книги / Объектно-ориентированное программирование

6. Объектная модель C++ Builder

{ s h o r t In d ; u n s ig n e d c h a r V alue; A n s iS tr in g N u m ("u H d eK ca ");

TMsgDlgButtons Setl; Setl«m bO K ; II объявить множество try {Ind=StrToInt(IndexEdit->Text); /* выполнить, контролируя

исключения */

Num= "элемента "; Value=StrToInt(ValueEdit->Text);

A->Modify(Ind,Value);

A->OutputMas(DataStringGrid,0,0); }

catch (EConvertError&) /* перехватить исключение "Ошибка преобразования" */

{AnsiString s="Неверно введено значение MessageDlg(s+Num,mtInformation,Setl,0); }

catch (char *Mes) /* перехватить исключения от операций над динамическим массивом */

{MessageDlg(Mes,mtInformotion,Set1,0); }

}

void Jastcall TMainForm::DataStringGridKeyPress(TObject *Sender, char &Key)

{ if (Key=VK_RETURN) II если нажата клавиша Enter

{ Key=0;

try (A->InputMas(DataStringGrid,0,0);

Setl»goEditing»goAlwaysShowEditor»goTabs;

DataStringGrid->Options=Set1;

DataStringGrid->Enabled=false;

ModifyButton->Enabled=true;

MessageDlg(Mes,mtInformation,Set2,0); }

}

}

void _ Jastcall TMainForm::InsertButtonClick(TObject *Sender) { short Ind;

unsigned char Value;

292

6.3. VCL-совместимые классы

AnsiString Num("mdeKca");

TMsgDlgButtorts Setl;

Setl«m bO K ;

try {lnd-StrToInt(IndexEdit->Text); /* выполнить, контролируя

исключния */

Num="элемента

Value=StrToInt(ValueEdit->Text);

A->Insert(Ind, Value);

A->OutputMas(DataStringGrid,0,0); }

MessageDlg(s+Num,mtInformation,Setl, 0); }

catch (char * Mes) /* перехватить исключения от операций над динамическим массивом */

{ MessageDlg(Mes,mtlnformation,Setl, 0); }

}

void __fastca.ll TMainForm::DeleteButtonClick(TObject *Sender) { short Ind; TMsgDlgButtons Setl;

Setl «m bO K ;

try {Ind=StrToInt(IndexEdit->Text); A->Delete(Ind); A->OutputMas(DataStringGrid,0,0); }

catch (EConvertError&)

{ MessageDlg("Неверно введено значение индекса.", mtlnformation, Set1,0);

}

catch (char *Mes)

{ MessageDlgfMes,mtlnformation,Setl,0); }

}

void _ Jastcall TMainForm::DataButtonClick(TObject *Sender) { FormActivate(DataButton);}

void Jastcall TMainForm::FormActivate(TObject *Sender) { CommentLabel->Visible=true;

if (dynamic_cast<TButton*>(Sender)) // если отправитель - кнопка, то {for (int i=0;i<10;i++) DataStringGrid->Cells[i][0] =

TGridOptions Setl; Setl =DataStringGrid->Options; Setl <<goEditing<<goAlwaysShowEditor< <goTabs; DataStringGrid->Options=Setl; DataStringGrid->Enabled=true;

293

6.Объектная модель C+ + Builder

6.4.Различие реализации объектных моделей C++, Delphi и C++ Builder

При создании программного обеспечения с использованием C++ Builder необходимо учитывать различие реализации объектных моделей C++, Delphi и C++ Builder.

Изначально Pascal и C++ использовали различные реализации объектных моделей в части конструирования объектов и их уничтожения. Для поддерж­ ки библиотеки VCL в C++ Builder разработчики среды вынуждены были реализовать не только механизмы C++, но и механизмы Delphi. Рассмотрим основные различия объектных моделей.

Порядок конструирования объектов.

C + + . П орядок конструирования объектов в C++ определяется следующим образом:

-виртуальные базовые классы;

-прочие базовые классы;

-производные классы.

Причем в каждый момент времени класс конструируемого объекта

совпадает с классом выполняющегося конструктора. Соответственно, если конструктор вызывает виртуальный метод, то вызывается аспект, соот­ ветствующий текущему классу.

B o r l a n d Р as c a l 7. 0 и D e l p h i .В Delphi Pascal автоматически вызывается только конструктор класса, объект которого создается, хотя па­ мять выделяется и под поля базовых классов. Для вызова конструкторов базовых классов программист должен использовать специальный оператор inherited (см. раздел 5.1), указывая его в конструкторе каждого производного класса. По соглаш ению этот оператор используется для вызова всех существующих базовых конструкторов. Тип объекта устанавливается сразу и не меняется при вызове конструкторов базовых классов. Аспект виртуального метода, вызываемого из конструктора, таким образом, будет определяться классом создаваемого объекта и не будет меняться в процессе конструирования.

