- 10.1. Основные принципы ООП
- 10.2. Постановка учебной задачи
- 10.3. Создание объектов
- 10.4. Использование объектов

В основе того или иного языка программирования лежит некоторая руководящая идея, оказывающая существенное влияние на стиль соответствующих программ.

Исторически первой была идея процедурного структурирования программ, в соответствии с которой программист должен был решить, какие именно процедуры он будет использовать в своей программе, а затем выбрать наилучшие алгоритмы для реализации этих процедур. Появление этой идеи было следствием недостаточной изученности алгоритмической стороны вычислительных процессов, столь характерной для ранних программных разработок (сороковые - пятидесятые годы). Типичным примером процедурно-ориентированного языка является Фортран - первый и все еще один из наиболее популярных языков программирования. Последовательное использование идеи процедурного структурирования программ привело к созданию обширных библиотек программирования, содержащих множество сравнительно небольших процедур, из которых, как из кирпичиков, можно строить «здание» программы.

По мере прогресса в области вычислительной математики акцент в программировании стал смещаться с процедур в сторону организации данных. Оказалось, что эффективная разработка сложных программ нуждается в действенных способах контроля правильности использования данных. Контроль должен осуществляться как на стадии компиляции, так и при прогоне программ, в противном случае, как показала практика, резко возрастают трудности создания крупных программных проектов. Отчетливое осознание этой проблемы привело к созданию Алгола-60, а позже - Паскаля, Модулы-2, Си и множества других языков программирования, имеющих более или менее развитые структуры типов данных. Логическим следствием развития этого направления стал модульный подход к разработке программ, характеризующийся стремлением «спрятать» данные и процедуры внутри модуля.

Начиная с языка Симула-67, в программировании наметился новый подход, который получил название объектно-ориентированного программирования (ООП). Его руководящая идея заключается в стремлении связать данные с обрабатывающими эти данные процедурами в единое целое - объект. Характерной чертой объектов является инкапсуляция (объединение) данных и алгоритмов их обработки, в результате чего и данные, и процедуры во многом теряют самостоятельное значение. Фактически объектно-ориентированное программирование можно рассматривать как модульное программирование нового уровня, когда вместо во многом случайного, механического объединения процедур и данных акцент делается на их смысловую связь.

Какими мощными средствами располагает объектно-ориентированное программирование наглядно демонстрирует библиотека Turbo Vision, входящая в комплект поставки Турбо Паскаля и описываемая во второй части этой книги. В этой главе мы рассмотрим основные идеи ООП и способы их использования.

Следует заметить, что преимущества ООП в полной мере проявляются лишь при разработке достаточно сложных программ. Более того, инкапсуляция придает объектам совершенно особое свойство «самостоятельности», максимальной независимости от остальных частей программы. Правильно сконструированный объект располагает всеми необходимыми данными и процедурами их обработки, чтобы успешно реализовать требуемые от него действия. Попытки использовать ООП для программирования несложных алгоритмов, связанных, например, с расчетными вычислениями по готовым формулам, чаще всего выглядят искусственными нагромождениями ненужных языковых конструкций. Такие программы обычно не нуждаются в структуризации, расчленении алгоритма на ряд относительно независимых частей, их проще и естественнее разрабатывать традиционными способами Паскаля. При разработке сложных диалоговых программ программист вынужден структурировать программу, так как только в этом случае он может рассчитывать на успех: «критической массой» неструктурированных программ является объем в 1000-1200 строк исходного текста - отладка неструктурированных программ большего объема обычно сталкивается с чрезмерными трудностями. Структурирование программы ведет, фактически, к разработке собственной библиотеки программирования - вот в этот момент к Вам на помощь и приходят новые средства ООП.

10.1. ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ ООП

Объектно-ориентированное программирование основано на «трех китах» - трех важнейших принципах, придающих объектам новые свойства. Этими принципами являются инкапсуляция, наследование и полиморфизм.

