапсуляцияМодульностьИерархия-------------------------Типизация и полиморфизмПараллелизмУстойчивость

Принцип абстрагирования Абстрагирование – один из главных способов решения сложных задачАбстракция –