C + + B u i l d e r . Объекты VCL-совместимых классов в C++ Builder конструируются по правилам Delphi Pascal, но используют синтаксис C++. Это означает, что вызов конструкторов всех базовых не VCL-совместимых классов осуществляется через список инициализации. В списке инициализации также указывается вызов конструктора ближайшего класса VCL. Этот класс будет обрабатываться первым и в процессе создания объекта вызовет конструкторы остальных классов VCL, используя inherited. Затем будут вызваны конструкторы классов, описанных в C++, начиная с класса, наследуемого непосредственно от VCL. Тип объекта во время конструирова­ ния и диспетчирования виртуальных методов выполняется по правилам Delphi Pascal.

Объекты обычных классов конструируются по правилам C++.

На рис. 6.3 показано, как происходит конструирование объектов класса, наследуемого от VCL.

294

6.4. Различиереализации объектных моделей C++, Delphi и C+ + Builder

Рис. 6.3. Иерархия классов и порядок конструирования классов, наследуемых от классов VCL

Класс MyDerived наследуется от MyBase, производного от класса VCL TWinControl. Классы MyDerived и MyBase создаются в C++ Builder. Класс TWinControl описан в библиотеке VCL, т.е. на Delphi Pascal.

Примечание. Конструктор класса TComponent не содержит оператора inherited, так как класс TPersistent не имеет конструктора. Класс TObject включает пустой конструктор, который не вызывается.

Реализация вызова виртуальных методов из конструкторов. По пра­ вилам C++ вызов виртуальных методов диспетчируется в соответствии с текущим типом объекта. Соответственно, аспект виртуального метода, вызываемого из конструктора обычного класса C++, зависит от этапа конструирования, на котором вызывается метод. Для VCL-совместимых классов, поскольку для них тип конструируемого объекта устанавливается сразу, вызываемый аспект виртуального метода всегда соответствует типу конструируемого объекта.

В примере 6.8 сравнивается перекрытие виртуальных методов в классах C++ и классах VCL. Классы MyBase и MyDerived определены в стиле C++. Классы MyVCLBase и MyVCLDerived наследуются от TObject (стиль VCL).

295

6. Объектная модель C++ Builder

Виртуальный метод virtfunc () перекрывается в обоих производных классах, но вызывается только в конструкторах базовых классов.

Пример 6.8. Перекрытие виртуальных методов в C++ классах и VCLсовместимых классах. Опишем две иерархии классов: одну в стиле обычного C++, вторую - в стиле VCL:

MyDerived::MyDerived(TEdit *Edit):MyBase(Edit){} void MyDerived::virtfunc(TEdit *Edit)

{ Edit->Text= "Метод прозводного класса";}

_ Jastcall MyVCLBase::My VCLBase(TEdit *Edit) {virtfunc(Edit);} II вызов void _ Jastcall MyVCLBase::virtfunc(TEdit *Edit)

{ Edit->Text="Метод базы";}

__ fastcallMyVCLDerived::MyVCLDerived(TEdit*Edit):MyVCLBase(Edit){} void _ Jastcall MyVCLDerived::virtfunc(TEdit *Edit)

{ Edit->Text= "Метод прозводного класса";}

Объявление переменных производных классов обеих иерархий приведет к автоматическому вызову конструкторов, при выполнении которых будут вызваны виртуальные методы:

296

6.4. Различие реализации объектных моделей C++, Delphi и C++ Builder

MyDerived d(Editl); И выведет: Метод базы MyVCLDerived *pvd = new MyVCLDerived(Edit2);

// выведет: Метод производного класса

Такой результат объясняется тем, что в момент конструирования базового класса тип объекта в первом случае совпадал с базовым, как принято в модели C++, а во втором случае - был установлен сразу. Соответственно, и виртуаль­ ный метод в первом случае вызывался для базового класса, а во втором - для производного.

П оследовательность и п р ави л а и н и ц и али зац и я полей дан н ы х объекта. В Delphi Pascal все неинициализированные поля обнуляются. То же самое происходит и с полями объектов классов, определяемых в стиле VCL. В C++ это не принято. Все требуемые поля инициализируются через список инициализации конструктора. Следовательно, в момент вызова конструктора базового класса поля, инициализируемые в конструкторе производного класса или его списке инициализации, еще не получили значения.

П ример 6.9. И нициализация полей при конструировании объектов VCLсовместимых классов. Опишем иерархию VCL-совместимых классов:

class Base :public TObject {public: _ _fastca.ll BaseQ;

virtual void _ Jastcall initQ;

};

class Derived:public Base {public: _ _fastca.ll Derivedfint nz);

virtual void _ Jastcall initO; private: int not_zero;

};

Определим действия конструктора объектов данных классов:

JastcallBaser.BaseO { initO;} void_ Jastcall Base::initQ {}

_ Jastcall Derived::Derived(int nz) : not_zero(nz) {} void _ Jastcall Derived::initQ

{if(not_zero = 0) throw Exception("none not_zero обнулено!");}

Теперь попробуем вызвать конструктор и проверить инициализацию полей:

Derived *d42 = new Derived(42); Игенерируется исключение

Исключение генерируется, поскольку Base конструируется перед Derived и, следовательно, поле not_zero обнулено по правилам Delphi Pascal. Значение

297

6. Объектная модель C+ + Builder

данному полю будет присвоено позднее, когда будет выполняться список инициализации.