Инкапсуляция

Инкапсуляция есть объединение в единое целое данных и алгоритмов обработки этих данных. В рамках ООП данные называются полями объекта, а алгоритмы - объектными методами.

Инкапсуляция позволяет в максимальной степени изолировать объект от внешнего окружения. Она существенно повышает надежность разрабатываемых программ, т.к. локализованные в объекте алгоритмы обмениваются с программой сравнительно небольшими объемами данных, причем количество и тип этих данных обычно тщательно контролируются. В результате замена или модификация алгоритмов и данных, инкапсулированных в объект, как правило, не влечет за собой плохо прослеживаемых последствий для программы в целом (в целях повышения защищенности программ в ООП почти не используются глобальные переменные).

Другим немаловажным следствием инкапсуляции является легкость обмена объектами, переноса их из одной программы в другую. Можно сказать, что ООП «провоцирует» разработку библиотек объектов, таких как Turbo Vision.

Наследование

Наследование есть свойство объектов порождать своих потомков. Объект-потомок автоматически наследует от родителя все поля и методы, может дополнять объекты новыми полями и заменять (перекрывать) методы родителя или дополнять их.

Принцип наследования решает проблему модификации свойств объекта и придает ООП в целом исключительную гибкость. При работе с объектами программист обычно подбирает объект, наиболее близкий по своим свойствам для решения конкретной задачи, и создает одного или нескольких потомков от него, которые «умеют» делать то, что не реализовано в родителе.

Последовательное проведение в жизнь принципа «наследуй и изменяй» хорошо согласуется с поэтапным подходом к разработке крупных программных проектов и во многом стимулирует такой подход.

Полиморфизм

Полиморфизм - это свойство родственных объектов (т.е. объектов, имеющих одного общего родителя) решать схожие по смыслу проблемы разными способами. В рамках ООП поведенческие свойства объекта определяются набором входящих в него методов. Изменяя алгоритм того или иного метода в потомках объекта, программист может придавать этим потомкам отсутствующие у родителя специфические свойства. Для изменения метода необходимо перекрыть 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 алгоритмическую основу и, следовательно, придающие объектам разные свойства. Это и называется полиморфизмом объектов.

В Турбо Паскале полиморфизм достигается не только описанным выше механизмом наследования и перекрытия методов родителя, но и их виртуализацией (см. ниже), позволяющей родительским методам обращаться к методам потомков.

10.2. ПОСТАНОВКА УЧЕБНОЙ ЗАДАЧИ

Знакомство с техникой ООП в этом разделе иллюстрируется примерами, объединенными рамками следующей учебной задачи.

Требуется разработать программу, которая создает на экране ряд графических изображений (точки, окружность, линия, квадрат) и может перемещать эти изображения по экрану. Вид создаваемого программой экрана показан на рис. 10.1.

Рис. 10.1. Экран, создаваемый учебной программой

Для перемещения изображений в программе будут использоваться клавиши управления курсором, клавиши Ноте, End, PgUp, PgDn (для перемещения по диагональным направлениям) и клавиша Tab для выбора перемещаемого объекта. Выход из программы - клавиша Esc.

Техническая реализация программы потребует использования средств двух стандартных библиотек - CRT и GRAPH, которые еще не рассматривались в этой книге. Чтобы не отвлекать Ваше внимание от основных проблем ООП, при описании реализации учебной задачи особенности использования средств этих библиотек лишь очень кратко комментируются в текстах программы. Если Вы не привыкли «принимать на веру» предлагаемые программные решения и хотите разобраться с деталями вызова незнакомых Вам процедур и функций, рекомендую просмотреть материал гл.13 и гл.14, где описаны эти библиотеки (они не используют средств ООП и, следовательно, могут изучаться до чтения настоящей главы).

