Programmazione orientata agli oggetti. Ivan Lanese e Cosimo Laneve

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1 Programmazione orientata agli oggetti Ivan Lanese e Cosimo Laneve

2 Argomenti Programmazione orientata agli oggetti Classi Oggetti Costruttori

3 Programmazione orientata agli oggetti È un paradigma di programmazione Diverso da quello imperativo visto fin ora Molto usato in pratica (C++, Java, C#, Python, ) Particolarmente adatto a grosse applicazioni, ma utile anche per applicazioni piccole Nato col Simula67 Occorre imparare a organizzare il codice in modo diverso Mettendo insieme dati e le funzioni che li usano ad esempio, una pila e le funzioni top, push, pop e empty Il codice risulta organizzato meglio e più facile da riusare

4 Classi Sono l elemento base della programmazione orientata agli oggetti Sono un tipo di dato definito dall'utente Definisce sia i valori (campi) che il comportamento (metodi) del dato Un dato il cui tipo è una classe si chiama oggetto Estendono le strutture Consentendo di definire il comportamento del dato Consentendo di nascondere l'implementazione (incapsulamento) L incapsulamento consente di modificare l'implementazione di un tipo di dato (classe) senza dover modificare il programma che lo usa Per una classe coda posso passare da implementazione con array a implementazione con puntatori

5 Classe rettangolo: progettazione Una classe rappresenta un tipo di entità Un semplice esempio è una classe rettangolo Per definirla bisogna decidere Quali sono le informazioni importanti (campi) Quali sono le operazioni su di esso (metodi) Per un rettangolo possiamo (dipende cosa vogliamo farci) scegliere Campi: l (lunghezza), h (altezza) Metodi: perimetro, area Avremmo anche potuto aggiungere Campi: x, y, colore, bordo, orientazione, Metodi: disegna, interseca, sposta,

6 Classe rettangolo: definizione Per definire le classi dobbiamo imparare la loro sintassi I campi si definiscono come nelle strutture (tipo e nome) I metodi si definiscono come normali funzioni class rettangolo{ public: int l, h; int perimetro() { return (2*(l+h));} int area() {return (l*h);} };

7 Classe rettangolo: uso Definisco oggetti rettangolo usando il nome della classe come tipo rettangolo r1,r2; Accedo ai campi come a elementi di strutture r1.h = 10; if (r1.l > r1.h) Accedo ai metodi in modo simile cout << r1.perimetro(); if (r2.area() > 5)

8 Esercizio Definire una classe cerchio simile alla classe rettangolo Inizializzare un cerchio e stamparne l area

9 Esercizio (cont) Modificare la classe cerchio in modo che internamente memorizzi il diametro invece del raggio (o viceversa) Cosa succede al programma precedente?

10 Incapsulamento Nell esercizio precedente un cambio alla struttura interna del cerchio richiede un cambio del programma che usa il cerchio Questo non va bene Rende il programma difficile da modificare Non posso far sviluppare la classe e il codice che lo usa a persone diverse proprio le cose che la programmazione orientata agli oggetti deve consentire Serve l incapsulamento L incapsulamento consente ad una classe di nascondere l implementazione (o una sua parte) Di solito si nascondono i campi

11 Public e protected I campi e i metodi di un oggetto possono essere Public: visibili dall esterno Protected: non visibili dall esterno, ma incapsulati dentro class rettangolo{ protected: int l, h; public: void crea(int lun, int alt) {l=lun; h=alt;} int perimetro() { return (2*(l+h));} int area() {return (l*h);} }; Il metodo crea è necessario perchè da fuori non vedo più l e h r1.l = 5; ora darebbe errore

12 Usare l incapsulamento Modificare la classe cerchio precedente usando l incapsulamento Cambiarla usando il diametro internamente Cosa succede ai programmi che usano la classe cerchio?

13 Costruttori Occorre inizializzare i campi di un oggetto Per i campi public si può fare dal programma principale Come fare con i campi protected? Notare che sono la maggioranza Occorre un metodo public che li inizializzi In pratica (quasi) ogni oggetto ha bisogno di un metodo che lo inizializzi In C++ questo metodo si chiama costruttore e segue regole particolari

14 Costruttori (cont) Il costruttore ha lo stesso nome della classe Il costruttore non ha nessun tipo di ritorno (neanche void) rettangolo(int lun, int alt) {l=lun; h=alt;} Posso invocare il costruttore in due modi: rettangolo r1=rettangolo(5,6); //normale rettangolo r1(5,6); //abbreviato Da notare che NON posso scrivere r1.rettangolo(5,6); Il costruttore deve essere invocato al momento della dichiarazione dell oggetto

15 Classi: esercizi Definire una classe frazione con un opportuno costruttore e metodi stampa, somma e moltiplica I metodi somma e moltiplica prendono come parametri due frazioni e mettono il risultato nella frazione su cui sono invocati All interno di un metodo di una classe posso usare i parametri protected di altri oggetti della stessa classe (ad esempio ricevuti come parametri) Definire una classe persona con un opportuno costruttore e metodi presentati e compianno