Вызов деструктора при возникновении исключения в конструкторе.

C++ Builder использует два различных механизма уничтожения объектов: используемый Delphi Pascal и используемый C++. В первом случае при возникновении исключения в процессе конструирования вызывается деструктор. Во втором - вызываются виртуальные методы из деструктора. VCLсовместимые классы используют механизмы обоих языков.

Рассмотрим пример. Пусть класс С наследуется от В, а В, в свою очередь -

от А:

Если при выполнении конструктора класса В во время конструирования объекта класса С возникнет исключение, то произойдет следующее.

ВC++ сначала будут вызваны деструкторы всех уже сконструированных элементов класса В, затем будут вызваны деструктор А и деструкторы его элементов. Деструкторы В и С не вызываются.

ВDelphi Pascal только деструктор уничтожаемого объекта вызывается автоматически. Для рассматриваемого примера это деструктор С. Для вызова остальных деструкторов программист должен использовать оператор inherited.

Вданном примере, если деструктор С вызывает, как положено, деструктор В, а деструктор В в свою очередь - деструктор А, то деструкторы В и А будут вызваны в названном порядке. Независимо от того, вызывался ли уже конструктор А до возникновения исключения, деструктор А будет вызван из деструктора В. Более того, поскольку конструкторы базовых классов обычно вызываются в начале конструктора производного класса, очень важно, что и деструктор С вызывается до завершения выполнения его конструктора.

ВC++Builder классы, определенные в VCL, описанные на Delphi Pascal, используют способ вызова деструктора, принятый в Delphi Pascal.

VCL-совместимые классы, реализуемые в C++Builder, не используют строго один из двух методов. Это выражается в том, что все деструкторы вызываются, но тела тех, которые не должны активизироваться по правилам C++, не выполняются.

. Вызов виртуальных методов из деструкторов. Вызов виртуальных

методов из деструкторов выполняется по той же схеме, что и вызов из конструкторов. Для классов, определенных в стиле VCL, уничтожение начинается с элементов производного класса, затем уничтожаются элементы базового класса и т.д. Тип объекта сохраняется на всех этапах процесса уничтожения, следовательно, в деструкторах всегда вызываются виртуальные методы класса, которому принадлежит уничтожаемый объект. TObject содержит два виртуальных метода: BeforeDestruction и AfterConstruction, использование которых позволяет программисту писать код, который

298

6.4. Различиереализации объектных моделей C++, Delphi и C+ + Builder

вы полняется до и после уничтож ения объектов соответственно. AfterConstruction вызывается после вызова последнего конструктора, а BeforeDestruction - перед вызовом первого деструктора. Эти методы объявлены общедоступными и вызываются автоматически.

Пример 6.10. Вызов виртуального метода из конструктора.

Разработать программу, которая строит график функции по формуле, введен­ ной пользователем. Реализовать основные математические операции кроме унарного минуса: сложение, вычитание, умножение, деление и возможность использования скобок для изменения порядка выполнения указанных операций. Аргумент обозначать символом х, функцию - символом у. Функция строится на отрезке, определенном пользователем, и с заданным шагом. Предусмотреть возможность построения графика для другого диапазона изменения аргумента или с другим шагом, а также возможность изменения самой функции. Обеспечить возможность рисования графика в рамке и без рамки.

Условие задачи определяет внешний вид интерфейса (рис. 6 . 4).

В результате объектной декомпозиции получаем, что приложение должно включать следующие объекты: Окно приложения, График, График с рамкой и Функция. Окно приложения создает либо График, либо График с рамкой. Объект Функция вызывается из Графиков для построения бинарного дерева разбора выражения и вычисления значения функции при заданном аргументе по этому дереву.

Построение графиков функций одной переменной

Рис. 6.4. Внешний вид окна программы

299

фика Draw (рис. 6.5). Метод Draw будем вызывать из конструктора базового класса TDiagram, следовательно, необходимо позднее связывание, значит данный метод объявляем виртуальным. Классы TDiagram и TD iagram l наследуем от Tlmage, т.е. эти классы VCL-совместимые, следовательно, никаких проблем с вызовом виртуальных методов из конструктора не будет.

Реализацию начнем с интерфейса. После определения компонент интерфейса на графе состояний интерфейса отмечаем события, обработчики которых реализуют данное приложение (рис. 6 .6).

cl - создание окна;

с2 - нажатие кнопки «Выход»; сЗ - нажатие кнопки «Построить»

Рве. 6.6. Граф состояний интерфейса

Ниже приведены тексты модулей программы. Модуль Main (описания класса TMainForm) : 1. Заголовок Main.h

#ifiidefMainH Udeflne MainH

^include <Classes.hpp> ^include <Controls.hpp> ^include <StdCtrls.hpp> ^include <Forms.hpp> #include <ExtCtrls.hpp>

class TMainForm :public TForm

{_ jpublished: ИIDE-managed Components

TButton *BuildButton; TButton *ExitButton; TPanel *Panel; TPanel *ImagePanel; TLabel *FLabel; TEdit *FEdit;

300