10.3. СОЗДАНИЕ ОБЪЕКТОВ

В Турбо Паскале для создания объектов используются три зарезервированных слова: object, constructor, destructor к три стандартные директивы: private, public и virtual.

Зарезервированное слово object используется для описания объекта. Описание объекта должно помещаться в разделе описания типов:

type

MyObject = object

(Поля объекта}

{Методы объекта}

end ;

Если объект порождается от какого-либо родителя, имя родителя указывается в круглых скобках сразу за словом object:

type

MyDescendantObject = object(MyObject)

.

.

end;

Любой объект может иметь сколько угодно потомков, но только одного родителя, что позволяет создавать иерархические деревья наследования объектов.

Для нашей учебной задачи создадим объект-родитель TGraphObject, в рамках которого будут инкапсулированы поля и методы, общие для всех остальных объектов:

type

TGraphObj = object

Private {Поля объекта будут скрыты от пользователя}

X,Y: Integer; {Координаты реперной точки}

Color: Word; {Цвет фигуры}

Public {Методы объекта будут доступны пользователю}

Constructor Init(aX,aY: Integer; aColor: Word);

{Создает экземпляр объекта}

Procedure Draw(aColor: Word); Virtual;

{Вычерчивает объект заданным цветом aColor}

Procedure Show;

{Показывает объект - вычерчивает его цветом Color}

Procedure Hide;

{Прячет объект - вычерчивает его цветом фона}

Procedure MoveTo(dX,dY: Integer);

{Перемещает объект в точку с координатами X+dX и Y+dY}

end; {Конец описания объекта TGraphObj}

В дальнейшем предполагается создать объекты-потомки от TGraphObj, реализующие все специфические свойства точки, линии, окружности и прямоугольника. Каждый из этих графических объектов будет характеризоваться положением на экране (поля X и Y) и цветом (поле Color). С помощью метода Draw он будет способен отображать себя на экране, а с помощью свойств «показать себя» (метод Show) и «спрятать себя» (метод Hide) сможет перемещаться по экрану (метод MoveTo). Учитывая общность свойств графических объектов, мы объявляем абстрактный объект TGraphObj, который не связан с конкретной графической фигурой. Он объединяет в себе все общие поля и методы реальных фигур и будет служить родителем для других объектов.

Директива Private в описании объекта открывает секцию описания скрытых полей и методов. Перечисленные в этой секции элементы объекта «не видны» программисту, если этот объект он получил в рамках библиотечного ТР(/-модуля. Скрываются обычно те поля и методы, к которым программист (в его же интересах!) не должен иметь непосредственного доступа. В нашем примере он не может произвольно менять координаты реперной точки (X.Y), т.к. это не приведет к перемещению объекта. Для изменения полей X и Y предусмотрены входящие в состав объекта методы Init и MoveTo. Скрытые поля и методы доступны в рамках той программной единицы (программы или модуля), где описан соответствующий объект. В дальнейшем предполагается, что программа будет использовать модуль GraphObj с описанием объектов. Скрытые поля будут доступны в модуле GraphObj, но недоступны в использующей его основной программе. Разумеется, в рамках реальной задачи создание скрытых элементов объекта вовсе необязательно. Я ввел их в объект TGraphObj лишь для иллюстрации возможностей ООП.

Директива public отменяет действие директивы private, поэтому все следующие за public элементы объекта доступны в любой программной единице. Директивы private и public могут произвольным образом чередоваться в пределах одного объекта.

Вариант объявления объекта TGraphObj без использования механизма private...public:

type

TGraphObj = object

X,Y: Integer;

Color: Word;

Constructor Init(aX,aY: Integer; aColor: Word);

Procedure Draw(aColor: Word); Virtual;

Procedure Show;

Procedure Hide;

Procedure MoveTo(dX,dY: Integer);

end;

Описания полей ничем не отличаются от описания обычных переменных. Полями могут быть любые структуры данных, в том числе и другие объекты. Используемые в нашем примере поля X и Y содержат координату реперной (характерной) точки графического объекта, а поле Color - его цвет. Реперная точка характеризует текущее положение графической фигуры на экране и, в принципе, может быть любой ее точкой.

