Джесс Либерти - Освой самостоятельно С++ за 21 день.

Например, можно поместить объявление класса Cat в файл с именем CAT, hpp, а определение методов класса — в файл с именем CAT .cpp. Затем нужно включить файл заголовка в код файла с расширением .cpp. Для этого в начале программного кода в файле CAT.cpp используется следующая команда:

#include "Cat.hpp"

Эта команда дает указание компилятору ввести содержимое файла CAT.hpp в данном месте программы. Результат выполнения команды include такой же, как если бы вы переписали с клавиатуры в это место программы полное содержимое соответствующего файла заголовка. Имейте в виду, что некоторые компиляторы чувствительны к регистру букв и требуют точного соответствия написания имен файла в директиве #include и на диске.

Зачем же нужно отделять файл заголовка с расширением .hpp от файла программы с расширением cpp, если мы все равно собираемся вводить содержимое файла заголовка назад в файл программы? Как показывает практика, большую часть времени клиентов вашего класса не волнуют подробности его выполнения. При чтении небольшого файла заголовка они получают всю необходимую информацию и могут игнорировать файл с подробностями выполнения этого класса. Кроме того, не исключено, что содержимое файла заголовка с расширением .hpp вам захочется включить не в один, а в несколько файлов программ.

Примечание: Объявление класса сообщает компилятору, что представляет собой этот класс, какие данные он содержит и какими функциями располагает. Объявление класса называется его интерфейсом, поскольку оно сообщает пользователю, как взаимодействовать с классом. Интерфейс обычно хранится в файле с расширением .hpp, который называется файлом заголовка.

Из определения функции компилятор узнает, как она работает. Определение функции называется выполнением метода класса и хранится в файле с расширением .cpp. Подробности выполнения класса касаются только автора класса. Клиентам же класса, т.е. частям программы, использующим этот класс, не нужно знать, как выполняются функции.

Можно выполнять подстановку методов с помощью ключевого слова inline точно так же, как это делалось с обычными функциями. Для этого ключевое слово inline нужно разместить перед типом возвращаемого значения. Например, определение подставляемой функции-члена GetWeight() имеет следующий вид:

inline intCat::GetWeight()

{

return itsweight; // возвращает переменную-член Weight

}

Можно также поместить определение функции в объявление класса, что автоматически делает такую функцию подставляемой:

class Cat

{

public:

int GetWeight() { return itsWeight; } // подставляемая функция

void SetWeight(int aWeight);

};

Обратите внимание на синтаксис определения функции GetWeight(). Тело подставляемой функции начинается сразу же после объявления метода класса, причем после круглых скобок нет никакой точки с запятой. Подобно определению обычной функции, определение метода начинается с открывающей фигурной скобки и оканчивается закрывающей фигурной скобкой. Как обычно, пробелы значения не имеют, и то же самое определение можно записать несколько иначе:

class Cat

{

public:

int GetWeight() const

{

return itsWeight;

} // подставляемая функция

void SetWeight(int aWeight);

};

В листингах 6.6 и 6.7 вновь создается класс Cat, но в данном случае объявление класса содержится в файле CAT.hpp, а выполнение — в файле CAT.cpp. Кроме того, в листинге 6.7 метод доступа к данным класса и метод Meow() являются подставляемыми.

Листинг 6.6. Объявление класса CAT в файле CAT.hpp

1: #include

2: class Cat

3; {

4: public:

5: Cat (int initialAge);

6: ~Cat();

7: int GetAge() const { return itsAge;) // подставляемая функция!

8: void SetAge (int age) { itsAge = age;} // подставляемая функция!

9: void Meow() const { cout << "Мяу.\n";} // подставляемая функция!

10: private:

11: int itsAge;

12: };

Листинг 6.7. Выполнение масса Cat в файле CAT.cpp

1: // Пример использования подставляемых функций

2: // и включения файла заголовка

3:

4: #include "cat.hpp" // не забудьте включить файл заголовка!

5:

6:

7: Cat::Cat(int initialAge) //конструктор

8: {

9: itsAge = initialAge;

10: }

11:

12: Cat::~Cat() // деструктор, не выполняет никаких действий

13: {

14: }

15:

16: // Создаем виртуальную кошку, устанавливаем ее возраст, разрешаем

17: // ей мяукнуть, сообщаем ее возраст, затем снова "мяукаем" и изменяем возраст кошки.

18: int main()

19: {

20: Cat Frisky(5);

21: Frisky.Meow();

22: cout << "Frisky is а cat who is ";

23: cout << Frisky.QetAge() << " years old.\n";

24: Frisky.Meow();

25: Frisky.SetAge(7);

26: cout << "Now Frisky is " ;

27: cout << Frisky.GetAge() << " years old.\n";

28: return 0;

29: }

Результат:

Meow.

Frisky is а cat who is 5 years old.

Meow.

Now Frisky is 7 years old.

Анализ:Программа, представленная в листингах 6.6 и 6.7, аналогична программе из листинга 6.4 за исключением того, что три метода класса объявляются подставляемыми, а само объявление класса вынесено в файл заголовка CAT.hpp.

В строке 7 объявляется функция GetAge() и тут же следует определение ее выполнения. Строки 8 и 9 занимают объявления еще двух встроенных функций, но их определения содержатся в другом файле.

В строке 4 листинга 6.7 с помощью команды #include "cat.hpp" в программу включается содержимое файла CAT.hpp. Компилятор получает команду считать содержимое файла cat .hpp и ввести его в данный файл, начиная со строки 5.

Возможность встраивания файлов в другие файлы позволяет хранить объявления классов отдельно от их выполнения и использовать тогда, когда в этом возникает необходимость. Это стандартный прием при создании программ на языке C++. Обычно объявления классов хранятся в файле с расширением .hpp, который затем включается в соответствующий файл .cpp с помощью директивы #include.

В строках 18—29 в точности повторяется тело функции main() из листинга 6.4. Цель этого повторения — показать, что применение подставляемых вариантов функций не внесло изменений в использование этих функций.

Нет ничего необычного в построении сложного класса путем объявления более простых классов и последующего включения их в объявление сложного класса. Например, можно объявить класс колеса, класс мотора, класс коробки передач и т.д., а затем объединить их в класс автомобиля. Тем самым объявляются и взаимоотношения между классами. Автомобиль имеет мотор, колеса и коробку передач.

Рассмотрим второй пример. Прямоугольник состоит из линий. Линия определяется двумя точками. Каждая точка определяется координатами x и у. В листинге 6.8 показано объявление класса Rectangle, которое содержится в файле RECTANGLE.hpp. Поскольку прямоугольник определяется четырьмя линиями, соединяющими четыре точки, и каждая точка имеет координаты на графике, то сначала будет объявлен класс Point для хранения координат x,y каждой точки. Листинг 6.9 содержит объявления обоих классов.