В нашем примере она совпадает с координатами точки в описываемом ниже объекте TPoint, с центром окружности в объекте TCircle, первым концом прямой в объекте TLine и с левым верхним углом прямоугольника в объекте TRect.

Для описания методов в ООП используются традиционные для Паскаля процедуры и функции, а также особый вид процедур - конструкторы и деструкторы. Конструкторы предназначены для создания конкретного экземпляра объекта, ведь объект - это тип данных, т.е. «шаблон», по которому можно создать сколько угодно рабочих экземпляров данных объектного типа (типа TGraphOhj, например). Зарезервированное слово constructor, используемое в заголовке конструктора вместо procedure, предписывает компилятору создать особый код пролога, с помощью которого настраивается так называемая таблица виртуальных методов (см. ниже). Если в объекте нет виртуальных методов, в нем может не быть ни одного конструктора, наоборот, если хотя бы один метод описан как виртуальный (с последующим словом Virtual, см. метод Draw), в состав объекта должен входить хотя бы один конструктор и обращение к конструктору должно предшествовать обращению к любому виртуальному методу.

Типичное действие, реализуемое конструктором, состоит в наполнении объектных полей конкретными значениями. Следует заметить, что разные экземпляры одного и того же объекта отличаются друг от друга только содержимым объектных полей, в то время как каждый из них использует одни и те же объектные методы. В нашем примере конструктор Init объекта TGraphObj получает все необходимые для полного определения экземпляра данные через параметры обращения аХ, аY и aColor.

Процедура Draw предназначена для вычерчивания графического объекта. Эта процедура будет реализовываться в потомках объекта TGraphObj по-разному. Например, для визуализации точки следует вызвать процедуру PutPixel, для вычерчивания линии - процедуру Line и т.д. В объекте TGraphObj процедура Draw определена как виртуальная («воображаемая»). Абстрактный объект TGraphObj не предназначен для вывода на экран, однако наличие процедуры Draw в этом объекте говорит о том, что любой потомок TGraphObj должен иметь собственный метод Draw, с помощью которого он может показать себя на экране.

При трансляции объекта, содержащего виртуальные методы, создается так называемая таблица виртуальных методов (ТВМ), количество элементов которой равно количеству виртуальных методов объекта. В этой таблице будут храниться адреса точек входа в каждый виртуальный метод. В нашем примере ТВМ объекта TGraphObj хранит единственный элемент - адрес метода Draw. Первоначально элементы ТВМ не содержат конкретных адресов. Если бы мы создали экземпляр объекта TGraphObj с помощью вызова его конструктора Init, код пролога конструктора поместил бы в ТВМ нужный адрес родительского метода Draw. Далее мы создадим несколько потомков объекта TGraphObj. Каждый из них будет иметь собственный конструктор, с помощью которого ТВМ каждого потомка настраивается так, чтобы ее единственный элемент содержал адрес нужного метода Draw. Такая процедура называется поздним связыванием объекта. Позднее связывание позволяет методам родителя обращаться к виртуальным методам своих потомков и использовать их для реализации специфичных для потомков действий.

Наличие в объекте TGraphObj виртуального метода Draw позволяет легко реализовать три других метода объекта: чтобы показать объект на экране в методе Show, вызывается Draw с цветом aColor, равным значению поля Color, а чтобы спрятать графический объект, в методе Hide вызывается Draw со значением цвета GetBkColor, т.е. с текущим цветом фона.

Рассмотрим реализацию перемещения объекта. Если потомок TGraphObj (например, TLine) хочет переместить себя на экране, он обращается к родительскому методу MoveTo. В этом методе сначала с помощью Hide объект стирается с экрана, а затем с помощью Show показывается в другом месте. Для реализации своих действий и Hide, и Show обращаются к виртуальному методу Draw. Поскольку вызов MoveTo происходит в рамках объекта TLine, используется ТВМ этого объекта и вызывается его метод Draw, вычерчивающий прямую. Если бы перемешалась окружность, ТВМ содержала бы адрес метода Draw объекта TCircle и визуализация-стирание объекта осуществлялась бы с помощью этого метода.

Чтобы описать все свойства объекта, необходимо раскрыть содержимое объектных методов, т.е. описать соответствующие процедуры и функции. Описание методов производится обычным для Паскаля способом в любом месте раздела описаний, но после описания объекта. Например:

type

TGraphObj = object

...

end;

Constructor TGraphObj.Init;

begin

X := aX;

Y := aY; Color := aColor

end;

Procedure TGraphObj-Draw;

begin

{Эта процедура в родительском объекте ничего не делает, поэтому экземпляры TGraphObj не способны отображать себя на экране. Чтобы потомки объекта TGraphObj были способны отображать себя, они должны перекрывать этот метод}

end;

Procedure TGraphObj.Show;

begin

Draw(Color)

end;

Procedure TGraphObj.Hide;

begin

Draw(GetBkColor)

end;

Procedure TGraphObj.MoveTo;

begin

Hide;

X := X+dX;

Y := Y+dY;

Show

end;

Отмечу два обстоятельства. Во-первых, при описании методов имя метода дополняется спереди именем объекта, т.е. используется составное имя метода. Это необходимо по той простой причине, что в иерархии родственных объектов любой из методов может быть перекрыт в потомках. Составные имена четко указывают принадлежность конкретной процедуры. Во-вторых, в любом объектном методе можно использовать инкапсулированные поля объекта почти так, как если бы они были определены в качестве глобальных переменных. Например, в конструкторе TGraph.Init переменные в левых частях операторов присваивания представляют собой объектные поля и не должны заново описываться в процедуре. Более того, описание

Constructor TGraphObj.Init;

var

X,Y: Integer; {Ошибка!}

Color: Word; {Ошибка!}

begin

end;

вызовет сообщение о двойном определении переменных X, Y и Color (в этом и состоит отличие в использовании полей от глобальных переменных: глобальные переменные можно переопределять в процедурах, в то время как объектные поля переопределять нельзя).

Обратите внимание: абстрактный объект TGraphObj не предназначен для вывода на экран, поэтому его метод Draw ничего не делает. Однако методы Hide, Show и MoveTo «знают» формат вызова этого метода и реализуют необходимые действия, обращаясь к реальным методам Draw своих будущих потомков через соответствующие ТВМ. Это и есть полиморфизм объектов.

Создадим простейшего потомка от TGraphObj - объект TPoint, с помощью которого будет визуализироваться и перемещаться точка. Все основные действия, необходимые для этого, уже есть в объекте TGraphObj, поэтому в объекте TPoint перекрывается единственный метод - Draw.

type

TPoint = object(TGraphObj)

Procedure Draw(aColor); Virtual;

end;

Procedure TPoint.Draw;

begin

PutPixel(X,Y,Color) {Показываем цветом Color пиксель с координатами X и Y}

end;

В новом объекте TPoint можно использовать любые методы объекта-родителя TGraphObj. Например, вызвать метод MoveTo, чтобы переместить изображение точки на новое место. В этом случае родительский метод TGraphObj.MoveTo будет обращаться к методу TPoint.Draw, чтобы спрятать и затем показать изображение точки. Такой вызов станет доступен после обращения к конструктору Init объекта TPoint, который нужным образом настроит ТВМ объекта. Если вызвать TPoint.Draw до вызова Init, его ТВМ не будет содержать правильного адреса и программа «зависнет».

Чтобы создать объект-линию, необходимо ввести два новых поля для хранения координат второго конца. Дополнительные поля требуется наполнить конкретными значениями, поэтому нужно перекрыть конструктор родительского объекта:

type

TLine = object(TGraphObj)

dX,dY: Integer; {Приращения координат второго конца}

Constructor Init(X1,Y1,X2,Y2: Integer; aColor: Word);

Procedure Draw(aColor: Word); Virtual;

end; ,

Constructor TLine.Init;

{Вызывает унаследованный конструктор TGraphObj для инициации полей X, Y и Color. Затем инициирует поля dX и dY}

begin

{Вызываем унаследованный конструктор}

Inherited Init(XI,Yl,aColor);

{Инициируем поля dX и dY}

dX := Х2-Х1;

dY := Y2-Y1

end;

Procedure Draw;

begin

SetColor(Color);{Устанавливаем цвет Color}

Line(X,Y,X+dX,Y+dY){Вычерчиваем линию}

end;

В конструкторе TLine.Init для инициации полей X, Y и Color, унаследованных от родительского объекта, вызывается унаследованный конструктор TGraph.Init, для чего используется зарезервированное слово inherited (англ.- унаследованный):

Inherited Init(XI,Yl,aColor) ;

С таким же успехом мы могли бы использовать и составное имя метода:

TGraphObj.Init(Xl,Yl,aColor);

Для инициации полей dX и dY вычисляется расстояние в пикселах по горизонтали и вертикали от первого конца прямой до ее второго конца. Это позволяет в методе TLine.Draw вычислить координаты второго конца по координатам первого и смещениям dX и dY. В результате простое изменение координат реперной точки X, Y в родительском методе TGraph.MoveTo перемещает всю фигуру по экрану.

Теперь нетрудно реализовать объект TCircle для создания и перемещения окружности:

type

TCircle = object(TGraphObj)

R: Integer; {Радиус}

Constructor Init(aX,aY,aR: Integer;

Procedure Draw(aColor: Virtual);

end ;

Constructor TCircle.Init;

begin

Inherited Init(aX,aY,aColor);

R := aR

end ;

aColor: Word)

Procedure TCircle.Draw;

begin

SetColor(aColor); {Устанавливаем цвет Color}

Circle(X,Y,R) {Вычерчиваем окружность}

end;

В объекте TRect, с помощью которого создается и перемещается прямоугольник, учтем то обстоятельство, что для задания прямоугольника требуется указать четыре целочисленных параметра, т.е. столько же, сколько для задания линии. Поэтому объект TRect удобнее породить не от TGraphObj, а от TLine, чтобы использовать его конструктор Init:

type

TRect = object(TLine)

Procedure Draw(aColor: Word);

end;

Procedure TRect.Draw;

begin

SetColor(aColor);

Rectangle(X,Y,X+dX,Y+dY) {Вычерчиваем прямоугольник}

end;

Чтобы описания графических объектов не мешали созданию основной программы, оформим эти описания в отдельном модуле GraphObj:

Unit GraphObj; Interface

{Интерфейсная часть модуля содержит только объявления объектов}

type

TGraphObj = object

...

end;

TPoint = object(TGraphObj)

...

end;

TLine = object(TGraphObj)

...

end;

TCircle = object(TGraphObj)

end;

TRect = object(TLine)

...

end;

Implementation

{Исполняемая часть содержит описания всех объектных методов}

Uses Graph;

Constructor TGraphObj.Init;

...

end.

В интерфейсной части модуля приводятся лишь объявления объектов, подобно тому как описываются другие типы данных, объявляемые в модуле доступными для внешних программных единиц. Расшифровка объектных методов помещается в исполняемую часть implementation, как если бы это были описания обычных интерфейсных процедур и функций. При описании методов можно опускать повторное описание в заголовке параметров вызова. Если они все же повторяются, они должны в точности соответствовать ранее объявленным параметрам в описании объекта. Например, заголовок конструктора TGraphObj.Init может быть таким:

Constructor TGraphObj.Init;

или таким:

Constructor TGraphObj.Init(aX,aY: Integer; aColor: Word);

10.4. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ОБЪЕКТОВ

Идею инкапсуляции полей и алгоритмов можно применить не только к графическим объектам, но и ко всей программе в целом. Ничто не мешает нам создать объект-программу и «научить» его трем основным действиям: инициации (Init), выполнению основной работы (Run) и завершению (Done). На этапе инициации экран переводится в графический режим работы и создаются и отображаются графические объекты (100 экземпляров TPoint и по одному экземпляру TLine, TCircle, TRecf). На этапе Run осуществляется сканирование клавиатуры и перемещение графических объектов. Наконец, на этапе Done экран переводится в текстовый режим и завершается работа всей программы.

Назовем объект-программу именем TGraphApp и разместим его в модуле GraphApp (пока не обращайте внимание на точки, скрывающие содержательную часть модуля -позднее будет представлен его полный текст):

Unit GraphApp;

Interface

type

TGraphApp = object

Procedure Init;

Procedure Run;

Destructor Done;

end;

Implementation Procedure TGraphApp.Init;

...

end;

...

end.

В этом случае основная программа будет предельно простой:

Program Graph_0bjects;

Uses GraphApp;

var

App: TGraphApp;

begin

App.Init;

App.Run;

App.Done

end.

В ней мы создаем единственный экземпляр Арр объекта-программы TGrahpApp и обращаемся к трем его методам.

Создание экземпляра объекта ничуть не отличается от создания экземпляра переменной любого другого типа. Просто в разделе описания переменных мы указываем имя переменной и ее тип:

var

Арр: TGraphApp;

Получив это указание, компилятор зарезервирует нужный объем памяти для размещения всех полей объекта TGraphApp. Чтобы обратиться к тому или иному объектному методу или полю, используется составное имя, причем первым указывается не имя объектного типа, а имя соответствующей переменной:

App.Init;

Арр.Run;

Арр.Done;

Переменные объектного типа могут быть статическими или динамическими, т.е. располагаться в сегменте данных (статические) или в куче (динамические). В последнем случае мы могли бы использовать такую программу:

Program Graph_0bjects;

Uses GraphApp;

type

PGraphApp =^TGraphApp;

var

App: PGraphApp;

begin

App := New(PGraphApp,Init)

Арр^.Run;

Арр^.Done

end;

Для инициации динамической переменной Арр используется вызов функции New. В этом случае первым параметром указывается имя типа инициируемой переменной, а вторым осуществляется вызов метода-конструктора, который, я напомню, нужен для настройки таблицы виртуальных методов. Такой прием (распределение объектов в динамической памяти с одновременной инициацией их ТВМ) характерен для техники ООП. -

Ниже приводится возможный вариант модуля GraphApp для нашей учебной программы:

Unit GraphApp;

Interface

Uses GraphObj;

const

NPoints = 100; {Количество точек}

type

{Объект-программа}

TGraphApp = object

Points: array [1..NPoints] of TPoint; {Массив точек}

Line: TLine; {Линия}

Rect: TRect; {Прямоугольник}

Circ: TCircle; {Окружность}

ActiveObj : Integer; {Активный объект}

Procedure Init; Procedure Run;

Procedure Done; Procedure ShowAll;

Procedure MoveActiveObj (dX,dY: Integer);

end;

Implementation Uses Graph, CRT;

Procedure TGraphApp.Init;

{Инициирует графический режим работы экрана . Создает и отображает NPoints экземпляров объекта TPoint, а также экземпляры объектов TLine, TCircle и TRect}

var

D,R,Err,k: Integer;

begin

{Инициируем графику}

D := Detect; {Режим автоматического определения типа графического адаптера}

InitGraph(D,R, '\tp\bgi') ; {Инициируем графический режим. Текстовая строка должна задавать путь к каталогу с графическими драйверами}

Err := GraphResult; {Проверяем успех инициации графики}

if Err<>0 then

begin

GraphErrorMsg (Err) ;

Halt

end;

{Создаем точки}

for k : = 1 to NPoints do

Points [k] .Init (Random(GetMaxX),Random(GetMaxY),Random(15)+1);

{Создаем другие объекты}

Line. Init (GetMaxX div 3, GetMaxY div 3,2*GetMaxX div 3, 2*GetMaxY div 3,LightRed);

Circ. Init (GetMaxX div 2, GetMaxY div 2, GetMaxY div 5, White);

Rect.Init(2*GetMaxX div 5,2*GetMaxY div 5 , 3*GetMaxX div 5, 3*GetMaxY div 5, Yellow);

ShowAll; {Показываем все графические объекты}

ActiveObj := 1 {Первым перемещаем прямоугольник}

end ; { TGraphApp .Init}

{-----------}

Procedure TGraphApp .Run ;

{Выбирает объект с помощью Tab и перемещает его по экрану}

var

Stop: Boolean; {Признак нажатия Esc}

const

D = 5; {Шаг смещения фигур}

begin

Stop := False;

{Цикл опроса клавиатуры}

repeat

case ReadKey of {Читаем код нажатой клавиши}

#27: Stop := True; {Нажата Esc}

#9:begin {Нажата Tab}

inc(ActiveObj);

if ActiveObj>3 then

ActiveObj := 3

end;

#0: case ReadKey of

#71:MoveActiveObj(-D,-D); {Влево и вверх}

#72:MoveActiveObj( 0,-D); {Вверх}

#73:MoveActiveObj( D,-D); {Вправо и вверх}

#75:MoveActiveObj(-D, 0); {Влево}

#77:MoveActiveObj( D, 0); {Вправо}

#79:MoveActiveObj(-D, D); {Влево и вниз}

#80:MoveActiveObj( 0, D); {Вниз}

#81:MoveActiveObj( D, D); {Вправо и вниз}

end

end;

ShowAll;

Until Stop

end; {TGraphApp. Run}

{-----------}

Destructor TGraphApp . Done ;

{Закрывает графический режим}

begin

CloseGraph

end; {TGraphApp. Done}

Procedure TGraphApp . ShowAll ;

{Показывает все графические объекты}

var

k: Integer;

begin

for k := 1 to NPoints do Points [k] . Show;

Line. Show;

Rect . Show;

Circ.Show

end;

{-----------}

Procedure TGraphApp.MoveActiveObj;

{Перемещает активный графический объект}

begin

case ActiveObj of

1: Rect.MoveTo(dX,dY);

2: Circ.MoveTo(dX,dY);

3: Line.MoveTo(dX,dY)

end

end;

end.

В реализации объекта TGraphApp используется деструктор Done. Следует иметь в виду, что в отличие от конструктора, осуществляющего настройку ТВМ, деструктор не связан с какими-то специфичными действиями: для компилятора слова destructor и procedure - синонимы. Введение в ООП деструкторов носит, в основном, стилистическую направленность - просто процедуру, разрушающую экземпляр объекта, принято называть деструктором. В реальной практике ООП с деструкторами обычно связывают процедуры, которые не только прекращают работу с объектом, но и освобождают выделенную для него динамическую память. И хотя в нашем примере деструктор Done не освобождает кучу, я решил использовать общепринятую стилистику и заодно обсудить с Вами последнее еще не рассмотренное зарезервированное слово технологии ООП.

В заключении следует сказать, что формалистика ООП в рамках реализации этой технологии в Турбо Паскале предельно проста и лаконична. Согласитесь, что введение лишь шести зарезервированных слов, из которых действительно необходимыми являются три (object, constructor и virtual), весьма небольшая плата за мощный инструмент создания современного программного обеспечения.